钢渣的一次处理技术及综合利用研究进展

钢渣的资源化利用彰显着现代钢铁产业技术的显著提升。包括美国、欧盟和日本在内的发达国家与地区，钢渣的回收利用率已超过九成，实现了钢渣资源的排用平衡。中国每年产生的钢渣总量超过了 1.5 亿t，然而综合利用率仅为 30%。当下，全国累计产生的钢渣总量已超过 18 亿t，堆存占用的土地面积达到 20 多万t。不仅加剧了环境污染的问题，同时带来的安全隐患日趋明显。为了减少对土地资源的占用及避免对生态环境的破坏，须加强对钢渣的科学合理利用。

钢渣一次处理的主要目的是将熔融钢渣转变成满足特定尺寸需求的常温块状渣，进而利于后续钢渣的二次处理。钢渣的一次处理技术是影响后续综合利用的关键，将直接影响钢渣的粒度、组成、活性、酸度和碱度等物理化学性质。在选择适宜的处理技术时，须全面考察各层级，包括钢渣的潜在应用领域，环保节能的要求与处理成本等。鉴于炼钢设备、生产工艺、钢渣的物理化学特性和钢渣应用领域的多样性，国内外钢铁企业在选择钢渣一次处理技术时存在差异。目前，普通采用的一次处理技术主要有热闷工艺、热泼工艺和滚筒工艺。此外，风淬粒化和水淬工艺等也在工业中实现部分运用。各种工艺都有优势与不足，因此，在选择适当的一次处理工艺时，须综合考虑钢渣的特性、最终应用需求、节能和环保等多方面因素。

目前，钢渣在中国的应用主要集中在选煤等冶金工业内循环回收利用，热态钢渣经一次处理和多级破碎后，磁进出返炼钢的渣钢、返烧结的磁选粉和建材化利用的尾渣。河沙采挖禁令导致混凝土用料短缺，扩大钢渣在建筑和建材制品领域的应用是可预见的趋势，也是处理量堆存钢渣的重点方向，然而，由于钢渣具有安定性不良、易磨性差、活性低等特点，因此在建材领域的实际利用远低于预期。本文中旨在研究钢渣一次处理技术，回收利用方式和管理现状，深入分析钢渣利用率低的原因，并剖析钢渣利用面临的挑战。最后，从环保的角度分析钢渣利用和管理的预期变化，旨在为钢铁企业全种类全流程高效率、环保化实现钢渣的产品化处理提供参考。

热闷法是当前国内应用最为广泛的钢渣处理技术，其历史可以追溯至上世纪。1992年，中冶建筑研究总院与合作单位首次研制了第 1 代钢渣热闷处理技术。该技术主要用于处理转炉钢渣，工艺流程为将高温钢渣倾倒至特制的热闷池内，通过喷水冷却和加盖保压来控制池内的压力。目前，经过不断地改良和优化，该技术已被广泛采用，是当下具有最佳经济效益的钢渣处理手段。

钢渣热闷处理的主要原理是利用钢渣的余热，通过喷洒冷却水对热态钢渣进行冷却，使得钢渣在物理和化学共同作用下发生体积膨胀。在急速冷却阶段，由于温度骤降，因此钢渣内部会产生热应力，致使钢渣表面产生裂纹而破碎。在热态钢渣与冷却水接触时，会释放大量过饱和蒸汽，促使钢渣中的游离氧化钙(f-CaO)和游离氧化镁(f-MgO)转化为Ca(OH)? 和 Mg(OH)?，使得钢渣体积发生膨胀而破碎粉化。在降温过程中，钢渣中大量的 β-CaO·SiO? 会因相变引发的应力变化，使钢渣产生裂纹，体积膨胀率可达到 10%。除此之外，冷却过程由3CaO·SiO? 发生分解，生成的2CaO·SiO? 和 f-CaO，也会导致钢渣的体积发生膨胀。在热应力与化学反应引发的膨胀力共同作用下，钢渣发生裂解和粉化，最终形成易于回收和利用的钢渣小颗粒，同时有效降低了不稳定物料的含量。

