朱 麗

（河鋼邯鋼環(huán)保能源部，河北 邯鄲 056000）

加工制造、建筑建材等行業(yè)的日漸興旺帶動(dòng)了我國鋼鐵工業(yè)的快速發(fā)展，做為鋼材產(chǎn)品的產(chǎn)銷大國，我國鋼材產(chǎn)品產(chǎn)量已穩(wěn)居世界第一。雖然鋼鐵冶金工業(yè)的發(fā)展促進(jìn)了經(jīng)濟(jì)的快速增長(zhǎng)，為經(jīng)濟(jì)建設(shè)提供了物質(zhì)保障，但冶煉生產(chǎn)所產(chǎn)生的大量廢渣廢物等也成為了環(huán)境污染的主要來源。鋼鐵冶金廢渣的隨意棄置不僅占用土地資源，而且對(duì)土地、水體等都具有污染性，如何妥善處理這些廢渣廢物成為當(dāng)前環(huán)保治理中迫切需要解決的問題。隨著當(dāng)前環(huán)保治理力度的加大，節(jié)能減排、綠色生產(chǎn)已成為鋼鐵企業(yè)發(fā)展的主題，針對(duì)鋼鐵冶金廢渣處理的技術(shù)和途徑也更加多樣化。不僅實(shí)現(xiàn)了對(duì)廢渣的無害化處理，同時(shí)盡可能地實(shí)現(xiàn)了對(duì)冶金廢渣的回收利用、變廢為寶，為企業(yè)帶來了可觀的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)保效益。

1 鋼鐵廠廢渣的組成和對(duì)環(huán)境的危害

1.1 鋼鐵廠廢渣的組成

各種鋼材產(chǎn)品的生產(chǎn)需要經(jīng)過一系列復(fù)雜的工藝流程，在這個(gè)過程中會(huì)產(chǎn)生很多廢渣污染物，主要包括高爐渣、轉(zhuǎn)爐渣等。這些廢渣不僅成分非常復(fù)雜，而且產(chǎn)量也很大，約可占到鋼產(chǎn)量的15%～20%。其中高爐渣主要是礦石中的脈石、燃料中的灰分和助燃劑等爐料中的非揮發(fā)組分在高爐煉鐵過程中產(chǎn)生的廢物，化學(xué)成分主要是SiO2、Al2O3、CaO、FeO、S等。受生產(chǎn)選料和工藝的影響，高爐渣中有時(shí)還會(huì)含有微量的TiO2等。

鋼渣主要來源于煉鋼過程中產(chǎn)生的各種金屬氧化物、造渣劑、硅石、脫硫產(chǎn)物和被侵蝕的爐襯材料等，根據(jù)生產(chǎn)爐型的不同，鋼渣又可分為轉(zhuǎn)爐鋼渣、平爐鋼渣和電爐鋼渣。鋼渣的主要成分包括CaO、FeO、SiO2等氧化物，根據(jù)各成分組成的不同，鋼渣在酸堿度、活性、不穩(wěn)定性、易磨性等方面會(huì)存在一定差異。

1.2 鋼鐵廠冶金廢渣對(duì)環(huán)境的影響和危害

鋼鐵廠廢渣不僅成分非常復(fù)雜，而且其中還含有多種硫化物和氧化物等有害物質(zhì)和污染物，肆意外排的話會(huì)對(duì)生態(tài)環(huán)境造成極大的破壞。一是占用土地資源。鋼材生產(chǎn)過程中廢渣的產(chǎn)量是非常大的，每冶煉一噸鋼就要產(chǎn)出數(shù)倍于此的廢渣。這些固體廢棄物的堆積侵占了大量的良田土地，由于其成分多為金屬氧化物和硫化物，因此很難在自然環(huán)境中循環(huán)降解，也難以種植樹木和農(nóng)作物，使得大量土地因此而荒廢；二是破壞水土生態(tài)。

廢渣中含有大量的重金屬物質(zhì)，如果進(jìn)入河道、滲入水土則會(huì)堵塞河道、惡化土壤，破壞水土保持，導(dǎo)致動(dòng)植物死亡，嚴(yán)重破壞生態(tài)平衡；三是污染大氣環(huán)境。廢渣中含有大量的粉塵和金屬顆粒物，其中還夾雜著微量的有害元素。如果未經(jīng)妥善處理，隨意放置的話，這些粉塵和顆粒物則會(huì)隨著空氣流動(dòng)釋放到大氣環(huán)境中，特別是在起風(fēng)時(shí)節(jié)四處飛散，嚴(yán)重污染大氣環(huán)境，危害人體健康。

