淺談冶金固廢資源化利用現狀及發展

班 燕，崔 成

（1.包鋼冶金渣公司（綠化公司），內蒙古 包頭 014010；2.包頭市環境保護宣傳教育中心，內蒙古 包頭 014010）

根據相關調查顯示，當前我國冶金工業產生的固體廢棄物已經呈大規模增長的態勢，年產量約為6.9億噸，而對冶金固廢的綜合利用率卻只有21.09%。具體來看，固體廢棄物中產生的工業尾礦約為3.85億噸，對這部分的利用率大致為2.4%；產生的高爐渣約為8994萬噸，對這部分的利用率大致為72%；產生的冶金固廢約為4021萬噸，對這部分的利用率大致為9%；產生的鐵合金渣約為136萬噸，對這部分的利用率大致為87%；產生的粉灰煤約為563萬噸，對這部分的利用率大致為63%；產生的工業垃圾約為583萬噸，對這部分的利用率大致可以達到52%。

通過對當前我國的冶金固廢的利用現狀進行分析，發現關于冶金固廢的資源化利用在當前我國工業發展中發揮著重要作用，因此，加大對冶金固廢資源化利用的實際情況與其未來發展的整體態勢進行分析顯得尤為重要。本文主要將冶金固廢作為研究視角，分析冶金固廢的資源化利用與發展態勢，進行分析探討。

1 冶金固廢資源化利用存在的問題

1.1 冶金固廢的綜合利用較低

當前，雖然有些冶金企業在處理冶金固廢資源時，將固廢資源中的廢渣篩選、磁選后運用在一些建筑材料中，使得固廢資源化，產生了較好的社會效益與經濟效益，但是有些冶金固廢的研磨工藝尚存在很大的漏洞，當前研磨冶金固廢的工藝只能使35%的固廢得到有效利用，且有些冶金固廢在循環利用的過程中不能直接用于建筑材料中，需要再進行進一步分離。且當前很多冶金固廢在用于建筑材料時，需要添加一定量的造渣劑，造渣劑只能作用于那35%的冶金廢固，其他65%的廢固無法得到再利用。因此，當前我國正在加大建設冶金固廢處理項目，這類項目主要用于將冶金固廢轉化成精煉渣，使得冶金固廢得到有效再利用。

1.2 其它固廢的處置水平低

當前，高爐水渣的附加值得到了一定的提高，例如礦渣與礦渣棉主要來源于高爐水渣，此外，還可以在高爐水渣中提取出稀缺金屬。將從高爐水渣中提取出的這些物質用于工程建筑是這些年建筑中較為普遍的現象，但與國外冶金固廢資源化利用的實際情況相比還存在不小的差距。例如產生的冶金固廢約為4021萬噸，對這部分的利用率大致為9%，而國外對工業尾礦的利用率可以高達34%。由此觀之，我國的冶金企業應該加大對冶金固廢資源的再利用，做到節約資源與保護環境。

2 冶金固廢的處理與再利用

當前我國每年的冶金生產總量能夠達到8.5億噸，隨之產生的冶金渣能夠達到1.7億噸左右。在產生的冶金渣中，成分含量較多的主要有冶金固廢和高爐礦渣，但是兩者的利用率卻存在很大的差異，其中，高爐礦渣的利用率很高，而冶金固廢的利用率卻不能達到18%。很多堆積存放的冶金渣由于長時間暴露在空氣中而沒有被有效利用起來，致使其逐漸失去活性，之后也便被更難再利用，同時，這些冶金固廢也對我們的生態環境造成了極大的污染，可謂是存在雙重危害。當前我國尤其注重冶金固廢的再利用，并頒布了相應的法律條文，合理利用冶金固廢已成為冶金固廢資源再利用發展的大趨勢。