热闷工艺对热态钢渣的流动性和硬度要求较低，工艺简单，操作难度相对较低，并且机械化程度较高。处理后的钢渣胶凝活性较强，f-CaO质量含量较低，然而，热闷法具有工艺处理周期长、处理效率较低，机械损耗大，尾渣的粒度不均匀的特点，且设备长期在高温下工作容易损坏。目前的钢渣热闷处理效果还不够稳定，在处理后的钢渣应用于建材行业时，会引起混凝土破坏性膨胀，仍然制约着目前钢渣的资源化利用。

在目前的钢渣热闷处理过程中，仅在前中期热闷罐内能够维持目标压力，后期钢渣温度较低，喷水无法产生足够的蒸汽来维持压力；而在高温钢渣闷压破碎时，须要通过喷少量水蒸发来降低渣温，这部分蒸汽目前未进行利用，因此，将钢渣闷压破碎阶段的蒸汽利用与热闷也值得研究。当前，钢渣固碳研究较多，可将热闷工艺与钢渣固碳技术结合，在热闷过程中通入 CO?，与蒸汽共同消解钢渣中的 f-CaO，并且热闷后期无蒸汽时，CO? 也可继续消解钢渣中的 f-CaO。

热泼法是国内应用较多的一种钢渣处理技术，德国、加拿大、英国和印度等国家的钢渣处理工艺也以热泼法为主。热泼法有箱式和渣场热泼 2 种工艺。渣场热泼法为将钢渣倾倒至渣场，喷水冷却，使钢渣在热应力的作用下裂解粉化，并消解钢渣中的 f-CaO 和 f-MgO。由于渣场热泼具有水耗大、占地面积广、处理效率较低、环境问题显著等特点，因此现代传统炼钢企业通常选用箱式热泼工艺。箱式热泼工艺的具体操作步骤如下：将高温熔融钢渣装入渣罐，并运送至炉渣处理区域。将熔融钢渣均匀倒入耐高温的渣箱内，经时间间隔为 8~45 h 的冷却水集中喷淋、冷却、最终，钢渣经滤水处理后置于渣场，以备进一步处理。日本新日铁公司(Nippon Steel Corporation)研发的热泼法与热泼法较为相似，流程是先将钢渣倒入渣盘上，冷却到 200 ℃左右后倒入冷水池中，再次冷却后进行打捞及后续处理。

热泼是钢渣一次处理中的一种过渡，最初由太原钢铁集团有限公司等钢铁企业采用。热泼法对钢渣流动性要求低，处理量大，操作简单且投资建设费用较低，但是环境污染显著，设施建设和运作的成本高，潜在的安全风险高等都是限制其在钢渣处理领域推广应用的主要原因。此外，处理后的钢渣的胶凝活性较低，原因是钢渣缓慢冷却过程中，β-Ca?SiO? 会转变为 γ-Ca?SiO?，胶凝活性降低，同时钢渣中的 f-CaO 和 f-MgO 的分解和转化效果不佳，进一步加剧了使用难度。对于大型炉炼钢企业，热泼工艺通常被视为钢渣处理中的辅助手段，如在滚筒法处理热态钢渣过程中，渣罐上部有异物或底部仍遗留大量金属铁等问题时，热泼工艺被作为一种紧急处理方法使用。

滚筒法由石川岛播磨重工业公司（现名为 IHI Corporation）和住友金属工业公司（Sumitomo Metal Industries）在20世纪80年代初联合首次提出。滚筒法首先将钢渣以一定流量倾倒入滚筒内，钢渣瞬间受到冲击、破裂；在离心力的作用下，破裂的钢渣被甩向收集器，在冷却室内与空气进行热交换。1984年，日高精机株式会社(Nihon Kodenki Keiki，Ltd.)设计出双滚筒联动系统，进一步优化了滚筒工艺的处理流程。双滚筒联动系统由2个相对旋转的滚筒组成，熔融钢渣在2个滚筒间被挤压和破碎，同时钢渣与滚筒内的冷却剂发生热交换，最终将蒸汽输送至余热锅炉。经过多次试验，该工艺实现了40%的热回收率，在处理后的钢渣颗粒中，玻璃相质量分数高达80%，然而，如果定期清除附着在滚筒内的钢渣，会导致热交换效率显著下降。

