徐景炎，楊文靜，王榮

（山西清源環(huán)境咨詢(xún)有限公司，山西清源030012）

冶金固廢資源化利用技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展建議

徐景炎，楊文靜，王榮

（山西清源環(huán)境咨詢(xún)有限公司，山西清源030012）

分析了我國(guó)冶金固體廢物的資源化處理的情況，針對(duì)不同的冶金固體廢物的回收利用技術(shù)進(jìn)行了分析，闡述了冶金固廢的資源化處理的發(fā)展趨勢(shì)，希望能夠?qū)?guó)內(nèi)的冶金固廢資源化處理提供一些幫助和啟示。

冶金固體廢物資源化

冶金行業(yè)是我國(guó)工業(yè)部門(mén)中重要行業(yè)之一，同時(shí)也是高污染行業(yè)，在生產(chǎn)過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量的廢物、廢氣和廢水，其中固體廢物（全文簡(jiǎn)稱(chēng)固廢）是冶金行業(yè)主要污染物。傳統(tǒng)思想認(rèn)為，固廢就是完全是廢物，無(wú)法進(jìn)行再利用。伴隨著科技的發(fā)展，固廢資源化利用已經(jīng)不是一個(gè)新鮮事物，歐美很多國(guó)家冶金固廢的資源化利用都有很高的水平，甚至達(dá)到了無(wú)害化利用的水平。但我國(guó)冶金固廢的資源化利用水平還比較低，有待于進(jìn)一步的改進(jìn)和提高。

1 我國(guó)冶金固廢資源化利用現(xiàn)狀

我國(guó)冶金固廢有很多，其中冶金渣、冶金塵泥和粉煤灰是最多的固廢，本文在這些固廢的資源化利用上進(jìn)行了一定的探索。

1.1 冶金渣

冶金渣在20世紀(jì)90年代之前基本都是采用丟棄的處理方法，但是到了20世紀(jì)90年代以后，冶金渣逐步的進(jìn)行了粗放型的開(kāi)發(fā)利用處理，主要包括路面鋪設(shè)、建筑鋪設(shè)等。最近幾年，伴隨著相關(guān)技術(shù)的逐漸成熟，冶金渣的資源化利用水平也不斷提高，已經(jīng)步入了綜合化利用階段，現(xiàn)在冶金渣的利用率已經(jīng)達(dá)到了55%左右。從資源化利用情況來(lái)看，資源化利用主要由以下幾種形式。

1）鋼渣磁選除鐵。國(guó)內(nèi)的煉鋼產(chǎn)生的鋼渣當(dāng)中，依然含有10%左右的廢鐵，一些鋼廠(chǎng)利用自磨合磁選或余熱自解熱悶處理基礎(chǔ)，回收利用鋼渣當(dāng)中的廢鋼。自磨+磁選的技術(shù)是一種物理回收技術(shù)，而余熱自解熱悶處理技術(shù)是一種化學(xué)回收利用的方法。

2）鋼渣反燒結(jié)。鋼渣當(dāng)中含有豐富的金屬和非金屬，包括鈣、鐵、鎂、猛等氧化物，還有一些殘鋼和一些鐵酸鈣等，鋼渣反燒結(jié)就是將鋼渣重新返回到高爐當(dāng)中與燒結(jié)礦一切進(jìn)行再燒結(jié)，實(shí)現(xiàn)鋼渣的二次利用，并改善燒結(jié)礦性能。

3）其他途徑。除了上述幾個(gè)途徑，現(xiàn)在的鋼渣還能用于水泥生產(chǎn)、鋼渣和礦渣復(fù)合微粉混凝土摻料、復(fù)合建材制品生產(chǎn)等。

1.2 冶金塵泥

冶金塵泥是多種廢物的統(tǒng)稱(chēng)，主要包括高爐瓦斯灰、高爐瓦斯泥、煉鋼塵泥、除塵灰等，目前高內(nèi)的冶金塵泥資源化利用上主要集中在高爐塵泥和煉鋼塵泥兩個(gè)方面上。

1）高爐塵泥的資源化利用。高爐陳塵泥包括除塵器收集的原料粉塵、燃料粉塵和高爐內(nèi)化學(xué)反應(yīng)生成的金屬蒸氣等，在收集上主要采用干式收集和濕式收集兩種。高爐塵泥當(dāng)中含有豐富的Zn、Fe、C，雖然顆粒粒度小，但是資源化利用價(jià)值比較高，目前國(guó)內(nèi)鋼鐵企業(yè)幾乎都實(shí)現(xiàn)了冶金塵泥的資源化利用，比如說(shuō)使用弱磁選鐵技術(shù)回收其中的鐵精礦，使用浮選工藝回收碳精礦等。