2.1 冶金固廢資源化利用與發展的主要方向

從我國當前的實際情況出發，綜合我國的冶金提煉技術，要想使得我國的冶金廢渣能夠得到有效的利用，那么我國要遵循有效利用廢棄物、節約能源資源、保護生態環境的這條道路。對冶金固廢進行資源化利用主要指的是在冶金的過程中分離出冶金廢渣，再將廢渣中的鐵分離出去，對廢渣中的尾料進行處理，將尾料作為生產建筑材料的主要成分。通過分離冶金固廢中的廢渣，使得這些材料能夠在建筑中得到有效利用，將固廢的尾料轉化為水泥、土磚等[1]。對于冶金固廢的資源化利用，既要認識到固廢再利用的相關政策，也要考慮到其對生態環境的影響，同時也要保證通過固廢再利用能夠達到節約資源與保護環境的效果，使得最后生產出來的這些建筑材料能夠滿足建筑市場的要求，符合我國建筑材料規定的標準。

2.2 冶金固廢資源化利用與節約資源、保護環境的關系

冶金廢渣中的冶金固廢是生產建筑材料的主要成分，利用冶金固廢生產建筑材料既起到了節約資源的作用，同時也保護了生態環境，一定程度上降低了冶金固廢對土壤的污染。利用磁選出冶金固廢中的礦物質，充分利用冶金固廢與礦渣，二者組合后會發生反應，使得生產出來的產品能夠具有穩定性。此外，利用磁也能夠選出重礦渣，由于重礦渣本身的密度較大，具有較強的穩定性，與建筑中常用的黃沙相比更具安定性，使用重礦渣進行工程建筑能夠極大的節省建筑材料，保護生態環境，在建筑工程中發揮著重要作用。

①冶金固廢與節能環保。40年前，我國很多水泥工廠在生產水泥的過程中使用了大量的冶金固廢，截止目前，我國95%的水泥工廠都使用冶金固廢生產水泥。但是在生產水泥的過程中，所使用的冶金固廢混合物要確保百分百全干，否則水泥的質量會大打折扣。常見的冶金固廢烘干方式主要是汽車烘干，冶金固廢混合物在裝上汽車前的含水量為13%，在裝上汽車之后還要使用能源進行燃燒，同時這些混合物在運輸的過程中難免會受到熱風的影響，持續的熱風會進一步烘干冶金固廢混合物，這種方式加大了礦產資源的消耗，在浪費資源的同時也污染了環境。而冶金廢渣中的高爐煤氣在水泥生產中發揮著重大作用，它可以加快烘干水泥，節省礦物資源。②冶金固廢、礦渣混凝土磚與節能環保。將冶金固廢與礦渣的混合物進行結合可以配制出土磚，這種土磚被稱為混凝土磚，混凝土磚的主要成分為冶金固廢和礦渣，在其中再加入適當比例的添加劑，使用冶煉廠熱氣烘干，再放置一些時日，最終制成的磚叫做混凝土磚，這種磚也叫渣磚。這種生產渣磚的方式出現于2007年，這種生產手法經過了多重研究理論與實際生產的檢驗，生產出的混凝土磚符合我國土磚生產的各項標準。由于混凝土磚主要以冶金固廢為主要原材料，因此其具有生產成本低的優勢，既實現了冶金固廢的資源化利用，同時也節省了生產成本，響應了我國節能環保的號召[2]。

以冶金固廢和礦渣為原材料制成的混凝土磚需要添加膠凝材料，膠凝材料也可以直接從工廠生產出的廢渣中提煉，這在一定程度上降低了能耗，同時，在工廠就地取材也降低了能源的開采量，不需要再另行專門的運輸，節約了生產成本。由冶金固廢和礦渣制成的土磚只需要利用冶煉廠發熱的余溫便可進行加熱，節約了煤炭資源。如果我國的冶煉廠都將冶金固廢和礦渣作為原材料而生產混凝土磚，那么我國的冶金固廢資源利用率將得到極大提高。冶金固廢制成的混凝土磚將逐漸占據土磚市場，黏土磚將逐漸喪失市場地位，這種轉變很大程度上保護了土地資源。可見，將冶金固廢與礦渣制成的混凝土磚實現了節能環保。