1998年，宝山钢铁公司(Baosteel Corporation)，以下称宝钢)成功建设并运营了全球首个滚筒工艺处理熔融钢渣的工业化系统及装备。经生产实践，该技术具有排放低、工作环境整洁以及处理效率高等显著特点，能够有效降低基础设施建设投入、设备维修成本及日常生产运营费用。处理后的钢渣颗粒具有粒径均匀、安定性较好，可直接应用到多个领域。

在滚筒法处理钢渣过程中，熔融钢渣直接接触喷淋的冷却水，可能引发剧烈的爆炸，不仅会严重损坏设备，还会增加处理成本。由于滚筒法对于待处理的熔融钢渣要求其具备良好的流动性，因此存在一定限制，无法完全应对转炉产生的钢渣。

20世纪70年代，新日铁公司(Nippon Steel Corporation)首次研制出水淬法钢渣处理技术。该工艺的核心机制是在高压水流的冲击作用下，熔融钢渣被破碎、粒化，同时，熔融钢渣与水接触产生应力集中，导致钢渣破裂和粉化。处理后的钢渣颗粒粒径小，适用于再烧结或建材领域，如混凝土骨料或建筑用砂。1970年，马鞍山钢铁公司(Maanshan Iron & Steel Co., Ltd.)以下简称马钢)首次使用该技术以后，水淬法在许多钢铁制造流程中得到广泛应用，尤其是在济南钢铁集团的新铸钢渣处理生产线上。

水淬法的优点包括操作简便、效率高、对环境影响较小、设备成本低、占地少等，然而，该方法也存在一定安全隐患，如爆炸等风险。此外，随着炼钢技术的发展，特别是溅渣护炉技术的应用，熔融钢渣的黏度增加，流动性下降，直接影响了水淬法的处理效率，因此，目前水淬法在钢渣处理领域已很少被使用。

风淬法，又称钢渣的风淬粒化技术，是利用气体介质(如压缩空气、氧气、氮气或高压蒸汽)对钢渣进行快速粒化并冷却的工艺，同时借助热交换设备回收气体介质，实现部分热量回收。此方法通过将熔融钢渣以适当速度从渣罐中倾倒，利用粒化装置喷射的高压气流冲击熔融钢渣，促使钢渣破碎，并最终实现粒化。

20世纪70年代末，三菱重工业公司(Mitsubishi Heavy Industries，Ltd.)与长野工业公司(Tadano Utilities，Ltd.)合作建立示范工厂，探究风淬法处理熔融钢渣及余热回收。20世纪80年代初，首台工业废渣风淬处理设备被推行。1988年，鞍钢研发出同种粒化技术，并成功取得专利权；1991年，国内首条风淬粒化技术处理熔融钢渣的生产线建成；2007年，鞍钢建立了中国最大规模的钢渣风淬粒化处理生产线，热态钢渣处理量占钢渣总质量的40%~70%。

风淬法可实现熔融钢渣的高效粒化，粒度小且分布均匀。与其他处理工艺相比，风淬法处理后的钢渣颗粒硬度更高，但是结构内应力显著，在一定时间内可能会形成时效变形与结构重组。此外，风淬法工艺流程简单高效，能实现钢渣显热的有效回收，同时钢渣内 CaO 含量低，对水资源的损耗少。总体来说，该方法只适用于处理流动性较好的熔融钢渣，无法处理黏度大的钢渣以及固态钢渣，此外，操作现场噪声问题较为突出。