2 鋼鐵冶金廢渣的回收再利用

鋼鐵廢渣屬于煉鋼生產(chǎn)的廢棄物，雖然成分復(fù)雜，會(huì)造成環(huán)境的污染，但也并非一無是處，毫無利用價(jià)值。目前對(duì)于鋼鐵廢渣的處理技術(shù)已非常成熟，大多數(shù)的廢渣都可以得到回收利用，找到了自己的“歸宿”。目前，經(jīng)過處理后的廢渣已廣泛應(yīng)用于土壤改良、道路施工、建筑建材、燒結(jié)生產(chǎn)等方面，對(duì)企業(yè)節(jié)能減排、環(huán)保治理起到了積極的作用。

2.1 高爐渣的回收利用

高爐渣可占到爐渣總量的65%左右，處理方法主要有水淬法、熱潑法、半急冷法。水淬法是利用冷卻水處理高爐熔渣的方法，處理后可形成海綿形浮石類物質(zhì)“水渣”。由于其含有大量CaO、SiO2，因此在經(jīng)過處理后形成的“水渣”可作為優(yōu)良的水泥添加劑，節(jié)省一半以上的水泥熟料用量。水渣的使用可有效增加水泥廠生產(chǎn)率，降低能耗，同時(shí)減少二氧化碳排放，可謂是一舉多得。此外“水渣”經(jīng)過一系列的加工后還可制成礦渣磚、砌塊材料、礦渣混凝土等多種施工建材。

熱潑法是對(duì)高爐渣進(jìn)行慢冷處理的一種方法，可形成類石料礦渣“重礦渣”，根據(jù)熱潑環(huán)節(jié)的不同，又可分為爐前熱潑和渣場(chǎng)熱潑。經(jīng)過熱潑法處理后的礦渣會(huì)出現(xiàn)體積膨脹、碎裂、粉化等現(xiàn)象，形成的礦渣碎石可作為道路材料、鐵路道渣、混凝土骨料、地基加固回填料、水泥配料、護(hù)爐材料等多種工程用材來使用。

膨珠是高爐熔渣在半急冷作用時(shí)通過專門的滾筒式成珠裝備被擊碎和拋甩在空氣中，然后在空氣冷卻作用下形成的珠狀礦渣。目前，膨珠生產(chǎn)工藝已非常成熟，制取的膨珠面光、質(zhì)輕，且具有較好的吸音、隔熱性能，可用作輕質(zhì)混凝土骨料，也可用于制作墻板、樓板以及用于建筑承重結(jié)構(gòu)。

2.2 鋼渣的回收利用

目前國內(nèi)外對(duì)于鋼渣的處理主要有冷棄法、熱潑法、盤潑水法、水淬法等，其中鋼渣水淬法在我國鋼鐵冶金企業(yè)中應(yīng)用最為廣泛。經(jīng)過水淬法處理后的鋼渣可加工成為不同粒度大小的渣粒，由于鋼渣具有良好的溶解度，且含有P、Fe、Mg等有利于農(nóng)作物生長(zhǎng)的微量元素，因而其中粒徑小于2mm的，可加工制作為鋼渣磷肥，用于改善土壤，促進(jìn)農(nóng)作物生長(zhǎng)；粒徑在2mm～10mm的，且富含CaO、MgO的，可用于制作燒結(jié)球團(tuán)，應(yīng)用于燒結(jié)生產(chǎn)，從而節(jié)省礦石、焦炭等生產(chǎn)原料的費(fèi)用；對(duì)于粒徑在10mm～40mm的，可在道路建設(shè)作為基層和路面施工材料；而對(duì)于40mm以上的大粒徑渣塊，代替石塊作為鐵軌內(nèi)側(cè)的道渣，節(jié)省石料消耗；或者是作為高爐熔劑再次投入生產(chǎn)。

3 結(jié)語

隨著環(huán)保技術(shù)的發(fā)展，鋼鐵冶金渣作為工業(yè)“三廢”之一，已得到了較為充分的回收利用，變廢為寶。但在鋼鐵生產(chǎn)中，最重要的還是要從技術(shù)環(huán)節(jié)進(jìn)行改進(jìn)，盡量減少廢渣的產(chǎn)生，達(dá)到“少廢物、多回收”的目的，推進(jìn)企業(yè)節(jié)能減排，綠色生產(chǎn)。