20世紀(jì)初期即開始研究鋼渣的利用，但由于它的成分波動較大，遲遲未能實際應(yīng)用。70年代初，美國首先把每年排放的1700萬噸鋼渣全部利用起來。目前，德意志聯(lián)邦共和國，鋼渣絕大部分已得到利用。英國、法國的鋼渣利用率為60%左右,日本為50%左右,中國為10%左右。
從保護天然資源的環(huán)保觀點來看，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污染環(huán)境的元素，因此必須開發(fā)一種技術(shù)使其不會在海水中溶解。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行了研究調(diào)查。
實驗使用日本國內(nèi)鋼鐵廠提供的鐵水預(yù)處理渣和轉(zhuǎn)爐渣作為實驗材料。
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，zui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zui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，隨著時間的推移，溶解速度變慢。即使f也會因渣中含有的f濃度不同，使f的zui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zui大溶解度達18ppm，轉(zhuǎn)爐渣的zui大溶解度達9ppm。在對p的溶解行為進行調(diào)查時可知，鐵水預(yù)處理渣和轉(zhuǎn)爐渣的試樣隨著時間的推移，溶解量會增加，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)生的碳酸氣體實現(xiàn)固化，從而有助于鋼渣的有效利用。