钢渣在钢铁行业内的应用主要包括转炉炼钢造渣、电炉钢水热兑、高炉熔剂以及烧结生产等。钢渣中质量分数为 15%~30% 的 FeO 能够作为化渣剂加以回收利用。在转炉冶炼初期，渣中 FeO 的含量显著提高，加快石灰的熔解速度，促进熔融钢渣快速成渣，从而有利于快速脱磷。成渣速率的加快在有效改善炉内衬的侵蚀、同时，在吹炼中期，在碳的还原作用下，钢渣中的 FeO 能够最终转移至钢水中。这不仅有利于钢渣中铁的回收，同时降低了转炉炼钢过程中铁料的消耗，此外，高碱度钢渣中含有的 CaO、MgO 等能够在一定程度上替代石灰和白云石，从而减少渣料的使用。转炉钢渣中适量加入 BaCO? 和 Fe?O? 等化合物，能显著增强钢渣的脱磷能力，可在铁水预处理阶段，作为脱硅剂或脱磷剂使用。转炉渣作为熔剂，不仅化渣快，脱硅率高，并且泡沫渣的高度适宜，成本上也具有明显优势。

宝钢首先研发出电炉热兑熔融钢渣的技术，显著提升了泡沫渣的理效果。在产量为 70 t 的直流电炉中加入质量为 5~15 t 的熔融钢渣，效果相当于添加等量的铁水，缩短废钢冶炼时间的同时，大幅降低了电能消耗，提高了经济效益，且显著提升了电炉的生产效率。将钢渣颗粒与废钢混合用于电炉冶炼，能够显著降低石灰消耗，并在生产低碱度原钢材时改善电炉的脱磷操作。电炉热兑熔融钢渣对节能减排有着无法忽视的积极意义和显著的效果。

经过破碎、磁选等处理回收钢渣中的金属铁后，尾渣具有碱度高等特性，可作为石灰石的替代品，用于高炉冶炼，从而降低烧结矿和石灰的使用量。具体替代比例应基于炼铁和炼钢流程的综合经济效益，并特别注意钢渣中磷含量对炼铁的潜在影响。低碳钢渣可作为高炉和化铁炉的熔剂材料，有助于回收利用钢渣中的钢粒和 Fe?O?。

尽管在烧结生产中，钢渣的应用时有争议，但不失为一种有效的钢渣利用手段。钢渣的熔点较低，能在较低温度下快速形成黏结剂，从而提升了烧结矿的强度。1998 年，宝钢在烧结矿中首次添加钢渣，至 2001 年，每年应用在烧结消耗中的钢渣量超过 15 万t，有效减少了熔剂使用量，降低了成本。钢渣中含 CaO、MgO 和 MnO 等氧化物，CaO 的质量分数可达 40%~50%。

钢渣中的 Fe 元素通过烧结工艺亦可实现再利用。鞍钢的生产实践结果显示，钢渣的使用可以改善烧结料层的透气性，同时增加烧结矿成品率，优化烧结机效率，并改善烧结矿的冶金性能，显著降低烧结矿制造成本。目前，钢渣在钢铁行业内循环利用是非常有限，并且对钢渣中 P、S 等的含量有严格限制，同时钢渣的组分含量波动大，给钢渣在钢铁行业内循环利用带来一定困难。

目前，在水泥、建筑、路桥建设等建筑领域中的应用是钢渣实现大规模利用的主要途径。钢渣的化学成分与硅酸盐水泥相当，钢渣中含有的硅酸三钙 (3CaO·SiO?)、硅酸二钙 (2CaO·SiO?) 和其他具有胶凝性能的矿物相，水化过程与硅酸盐水泥相似。将处理后的钢渣作为原料，添加适量的辅助材料和石膏研磨，可以制备出具有水硬性的钢渣水泥。钢渣水泥的生产过程包括破碎、磁性分选、干燥、定量混合、研磨和包装等步骤。当生产中的钢渣水泥可应用于民用建筑和工业建筑中，如梁、板、楼梯、工业建筑设备基础等。钢渣水泥具有轻微膨胀和优异的抗渗透性，适用于防水混凝土工程。

