冶金固廢資源化利用現(xiàn)狀及發(fā)展

李 敏

（浙江興達(dá)安全科技有限公司，浙江 紹興 312000）

冶金行業(yè)是一個國家工業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)性產(chǎn)業(yè)，但在冶金生產(chǎn)過程中，企業(yè)會產(chǎn)生固體廢物、廢氣以及廢水等，如果產(chǎn)生的工業(yè)廢物沒有得到妥善處理，被直接排入土壤、水體、大氣中，就會對環(huán)境造成嚴(yán)重破壞[1]。

1 冶金固廢資源化利用現(xiàn)狀

（1）冶金渣。傳統(tǒng)處理冶金渣的方式為直接丟棄，20世紀(jì)90年代，人們開始采用一些粗放型的方式利用冶金渣，例如鋪設(shè)路面等。進(jìn)入21世紀(jì)后，資源利用技術(shù)水平提升，很多利用冶金渣的方式逐步成熟，冶金渣的資源化利用水平也在逐步提升。2016年公布的資料顯示，我國現(xiàn)有的冶金渣利用率已達(dá)56%左右，利用形式主要包括鋼渣磁選除鐵、鋼渣反燒結(jié)、其它途徑。其中，鋼渣磁選除鐵是指冶金生產(chǎn)企業(yè)使用自磨合磁選處理技術(shù)，將鋼渣中的廢鋼進(jìn)行回收。在煉鋼過程中，所產(chǎn)生的鋼渣中大約10%是廢鐵，因此，就可使用該技術(shù)對廢鐵進(jìn)行回收利用，自磨+磁選技術(shù)是一項物理回收技術(shù)[2]。冶金生產(chǎn)過程中所產(chǎn)生的鋼渣中還存在大量的可回收元素，如Ca、Mg、Fe等金屬元素，而鋼渣反燒結(jié)技術(shù)就是把所產(chǎn)生的鋼渣進(jìn)行二次返爐，將鋼渣進(jìn)行再次利用。除了上述所述的磁選除鐵、鋼渣反燒結(jié)方式外，鋼渣還可用于水泥生產(chǎn)、復(fù)合建材的制造等。

（2）冶金塵泥。冶金塵泥主要是指在冶金生產(chǎn)過程中所產(chǎn)生的高爐瓦斯泥、煉鋼塵泥以及除塵灰等廢物，現(xiàn)今對于冶金塵泥的資源化處理多數(shù)集中在對高爐塵泥以及煉鋼泥的綜合利用方面。其中，高爐塵泥主要是指爐內(nèi)除塵器所收集的原料粉塵以及爐內(nèi)反應(yīng)所產(chǎn)生的金屬蒸汽等，高爐塵泥中含有大量的鋅、鐵以及碳物質(zhì)，在實際應(yīng)用中這部分塵泥的顆粒粒徑較小，但具有較高的利用率，常采用干式與濕式方式進(jìn)行收集。

（3）粉煤灰。煉鋼需要使用大量的煤炭資源，而在高溫加熱煤炭資源過程中，如果爐內(nèi)的溫度或進(jìn)氣不足使得煤炭燃燒不充分，排出的煙氣中就會含有大量的細(xì)灰，即粉煤灰。結(jié)合作者自身經(jīng)驗來看，以目前的技術(shù)手段，要想讓煤炭充分地燃燒是不可能的，因此，只有通過對粉煤灰的資源化利用來實現(xiàn)煤炭的無害化處理。現(xiàn)今，對于粉煤灰的資源化利用技術(shù)較為成熟，回收渠道也較為廣泛。例如，常見的利用方式包括用來生產(chǎn)水泥等建筑材料、作為水泥摻加料、道路施工、花卉培植、陶瓷的制作等。

2 冶金固廢資源化利用技術(shù)發(fā)展情況

（1）鋼渣資源化利用技術(shù)發(fā)展。從20世紀(jì)90年代開始，我國開始注重對鋼渣資源的回收利用，經(jīng)過專家學(xué)者與企業(yè)的不斷努力，我國鋼渣資源化利用技術(shù)在不斷進(jìn)步，就目前而言，我國的鋼渣資源化利用技術(shù)較為成熟，已處在世界前列。例如武鋼的破熱技術(shù)、京唐鋼的熱悶技術(shù)、寶鋼的盤潑與滾筒技術(shù)、濟(jì)鋼的水淬技術(shù)、沙鋼的粒化輪技術(shù)等在國際上都是首屈一指的。從發(fā)展的眼光來看，目前對于鋼渣的資源利用率依然較低，對大量的礦物質(zhì)未能有效地回收利用，仍有巨大的發(fā)展空間。對比國外一些煉鋼企業(yè)的技術(shù)發(fā)展來看，其一方面注重對煉鋼技術(shù)水平的提升，另一方面注重對鋼渣分類處理利用，即企業(yè)本身具有一套整體的資源化利用率提升系統(tǒng)，能夠?qū)掍摦a(chǎn)生的鋼渣中的礦物質(zhì)進(jìn)行二次利用，這一發(fā)展理念是值得我國煉鋼企業(yè)學(xué)習(xí)的地方。