2）煉鋼塵泥。煉鋼塵泥是指在煉鋼的過(guò)程中形成的大量的微細(xì)金屬液體進(jìn)入到空氣當(dāng)中，而在出爐的時(shí)候因?yàn)榕c外界空氣發(fā)生熱交換冷卻形成的金屬粉塵?，F(xiàn)有的一些研究資料表明約2%的原材料在煉鋼的過(guò)程中會(huì)轉(zhuǎn)化為煉鋼塵泥。煉鋼塵泥當(dāng)中也含有豐富的礦物，包括Fe、C等，在資源化利用的過(guò)程中，可以與燒結(jié)返礦等按比例搭配以后作為燒結(jié)材料使用，也可以對(duì)其進(jìn)行金屬化球團(tuán)進(jìn)行還原焙燒，甚至可以作為煉鋼造渣劑使用，效果甚至超過(guò)生石灰[1]。

1.3 粉煤灰

粉煤灰是冶金行業(yè)中在使用煤炭進(jìn)行高溫加熱的過(guò)程中，煤燃燒不充分導(dǎo)致煙氣中含有的細(xì)灰。以目前的技術(shù)很難實(shí)現(xiàn)煤炭的無(wú)害化燃燒利用。粉煤灰的回收利用渠道比較廣泛，比如說(shuō)作為工業(yè)原料使用，用于水泥的生產(chǎn)，作為水泥的摻加料來(lái)使用，也可以用于混凝土施工，作為混凝土的摻合料來(lái)使用，還可以使用粉煤灰最制作陶粒，用于花卉培植等。

2 冶金固廢資源化利用技術(shù)發(fā)展情況

雖然我國(guó)冶金固廢資源化利用水平不斷地提高，但是在資源化利用水平上與國(guó)外企業(yè)相比還有比較大的差距，借鑒國(guó)外冶金固廢的利用情況，可以預(yù)見(jiàn)國(guó)內(nèi)冶金固廢未來(lái)的資源化利用趨勢(shì)。

2.1 鋼渣資源化利用技術(shù)發(fā)展

現(xiàn)在我國(guó)鋼渣資源化利用程度已經(jīng)達(dá)到了比較高的水平，技術(shù)上也是越來(lái)越先進(jìn)，國(guó)內(nèi)知名鋼鐵企業(yè)在鋼渣資源利用上進(jìn)行大量的技術(shù)研發(fā)工作，鋼渣資源化利用技術(shù)也不斷發(fā)展，出現(xiàn)了一些新的資源化利用技術(shù)，比如說(shuō)武鋼的熱潑技術(shù)，京唐鋼的熱悶技術(shù)等，但是這些技術(shù)都是發(fā)達(dá)國(guó)家已經(jīng)應(yīng)用過(guò)的。而寶鋼的盤(pán)潑和滾筒技術(shù)，濟(jì)鋼的水淬技術(shù)、沙鋼的?；喖夹g(shù)等，這些技術(shù)在國(guó)內(nèi)處于領(lǐng)先地位，在國(guó)際上也是比較先進(jìn)的技術(shù)[2]。從未來(lái)技術(shù)發(fā)展的角度來(lái)講，鋼渣的利用率依然是比較低的，其中很多豐富的礦物質(zhì)無(wú)法真正的利用起來(lái)，而從國(guó)外相關(guān)鋼鐵企業(yè)的技術(shù)研發(fā)來(lái)看，這些國(guó)家的企業(yè)一方面大量的提高煉鋼技術(shù)水平，另一方面在鋼渣處理上實(shí)現(xiàn)分類(lèi)回收利用，也就是應(yīng)用一套綜合化的資源化利用自系統(tǒng)，通過(guò)不同的環(huán)節(jié)，對(duì)鋼渣中的各種礦物進(jìn)行回收利用。比如說(shuō)對(duì)鋼渣中的鐵、鎂和錳分別回收利用，而對(duì)最后的鋼渣進(jìn)行燒結(jié)回收再利用等，取得不錯(cuò)的經(jīng)濟(jì)效益。這一點(diǎn)，國(guó)內(nèi)的鋼鐵企業(yè)應(yīng)該積極學(xué)習(xí)，明確類(lèi)似的研發(fā)方向，不斷提高鋼渣的綜合化利用水平。