基于建筑行业的技术发展与进步，在 21 世纪的建筑领域，优质混凝土或将占据结构材料的主导地位，复合掺合材料未能显著利用各种材料的优点，是实现钢渣大宗利用的有效途径。掺合钢渣粉（或复合钢渣粉）的混凝土早期强度增长缓慢，后期强度的增长较为迅速，改善了混凝土的弯曲强度、耐磨性和脆性。钢渣粉优化了混凝土孔隙结构，提高混凝土的抗渗性能和抗碳化能力，在一定程度上降低氯离子的扩散速度。钢渣粉的使用还能改善混凝土的工作性能，降低混凝土坍落度经时损失，使其更易于振捣。研究发现，使用超细钢渣粉部分替代水泥在油田中使用能显著降低成本，且操作简单。

钢渣在道路与桥梁建设中的应用历史悠久。1937 年，钢渣首次被用于公路铺设，随后，1979年在道路建设中开始使用钢渣。自20世纪50年代起，中国开始探索钢渣作为路基填充材料的应用，1976年，山西省有石沟编组站的实践表明，这一方法效果显著。在中国经济快速发展的背景下，高速公路和桥梁建设需求剧增，钢渣作为基础材料展现出明显优势。钢渣作为路基材料使用，一方面，能够固化地基附近的土壤，提高基础负载能力，节省成本；另一方面，钢渣作为非黏性粗粒材料，具有承载能力良好、抗渗透性和抗冻性能好的特点，适用于寒冷地区的道路建设。此外，钢渣具有压实度高、水稳定性好、强度高等特点，能有效分散和调节路面压力，在提高地基承载能力、减少路基沉降的同时，可以实现应力扩散和固结排水。

总的来说，国内钢渣研究起步较晚，处理工艺相对落后，导致钢渣水化活性较低，f-CaO 含量较高，稳定性较低，极大地限制了钢渣在建材领域的应用。同时，针对含金属或放射性物质的钢渣的在建材领域的应用，须严格按照《建筑材料用工业废渣放射性物质限制标准》（GB 6763—1986）执行。尽管目前钢渣在建筑材料中的应用面临众多挑战，但优势仍旧不可忽视。钢渣中存在的 f-CaO 和 f-MgO 造成钢渣的稳定性不良，金属铁的存在使钢渣研磨过程复杂并增加能耗，同时可能引发锈蚀，钢渣的组成多样性增加了应用难度，特别是 f-CaO 含量的差异。总体看来，钢渣的处理和应用须要克服这些挑战，但在建筑材料中的应用潜力仍然巨大。

传统陶瓷的原料通常为粘土、长石、石英和其他矿物，与钢渣的化学成分相似，因此钢渣可用作为制备陶瓷产品的原料。在利用钢渣制造微晶玻璃方面，国际上已有多项研究成果。如研究者利用钢渣成功生产了富含 CaO 的微晶玻璃，相较普通玻璃，展现出更好的耐磨性和耐腐蚀性；研发出了可用于墙面装饰或作为地面瓷砖的透明及彩色的玻璃陶瓷。我国在钢渣微晶玻璃的技术上也取得了突破性的进展，成功制备出了具有光洁表面的钢渣微晶玻璃，硬度可达 700 HV，具有耐磨性优越、抗酸碱腐蚀能力及抗温变性能强等特性，在极端环境下表现优异，适用于高端建筑装饰。