3 冶金固廢資源化利用的發展趨勢

近些年，冶金企業在發展過程中秉承著“綜合利用固廢、降低排放減少污染”的觀念，使得我國在固廢資源化利用上取得了進展，冶金生產也越來越專業。當前，我國的冶金企業在利用冶金固廢中采用了循環利用的模式，先是將固廢進行集中回收，通過在高爐中進行煅燒，再進行煉軋這種循環利用的方式雖然使得固廢得到了有效利用，但是也存在弊端，主要表現在利用層次有待提升、利用效率低、生產產品的附加值等問題，所體現出的生態效益與經濟效益都有待提升，因此，進一步開發利用冶金固廢勢在必行。

3.1 大力研究冶金固廢配料對燒結礦的影響

充分利用冶金固廢中的冶金固廢，磁選出來的冶金固廢中加入熔劑渣，按照比例配比完成后形成燒結礦。實際生產發現，熔劑渣的配比情況與燒結礦的質量存在很大的關聯，如果在冶金固廢中加入大量的水，那么冶金固廢的性能會較差。因此，為了保證燒結礦的質量，冶煉廠對于熔劑渣的使用非常有限，甚至有些冶煉廠在生產燒結礦中嚴禁使用熔劑渣，在這種大形勢下，熔劑渣的銷售急劇下降。但目前，針對熔劑渣與燒結礦的使用研究逐漸升溫，研究指出只要嚴格控制熔劑渣與燒結礦之間的配比，那么燒結礦的產出率與利用率將會得到有效提高。

3.2 大力研究冶金固廢對水泥生產的影響

在水泥生產中加入大量的冶金固廢不僅能夠節約資源，同時能夠保護環境，因此，應該大力研究冶金固廢在水泥生產中的運用，但要注意合理配置冶金固廢在水泥生產中的比例，在水泥中摻入的冶金固廢要符合國家規定。

3.3 利用冶金固廢生產冶金固廢粉

為了使得我國的冶金固廢資源得到最大化的利用，要充分利用冶金固廢粉，常見的冶金固廢粉主要存在水泥中。通常情況下，在表面積為200m2/kg的冶金固廢量可以代替5%～15%的水泥量，這些冶金固廢在工程建設中起到了重要作用。在混凝土中添加冶金固廢可以使得工程的承受強度變大，增強抗腐蝕性。由于冶金固廢粉的成本比水泥的成本存在天然優勢，因此冶金固廢粉收到了建筑工程的青睞，市場前景廣闊。現如今，我國每年的冶金固廢粉產量能夠達到500萬噸，絕大多數的冶金固廢粉運用在了建筑工程中。

3.4 利用冶金固廢生產道路材料

冶金固廢的穩定性影響著冶金固廢的使用情況，因此，要注重對冶金固廢穩定性的相關研究。當前的冶金固廢生產主要采用熱潑法，增強冶金固廢的穩定性需要對現行的工藝進行整改，注重對冶金固廢進行熱悶法處理研究。目前，湖南已經研究出用熱悶法處理冶金固廢，使用這種工藝可以將冶金固廢轉化成常用的道路材料或建筑材料。此外，英國科學家盧森爾運用熱悶法處理冶金固廢，生產出了耐磨玻璃。

4 結語

從整體的工業生產環境來看，當前我國尤其注重循環經濟的發展，國家注重節約資源與保護環境。冶金固廢資源化利用恰好是響應的國家節能環保的號召，這不僅促進了我國冶金行業的發展，同時也促進了整個社會的發展。冶金固廢中含有大量的冶金固廢、礦渣、蒸汽，這些廢渣既綠色又可再生，獲得了建筑市場的青睞。由此可見，我國更要加大對冶金固廢資源的開發與利用，使得冶金固廢資源利用最大化，整體促進我國冶金行業的健康發展。