2.2 冶金塵泥資源化利用發(fā)展

我國(guó)冶金行業(yè)在冶金塵泥的資源化回收利用上是一種典型的單一回收公益，比如說(shuō)回收鐵的時(shí)候采用的是磁選技術(shù)、重選工藝、反浮選工藝；碳的回收采用的浮選工藝。而國(guó)外，很多鋼鐵企業(yè)已經(jīng)應(yīng)用了聯(lián)合回收工藝，也就是將兩種或兩種以上的單一回收工藝進(jìn)行集成，形成一種綜合化的回收工藝系統(tǒng)。比如說(shuō)弱磁選工藝與強(qiáng)磁選工藝結(jié)合，回收冶金塵泥當(dāng)中廢鋼、鐵等，粗磨→弱磁→強(qiáng)磁→反浮工藝可以實(shí)現(xiàn)多元化的多種資源的綜合性回收利用。從這些綜合性資源回收利用資源技術(shù)來(lái)看，回收利用的效果還是很不錯(cuò)的，冶金塵泥的資源回收利用率可以達(dá)到60%，甚至可以達(dá)到更高。國(guó)內(nèi)的冶金企業(yè)在這一方面的技術(shù)上還比較落后，在今后的技術(shù)研發(fā)當(dāng)中，應(yīng)該從現(xiàn)在的單一化的利用技術(shù)，逐漸的過(guò)渡到綜合性的利用技術(shù)，以提升冶金塵泥的資源化利用水平。

2.3 粉煤灰資源化利用技術(shù)發(fā)展

從目前來(lái)看，國(guó)內(nèi)在粉煤灰資源化利用上主要采用了物理方法，作為一種可以利用的材料使用。比如說(shuō)用于水泥生產(chǎn)的一種材料，加在水泥當(dāng)中，可以有效地降低初期混凝土的水化熱，當(dāng)然也可以將其作為混凝土的摻合料、混凝土預(yù)制品料等。粉煤灰的化學(xué)、綜合性利用技術(shù)水平還比較低。而現(xiàn)在的一些研究成果表明，粉煤灰在這一方面的利用潛力還是比較高的。比如說(shuō)將其用于合成肥料，作為廢水、廢氣的絮凝劑來(lái)使用等，也可以起到不錯(cuò)的效果。甚至可以替代氧化鋁用于電解槽中生產(chǎn)鋁硅基合金，可以幫助鋁業(yè)企業(yè)節(jié)約部分成本。國(guó)內(nèi)冶金行業(yè)應(yīng)該加大這些方面的研究力度，盡快將這些技術(shù)應(yīng)用到冶金生產(chǎn)當(dāng)中。

3 結(jié)語(yǔ)

我國(guó)冶金固廢產(chǎn)量比較多，對(duì)環(huán)境造成了巨大的破壞和污染，而現(xiàn)在冶金固廢的資源化利用率并不高，冶金企業(yè)應(yīng)該加大這一方面的科研投入，在提高固廢資源利用水平的基礎(chǔ)上，減少企業(yè)生產(chǎn)對(duì)資源的破壞和影響，提高企業(yè)的綜合經(jīng)濟(jì)效益。

[1]王新華，朱國(guó)森，李海波，等.氧氣轉(zhuǎn)爐“留渣+雙渣”煉鋼工藝技術(shù)研究[J].中國(guó)冶金，2013（4）：45-46.

[2]劉敬東，郭玉安.鋼渣資源化利用途徑探討[J].河南冶金，2014（2）：32-34.

（編輯：苗運(yùn)平）

Present Situation and Development Suggestion of M etallurgical Solid W aste Resource Utilization

XU Jingyan,YANG W enjing,WANG Rong
（ShanxiQingyuan Environmental Consulting Co.,Ltd.,Qingyuan Shanxi030012）

This paper analyzes the situation of resource treatment ofmetallurgical solid wastes in China and recycling techniques for different metallurgical solid wastes,expounds the development trend of metallurgical solid waste recycling treatment,providing some help and inspiration for domesticmetallurgical solid waste resource treatment.

metallurgy,solid waste,resource utilization

X705

A

1672-1152（2017）02-0039-02

10.16525/j.cnki.cn14-1167/tf.2017.02.15

2016-12-03

徐景炎（1981—），男，碩士，2007年7月畢業(yè)于太原理工大學(xué)工業(yè)催化，研究方向?yàn)榄h(huán)境影響評(píng)價(jià)。