裴立宇等采用冶金法为原料，通过熔融法制备出 CaO-Al?O?-SiO? 体系的玻璃陶瓷。具有化学稳定性卓越、吸水率低、抗弯强度高等特性。白云鄂博矿、钢渣中存在残余的 Fe、Nb、萤石和稀土，与粉煤灰以一定质量比例混合后，得到满足微晶玻璃需求的基本成分的原料，可以制备出微晶玻璃，最终成功制备的纳米级微晶玻璃复合管材，同时具备金属性能和玻璃陶瓷的性能。此外，以还原性钢渣为基础材料，通过烧结技术可制备出色彩丰富、纹理清晰的微晶玻璃花岗岩，在该工艺中钢渣的使用量可占原料质量分数的 50%。邢孝瑞等将钢渣、煤矸石和炉渣在特定条件下混合，制备出钙长石全固废陶瓷，抗折强度达 58.59 MPa。

目前，陶瓷产品需求最大，利用钢渣制备微晶玻璃和陶瓷产品能降低生产成本，同时解决固体废弃物难以大规模利用的问题，具有重要的现实意义。然而，钢渣成分复杂，杂质离子的种类和含量可能会影响陶瓷的制备工艺和性能，在一定程度上限制了其应用。近年来，我国在利用钢渣制备性能优异的陶瓷产品方面取得了长足进步，今后应积极发展制备陶瓷产品的新技术，实现利用制备陶瓷产品的产业化应用。

钢渣具有比表面积大、疏松多孔等特性，吸附性能良好，同时，钢渣的密度高，容易与水分离，因此在废水处理中的利用备受关注。未经处理的钢渣在废水处理中的吸附效率较低，是一方面钢渣的部分成分导致钢渣表面活性低，另一方面是某些预处理方法导致钢渣表面致密，孔隙率低，从而导致吸附效率低。为了提高吸附效率，通常会对钢渣进行改性，无机、复合和高温活化改性是钢渣改性的 3 种基本方法。无机改性是指用酸、碱、盐等无机试剂对钢渣进行改性；复合改性是指将钢渣与其他吸附材料混合；高温活化改性是指在高温条件下对钢渣进行处理，以达到改性的目的。近年来，利用钢渣处理矿山废水、工业废水和染料废水等多种废水的研究有较大进展，特别是在处理含有 P、Ni、Cr 及 As 等有毒物质的废水时，钢渣表现为出色。经改性处理后的钢渣处理废水的吸附效率加快，含 Cr 的重金属废水经钢渣一次吸附处理便可达到排放标准的要求。此外，钢渣在较大的 pH 范围内均表现出较高的重金属离子吸附能力。

钢渣具有密度高的特性，在水中可以快速沉降，能够通过物理沉淀技术，最终实现钢渣和废水的固液分离，不仅能显著缩短处理时间，还有效降低了处理成本。与其他吸附材料相比，钢渣在稳定性和安全性方面表现突出。钢渣的使用过程中不会对其他物质资源或生物资源产生负面影响，不仅促进了资源的回收利用，还为矿产资源保护做出了积极贡献，有效避免了露天开采和烧结固体过程中可能引发的环境问题。

钢渣中含有一定量的 P，使用钢渣处理废水时存在 P 释放的潜在风险。同时，针对钢渣中可能存在的重金属等物质也需进一步无害化处理。目前研究中，改性钢渣仅针对处理废水中的单一污染物，而废水中的污染物通常复杂多样，它们之间存在相互影响的可能性，从而降低吸附效率，因此，要实现钢渣在废水处理工业领域的应用，须要进一步研究钢渣对废水中各种污染物的吸附，使得处理后的废水能达到《污水综合排放标准》(GB 8978—1996)。

钢渣中富含的 Ca、Si、P 等营养元素，利于植物生长，同时高温烧烤增加了这些元素的在钢渣中的溶解度，更容易被植物吸收，因此，钢渣可以成为一种优质矿物肥料。西方发达国家在利用钢渣制造肥料的研究起步较早，在这一领域积累了丰富的实践经验，并积极推动钢渣在肥料生产中的应用。德国将钢渣肥料视为提升土壤肥力的主要举措之一。在日本，钢渣中的硅酸盐成分已被广泛认定为常用的肥料来源。目前，钢渣在农业上的应用主要围绕硅肥和磷肥的生产，同时，钢渣微量元素肥料也实现部分生产利用，以满足植物的不同营养需求。

