鋼鐵行業(yè)的環(huán)境保護與資源再利用

李斯文 陳躍宗

【摘 要】近年來，鋼鐵行業(yè)能量消耗巨大，產生的廢氣、廢水、固體廢物等越來越多，嚴重污染環(huán)境。針對此問題，本文綜述了對廢氣、廢水、固體廢物循環(huán)再利用的相關技術，希望能促進鋼鐵行業(yè)的綠色發(fā)展。

【關鍵詞】鋼鐵行業(yè)；環(huán)境保護；循環(huán)經濟

鋼鐵行業(yè)是我國工業(yè)化進程過程中的產業(yè)支柱，對我國經濟發(fā)展具有巨大的推動作用。近年來，河北鋼鐵產業(yè)面臨著一個巨大的問題：能量消耗巨大，產生的廢氣、廢水、固體廢物等嚴重污染環(huán)境。鋼鐵行業(yè)每年能耗占全國10%以上，廢氣和廢水的排放占全國工業(yè)排放總量的14%，固體廢棄物占全國工業(yè)排放總量的16%。轉變“高投入、高能耗、高排放、難循環(huán)、低效率”為特征的粗放型增長方式為“資源節(jié)約型、環(huán)境友好型”科學發(fā)展，是當今社會發(fā)展的迫切需求。針對此問題，鋼鐵行業(yè)提出優(yōu)先發(fā)展循環(huán)經濟。循環(huán)經濟要求資源的重復使用，使產品在完成其使用功能后，經過處理可以被再次利用。循環(huán)經濟策略實現了再資源化和再能源化，不僅為工藝生產提供了原材料，節(jié)約了能源，更保護了環(huán)境，減少了環(huán)境的壓力。

一、水的再利用

鋼鐵行業(yè)的整個生產過程包括原料準備、鋼鐵冶煉和軋制成品等過程均離不開水，廢水排放量大，種類繁多，成分復雜。廢水產生主要有：鐵礦的采選廢水、燒結廠廢水、煉鐵廠廢水、煉鋼廠廢水、軋鋼廠廢水。其中燒結廢水中的除塵水、沖洗水和設備冷卻水的懸浮物含量較高、煉鐵廢水的水溫較高，但是未受污染，這些污水經過凈化后都可以重復使用。部分無毒都廢水可以集中處理，而有毒性的污水必須要單獨進行處理。鋼鐵廢水排放及處理情況見表1。

由表1可知，我國每年廢水使用量巨大。因此，鋼鐵企業(yè)應該在節(jié)約用水的基礎之上實現循環(huán)用水，實現廢水循環(huán)、階梯、分類使用。首先，根據生產工藝的需要，針對不同的生產步驟分別使用軟水、凈化水、深井水、自來水、工藝水等[4]。然后，建設高水平的廢水處理泵站，將廢水加工成中水、除鹽水等，以供生產環(huán)節(jié)使用，從而提高了污水回收利用率。另外，需要加快技術創(chuàng)新，研究開發(fā)新水種，將城市污水以及煤礦周邊的礦井水經過處理后成為可供生產使用的中水。

二、廢氣的再利用

鋼鐵行業(yè)每年都會產生大量的廢氣，對環(huán)境造成嚴重的影響。表2是對鋼鐵行業(yè)廢氣排放量的總結。

煤作為主要能源會產生大量的有害氣體，例如，二氧化碳、二氧化硫、一氧化碳等[5]。目前，鋼鐵行業(yè)有很多處理廢氣的方法。針對二氧化硫，有焦爐煤氣脫硫、燒結排煙脫硫、元燃料低硫化等；針對二氧化碳，減少高爐煉鐵過程中的能源消耗才能明顯減少二氧化碳的排放量；針對二惡英，可以選擇低氯化物含量的原料等。這些方法雖然可以減少有害氣體的排放，但是仍然避免不了一部分有害氣體的排放。針對鋼鐵行業(yè)排放的大量廢氣，目前已經利用相關設備進行處理，具體數據見表3。

利用設備處理廢氣需要消耗大量的人力物力，所以要對這些有害氣體循環(huán)利用，盡可能減少廢氣處理費用。在燒結階段，可以采用活性炭脫硫技術，此過程中產生的二氧化硫可用于制備硫酸；高爐、轉爐生產過程中的煤氣可作為副燃料被回收[7]。

三、固體廢物的再利用

自20世紀60年代以來，我國開始探究固體廢物的再次利用。固體廢物的循環(huán)利用一直是鋼鐵行業(yè)循環(huán)經濟的重點課題，鋼鐵在生產過程當中會產生種類繁多的固體廢物，例如，高爐渣、鋼渣、含鐵沉泥、氧化鐵皮。不同固體廢物含有不同成分，具體見表4。

不同的固體廢物有不同的性質，針對其不同的性質，有不同的利用途徑。

（一）高爐渣

在生產礦渣水泥的過程中，高爐水渣可作為摻和料，每噸水泥幾月石灰石原料45%，減少44%的二氧化碳排放，節(jié)約能源50%。目前，高爐渣已被建材市場認可，利用高爐水渣制成的水渣微粉可代替水泥生產混凝土，水渣微粉有更高的工作性能和更大的經濟價值。此外，高爐熔渣還可以用于生產微晶玻璃制品和擴棉制品，既降低了能源消耗，又節(jié)約了成本。

（二）鋼渣

通過豎爐將經過磁選、篩分出含鐵量較高的渣鋼與焦炭等還原為鐵水，可以繼續(xù)作為煉鋼的原料。鋼渣也可以代替碎石用于鐵路、公路路基，也可作為燒結輔料和水泥原料。

（三）含鐵沉泥

每年我國生產的鋼鐵中，伴生的燒結除塵灰、返礦、高爐除塵灰、煉鋼轉爐污泥等鐵塵泥每年約產生千萬噸以上，這些含鐵沉泥中的含鐵量達到45%，通過經過恰當地處理可以全部循環(huán)利用[10]。

四、結論

鋼鐵產業(yè)是我國工業(yè)體系的重要組成部分，它必然會長期、穩(wěn)定地發(fā)展。鋼鐵行業(yè)在發(fā)展的過程中，正在不斷地向綠色、循環(huán)的產業(yè)轉變。希望我國鋼鐵企業(yè)加強與擁有先進技術的國外鋼鐵企業(yè)的交流，吸收國外先進技術、經驗；調整產業(yè)結構，降低能源，實現可持續(xù)發(fā)展；不斷推進新工藝，加強對工業(yè)廢水。廢氣、固體廢物的循環(huán)再利用工藝，爭取實現污染物零排放，從而促進我國鋼鐵行業(yè)的發(fā)展。

【參考文獻】

[1]孟群. 鋼鐵材料的循環(huán)利用[N]. 世界金屬導報，2017-08-15（B01）.

[2]. 發(fā)展循環(huán)經濟 打造綠色新鋼——記陽春新鋼鐵有限責任公司[J/OL].環(huán)境保護，2016，（23）：82-83（2016-12-12）.http：//kns.cnki.net/kcms/detail/11.1700.X.

20161212.1514.042.html.