高炉炼铁中的矿渣详解

矿渣是在高炉炼铁过程中的副产品。

在炼铁过程中，氧化铁在高温下还原成金属铁，铁矿石中的二氧化硅、氧化铝 等杂质与石灰等反应生成以硅酸盐和硅铝酸盐为主要成分的熔融物，经过淬冷成质地疏松、多孔的粒状物，即为高炉矿渣，简称矿渣。

高炉渣的矿物组成与生产原料和冷却方式有关。在慢冷结晶态的矿渣中，碱性高炉渣中的主要矿物为钙铝黄长石和钙镁黄长石，其次为硅酸二钙、假硅灰石、钙长石、钙镁橄榄石、镁蔷薇石及镁方柱石等。酸性高炉渣中的矿物成分主要为黄长石、假硅灰石、辉石和斜长石等。钒钛高炉渣中的主要矿物是钙钛石、安诺石、钛辉石、巴依石和尖晶石等。锰铁渣中主要矿物是橄榄石。高铝渣中主要矿物是铝酸一钙、三铝酸五钙和二铝酸一钙。镜铁渣中主要矿物是蔷薇辉石。在结晶态的矿渣中，除高铝渣外，仅硅酸二钙具有胶凝性，其他矿物均不具有或只具有微弱的胶凝性，所以基本不具有水硬性。而急冷渣主要由玻璃体组成，其含量与矿渣熔体的化学成分和冷却速度有很大关系，一般酸性矿渣的玻璃体含量高于碱性矿渣，冷却速度快玻璃体含量就高。

我国钢铁厂排放的快冷渣玻璃体含量一般在80%以上，具有较好的水硬性。矿渣可采用不同的方法来分类，其中根据碱性氧化物（CaO+MgO）与酸性氧化物的比值M，可以将矿渣分为碱性矿渣（M>1）、中性矿渣（M=1）和酸性矿渣（M<1）；根据冶炼生铁的种类可分为铸铁矿渣（冶炼铸铁时排出的渣）、炼钢生铁矿渣（冶炼供炼钢用生铁时排出的渣）和特种生铁矿渣（用含有其它金属的铁矿石熔炼生铁时排出的渣，如锰矿渣、镁矿渣）；再根据冷却方法、物理性能及外形，可以分为缓冷渣（块状、粉状）和急冷渣。（资料来源于网络）