Si 元素是构成土壤的核心元素之一，利于作物生长，同时可增强作物的抗病能力。钢渣中含 Si 元素，其有效 Si 质量分数可达 10%~35%；使用钢渣作为硅肥原料，可改善土壤缺硅的状况，促进作物生长。研究表明，利用钢渣合成的硅肥能够显著提高水稻的产量，增产量可达 12%~15.5%。王晓军等研究了钢渣硅肥对白菜生长和抗病性的影响，研究结果表明，钢渣促进了白菜的生长，降低了白菜的病害发生率。

在冶炼中，高磷铁水的过程中，未添加萤石条件下，初期产生的含磷钢渣可以作为磷肥原料回收利用。钢渣磷肥主要有效成分包括 Ca?(PO?)? 和 CaSiO? 的固溶体，同时富含 Mg、Fe、Mn 等多种矿物质元素。钢渣磷肥中 PO? 的浓度通常超过 10 mol/L，值得注意的是，在弱酸性环境中，钢渣中的 P 能够被溶解，从而被植物有效吸收和利用。总体看来，钢渣在肥料生产中的应用，不仅充分利用了工业副产品，还为提高土壤肥力和作物产量提供了新的解决方案，促进了资源的循环利用和环境保护。

长期使用钢渣制备的化肥可能会产生不良副作用，如土壤变硬或重金属污染。对此，研究人员通过钢渣和锰渣混合制成肥料，改善了酸性土壤，促进了作物生长，并且几乎不含重金属成分，有助于保护土壤。此外，钢渣的成分和性质因产地和处理工艺而异，因此，选择适当种类和数量的钢渣至关重要，钢渣的过量使用会带来特定的负面影响。今后，将钢渣用作肥料和土壤改良剂时，必须进行预处理，间歇使用与其他物质结合使用，以减少钢渣的负面影响。

钢渣因含铁量高，耐磨，抗压性能好，适宜用作喷砂磨料使用。研究表明，喷砂后的船体或工件表面清洁度等完全满足工业涂装的要求。且钢渣的硬度大，可循环使用，具有显著的成本优势，可有效改善钢渣堆放造成的环境问题。细粒度的钢渣尾料和喷砂处理后的钢渣还可回收用作水泥原料。钢渣磨料的经济价值是用作建材的细粒度尾料数倍，大幅提高了产品附加值。易承波等研究了钢渣作为船体喷砂除锈磨料的可行性，认为钢渣作为一种除锈材料，效果好，而且价格低廉，作为喷砂磨料应具有巨大的应用前景。陈广宁等采用风冷钢渣进行钢渣喷砂试验，分别研究喷吹压力，喷吹时间与喷吹距离对试样表面光洁度和粗糙度的影响，并与其他常用磨料的效果进行对比。结果表明，风冷钢渣作为磨料能够满足工业清理和涂装需求，实现钢渣资源的有效利用。Gu 等基于气冷处理技术处理液态钢渣，制备出钢渣型非金属喷砂磨料，物理、化学性质研究表明，其能达到喷砂磨料的各项标准。

以钢渣微粉为原材料可制备湿法脱硫技术的钢渣基改性脱硫剂，钢渣脱硫脱硝介孔材料和催化功能材料，可直接降低企业脱硫脱硝的成本，实现环境减负、企业增效，但耐磨性对钢渣消耗量的影响显著。同时，介孔材料的形貌特性会直接影响钢渣的比表面积和烟气的流动性，进而影响脱硫和脱硝效率。

钢渣成分波动较大，且可能含部分重金属元素，如 V、Cr、As 以及 Pb 等，且重金属含量差异较大。目前研究表明，钢渣中微量元素成分较少，但在作为功能材料时，尤其作为喷砂磨料使用时，须根据《涂覆涂料前钢材表面处理喷射清理用非金属磨料的技术要求》(GB/T 17850.6—2011)对各项标准及安全性进行评估。