冶金行業含鐵固體廢棄物資源化綜合利用研究

王宗文

摘 要：隨著我國冶金行業的快速發展，冶金固體廢棄物產量正逐年增多，給生態環境帶了巨大壓力，因此，如何做好固體廢棄物的處理和合理利用是現階段可持續發展面臨的主要問題。本文主要針對現階段我國冶金行業固體廢棄物處理現狀進行分析，并提出了針對含鐵固體廢棄物的處理和綜合利用方法，目的在于提高廢棄物回收利用效率，從而緩解我國生態壓力，實現可持續發展。

關鍵詞：冶金行業;固體廢棄物;可持續發展;回收利用

一、引言

冶金行業的發展帶來的巨大的經濟效益，但隨之而來的還有大量的固體廢棄物。據統計，目前我國冶金行業每年排放的固體廢棄物高達4.3億噸，而且這個數字每年還在以驚人的速度增長，但回收利用的比例僅有不到20%。這個數字表明，僅有很小一部分的固體廢棄物得到了科學合理的處理，余下大部分的廢棄物都流入到了生態環境中，給生態發展帶了巨大的影響，也給人類生存發展帶了潛在的威脅。因此，現階段的重點課題是在保障經濟效益的前提下，如何提高固體廢棄物的回收利用效率，減小生態壓力，促進我國可持續發展水平。

二、我國含鐵廢棄物綜合利用概述

我國鋼鐵行業發展迅猛，鋼鐵產量已經連續幾年居世界首位。而我國的鐵礦石總儲量雖然比較豐富，但含鐵量較低，因此總體來說我國的鐵礦石資源是出于缺乏狀態，從我國現階段接近三分之一的鐵礦石是依賴進口這點也可以印證在這一點。近些年，國際鐵礦石的價格不斷上漲，給用鐵企業帶了一定的經濟壓力，因此，如何充分利用冶金生產過程中的含鐵廢棄物，提升資源回收利用率，一方面能夠緩解我國鐵儲備不足的壓力，另一方面能夠改善生態環境[1]。

（一）含鐵廢棄物的來源

在鋼鐵冶煉過程中，通常需要經過幾道工序，在冶煉過程中會產生一些廢渣，

這些廢渣中主要有瓦斯泥、瓦斯灰、轉爐泥、選礦廢渣、高爐礦渣、轉爐鋼渣等。通常情況下，單位鋼產品的廢渣產生量為340kg/t。

其中瓦斯泥是煉鋼過程中高爐煤氣洗滌廢水進入沉淀池中，經過處理得到的廢渣，主要包含鐵的礦物質和鐵的氧化物以及其他一些金屬氧化物和金屬單質，由于含鐵成分較高，因此廢渣主要呈黑色，同時廢渣具有表面粗糙以及形狀不規則等特點。另外，瓦斯泥中的含鐵量通常為25%-45%，鐵礦物多以三價或二價的形式存在[2]。

瓦斯灰主要以顆粒的形式出現，是伴隨高爐煤氣一起排出的煙塵，經去塵處理后得到的灰色粉末狀顆粒，體積比瓦斯泥大。由于煉鋼過程中涉及到的氧化還原反應比較復雜，因此瓦斯灰中的元素存在形式多樣，針對鐵礦物來說，多以氧化鐵為主。由于瓦斯灰以粉末顆粒狀存在，因此在后期存放和運輸過程中很容易擴散極易造成環境污染。

（二）含鐵廢棄物對生態環境的影響

冶金過程中產生的含鐵廢渣由于顆粒體積小，風干后遇到風很容易擴散到空氣中，對大氣造成嚴重的污染。另外，含鐵塵泥中含有很多體積小的金屬顆粒，這些金屬顆粒遇到空氣中的氧氣，產生氧化反應，生成的有害氣體極易污染大氣，人們吸入了污染的大氣對身體會產生嚴重的危害。