（2）冶金塵泥資源化利用發(fā)展。對于冶金塵泥的資源化利用，目前我國多采用單一回收工藝模式，即針對不同的回收物質(zhì)選用不同的回收技術(shù)。如在對冶金塵泥中的鐵物質(zhì)進(jìn)行回收時使用磁選技術(shù)、重選工藝以及反浮選工藝，在對冶金塵泥中的碳物質(zhì)進(jìn)行回收時常使用浮選工藝。單一回收工藝模式具有較強(qiáng)的針對性，但是比起綜合回收方式，無疑增加了回收利用成本。對比國外的一些煉鋼企業(yè)，在冶金塵泥資源化利用方面，其通常采用聯(lián)合回收工藝，即能夠?qū)煞N單一的回收工藝模式綜合起來，對冶金塵泥進(jìn)行資源化利用。例如，將弱磁選工藝和強(qiáng)磁選工藝結(jié)合使用，可以同時對冶金塵泥中的廢鋼以及廢鐵物質(zhì)進(jìn)行回收。

從公布的數(shù)據(jù)來看，這種綜合回收工藝模式對冶金塵泥的回收利用率達(dá)到60%左右，因此，綜合回收工藝模式是未來對冶金塵泥進(jìn)行資源化利用的重要發(fā)展模式。我國對于冶金塵泥資源化利用的技術(shù)水平相比于其它國家還存在較大差距，未來應(yīng)注重從單一回收模式向聯(lián)合回收工藝模式發(fā)展，進(jìn)而實現(xiàn)冶金塵泥回收的綜合性。

（3）粉煤灰資源化利用技術(shù)發(fā)展。現(xiàn)今，我國對粉煤灰的綜合性利用水平較低，就目前而言，我國對粉煤灰的資源化利用主要是通過物理法進(jìn)行回收利用，例如，將粉煤灰作為生產(chǎn)水泥的原料，此外，由于在水泥中摻加一定量的粉煤灰能夠使得混凝土初期的水化熱變得更低，因此，也常常將粉煤灰作為水泥的一種摻加料。近些年來隨著企業(yè)對粉煤灰資源化利用技術(shù)的不斷優(yōu)化，有學(xué)者發(fā)現(xiàn)將粉煤灰用到廢料中、當(dāng)做廢水中的絮凝劑等都具有較好的效果，另外，粉煤灰還能用于電解槽中生產(chǎn)鋁硅合金，可有效地降低氯化鋁的使用量，進(jìn)而降低企業(yè)生產(chǎn)成本。相信隨著研究的不斷深入，粉煤灰將大規(guī)模應(yīng)用于冶金生產(chǎn)行業(yè)，進(jìn)而提升冶金生產(chǎn)的水平。

3 改善固體廢物綜合利用的技術(shù)方法與發(fā)展趨勢

（1）冶金廢渣的處理技術(shù)。轉(zhuǎn)爐冶煉技術(shù)能夠通過對廢渣進(jìn)行燜渣、篩分、磨碎以及磁選等工藝讓冶金廢渣得到合理的處置與利用，且磁選后所產(chǎn)生的顆粒鐵可進(jìn)行外賣，提升經(jīng)濟(jì)效益。大量的粉狀鋼渣則可經(jīng)堆化后作為建筑材料使用。精煉渣封閉處理系統(tǒng)可以實現(xiàn)對精煉渣的清潔、無害化處理。另外，將鋼渣微粉和其他物料進(jìn)行深加工后通過機(jī)械壓制、焙燒，能夠作為滲水地磚，用于城市建設(shè)中。

（2）冶金塵泥的處理技術(shù)。回轉(zhuǎn)窯工藝、轉(zhuǎn)底爐工藝雖然在一定程度上可以有效地用于回收利用，但由于其對原料要求較高、生產(chǎn)穩(wěn)定性弱等限制了其利用與發(fā)展。未來的冶金塵泥處理技術(shù)必將朝著可將鍋爐灰、瓦斯泥等塵泥集中收集方向發(fā)展。此外，將冶金塵泥與粘結(jié)劑混合加工生成塵泥團(tuán)塊進(jìn)行資源化利用也是一種重要手段。同時，對于如何對塵泥進(jìn)行二次回爐冶煉，提升冶金生產(chǎn)轉(zhuǎn)化率也是提升冶金行業(yè)冶煉轉(zhuǎn)化率，提高固廢資源化利用率的研究方向。

（3）其他冶金固廢的處理技術(shù)。其他冶金固廢處理應(yīng)按照國家相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)和要求進(jìn)行資源化、減量化、無害化處理，冶金企業(yè)也應(yīng)積極提升固廢利用水平，對于以前直接丟棄的固廢物應(yīng)積極開展對利用技術(shù)的研發(fā)，若發(fā)現(xiàn)其他企業(yè)具有較好的利用技術(shù)時應(yīng)及時借鑒。

4 結(jié)論

隨著人們對環(huán)境保護(hù)重視程度的不斷提升，越來越多的工業(yè)清潔生產(chǎn)模式與固廢資源利用技術(shù)被提出和應(yīng)用，尤其是冶金產(chǎn)業(yè)政策以及環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)的嚴(yán)格化對冶金企業(yè)的固廢資源化利用水平提出了更高的要求。為提升企業(yè)核心競爭力，冶金企業(yè)應(yīng)不斷地加大對清潔生產(chǎn)技術(shù)以及固廢資源化利用技術(shù)的研發(fā)力度，不斷提升冶金企業(yè)發(fā)展質(zhì)量，進(jìn)而推動整個冶金行業(yè)的綠色發(fā)展。