從保護(hù)天然資源的環(huán)保觀點(diǎn)來看，作為鋼鐵生產(chǎn)副產(chǎn)物的鋼鐵渣是一種重要的資源，人們希望能開發(fā)出鋼渣有效利用的技術(shù)。鋼渣含有許多海洋浮游植物生物繁殖所需的營養(yǎng)鹽，它是一種離子晶體，因此容易在海水中溶解。但是，由于鋼渣中存在著會(huì)污染環(huán)境的元素，因此必須開發(fā)一種技術(shù)使其不會(huì)在海水中溶解。日本東北大學(xué)對鋼渣中各種構(gòu)成成分的存在形態(tài)及其在人工海水中的溶解行為進(jìn)行了研究調(diào)查。

　　實(shí)驗(yàn)使用日本國內(nèi)鋼鐵廠提供的鐵水預(yù)處理渣和轉(zhuǎn)爐渣作為實(shí)驗(yàn)材料。

　　關(guān)于轉(zhuǎn)爐渣和鐵水預(yù)處理渣中Fe的溶解行為，幾乎看不到有差異。轉(zhuǎn)爐渣和鐵水預(yù)處理渣的溶解速度都非常慢，即使經(jīng)過30天，最大值也不過0.2ppm。Mn的溶解行為也與Fe的溶解行為相同，溶解量極小。關(guān)于Mg的溶解，人工海水中的Mg含量明顯高，Mg幾乎沒有發(fā)生溶解。轉(zhuǎn)爐渣和鐵水預(yù)處理渣的Ca的溶解度濃度在最初的1～2天都大幅增加。為抑制Ca溶解造成人工海水pH值升高，因此添加了鹽酸，結(jié)果此時(shí)累積的鹽酸滴下量也出現(xiàn)大幅增加。即使經(jīng)過大約一周后，溶解Ca濃度也基本保持不變值。關(guān)于F的溶解行為，可知F在初期的溶解速度快，隨著時(shí)間的推移，溶解速度變慢。即使F也會(huì)因渣中含有的F濃度不同，使F的最初溶解濃度在1～4ppm范圍內(nèi)變化。關(guān)于Si的溶解，因渣的不同，溶解量也不同，鐵水預(yù)處理渣的最大溶解度達(dá)18ppm，轉(zhuǎn)爐渣的最大溶解度達(dá)9ppm。在對P的溶解行為進(jìn)行調(diào)查時(shí)可知，鐵水預(yù)處理渣和轉(zhuǎn)爐渣的試樣隨著時(shí)間的推移，溶解量會(huì)增加，但兩種渣試樣的溶解速度有很大的差異。根據(jù)以上結(jié)果可以確認(rèn)，鐵水預(yù)處理渣和轉(zhuǎn)爐渣完全能夠溶解出海洋浮游植物生物繁殖所需的營養(yǎng)成分。

　　制作了在298K下海水中各渣的相穩(wěn)定圖，整理了海水中各相的溶解度。根據(jù)相穩(wěn)定圖，弄清了有效添加鋼渣中營養(yǎng)成分所需的結(jié)晶相。只要穩(wěn)定控制鋼渣中的理想結(jié)晶相，就大有可能使浮游植物生物繁殖產(chǎn)生的碳酸氣體實(shí)現(xiàn)固化，從而有助于鋼渣的有效利用。