另外，含鐵廢渣會對水資源造成污染，廢渣中所含有的重金屬具有較強的毒性。一旦生產廢渣長時間堆積得不到有效處理和利用，就會在雨水的作用下，其所含有的重金屬就會隨雨水滲入地下，對地下水造成污染。甚至有一些沿海冶金企業會將固體廢棄物直接排入江海湖泊中，不僅造成水資源的嚴重污染，嚴重的還會造成淤泥堵塞。此外，含鐵廢渣長時間堆積會對土壤造成污染，其重金屬會改變土壤中成分，打破土壤的酸堿平衡，造成土地鹽堿化，影響農作物的產量[3]。

三、含鐵固體廢棄物的回收利用

從上面的分析可以看出，含鐵固體廢棄物如果沒有及時進行處理，會對生態環境產生巨大影響，因此，要加大力度進行廢棄物的處理和回收。

針對含鐵廢棄物的主要來源，目前我國處理方式主要采取以下幾種，首先是針對廢棄物的早期處理方法-直接堆放，這種方法簡單易行，但占地面積大，同時很容易造成環境的污染，同時浪費了其中可利用的資源。其次是作為建筑原料或是燒結配料，這種方法針對瓦斯灰的處理效果較好，但對于瓦斯泥的利用達不到預期。最后是綜合回收利用，這種方法也是現階段比較提倡的方法，利用物理或者化學手段對含鐵固體廢棄物進行處理，提取出可利用成分進行回收和利用，是目前對瓦斯灰和瓦斯泥處理最常見也是效果最好的方法，基本能夠徹底消除瓦斯泥和瓦斯灰對生態環境的破壞，同時能夠有效提取出其中的有效成分。

其中瓦斯灰和瓦斯泥中的主要成分就是鐵，含量高達30%-45%，對于這部分鐵，通常采用選礦法回收其中的鐵。另外，煉鋼過程中產生的煉鋼塵泥中所含的鐵的比例較高，對于這部分鐵可以進行充分利用。

首先可以直接利用，將煉鋼塵泥作為燒結配料直接利用，作為高爐煉鐵的原料，進行還原焙燒。其次，可將煉鋼塵泥進行煅燒除碳，然后經去雜過濾處理，并經氧化后得到鐵紅，同時，氧化鐵紅還可用于磁性材料的加工，另外，過濾后的溶液可以用于制備氯化鐵，氯化鐵可用于化工工業[4]。

另外，對于以氧化鐵混合物形式存在的含鐵廢棄物，主要采用活化或者轉化晶型的方式制成所需晶型，可作為硬磁鐵氧化物的優質材料。

此外，含鐵廢棄物還可用于生產聚合硫酸提，生產過程主要以煉鋼塵泥、鋼渣、廢硫酸等為原料，經過一系列工藝的到聚合硫酸鐵。

結束語：

近些年，隨著生態環境的不斷惡化，人們逐漸意識到環保的重要性，同時，國家各位注重可持續發展以及資源的可回收利用，力求可持續發展事業的推進。

冶金行業固體廢棄物的處理問題是我國環保首要解決的問題，如何實現固體廢棄物的有效處理已經資源的回收利用，特別是含鐵固體廢棄物的回收利用，不僅能夠有效降低廢棄物對環境的污染，同時能夠改善我國鐵儲備不足的現狀。含鐵廢棄物的綜合利用，實現了資源回收，同時提高了企業經濟效益，降低企業成本。同時也是促進全國經濟增長，有效改善環境的重要手段。

參考文獻：

[1] 韓雪. 冶金行業含鐵固體廢棄物資源化綜合利用研究[J]. 中國資源綜合利用， 2018， 36（11）：58-60.

[2] 曹陽. 冶金企業含鐵固體廢棄物的基本特征與資源化綜合利用[J]. 環境工程， 2012（S2）：280-282.

[3] 陳濂. 周云花.含鐵固體廢棄物的綜合利用[C]// 全國選礦專業學術年會. 2004（8）：15-17.

[4] 王莉. 曹盛， 閆占輝， et al. 煉鋼廠含鐵固體廢棄物資源化回收利用[J]. 中國冶金， 2018， 28（3）：73-79.