讓冶煉廢渣煥發青春

在社會經濟發展中，礦產資源尤其是金屬礦產資源對于整個社會經濟的發展起著重要的基礎作用。有色金屬行業更是國民經濟重要的基礎產業，是技術、資金、資源、能源密集型產業。在有色工業迅猛發展的同時，不可避免的產生大量冶煉廢渣，污染了環境，浪費了資源。隨著環保要求日益嚴格和礦產資源日趨貧乏的今天，冶煉廢渣的綜合利用逐漸引起了廣泛重視。這些廢渣中普遍含有各類有價金屬，一旦開發、綜合利用，則成為取之不竭、用之不盡的二次資源。如何讓冶煉廢渣低成本、低能耗、高價值、多用途的利用，讓它煥發青春？

我國是資源缺乏的發展中大國，在經濟高速發展的過程中，國家高度重視資源節約和環境保護，不斷強調堅持開發與節約并重，節約優先。按照減量化、再利用、資源化的原則，在資源開采、生產消耗、廢物產生、消費等環節，逐步建立全社會的資源循環利用系統，保護生態環境。

資源節約和環境保護是我國國民經濟和社會發展的方向，在優化結構、提高效益、降低能耗、保護環境的基礎上，實現國民經濟和社會的又好又快發展。加大節能減排和環境保護力度，開發和推廣節約、替代、循環利用資源和治理污染的先進適用技術。鼓勵和支持發展循環經濟，促進再生資源綜合利用是整個行業的心愿。

一、包沃特熔煉系統讓有色冶煉廢渣再現青春

包沃特（BWTE）熔融冶煉系統和巖棉生產系統是目前國內唯一的熔融冶煉和巖棉生產 “同步兩產”的系統。生產出無機纖維材料和鑄造生鐵或鐵合金，它在提高冶煉渣的二次資源綜合利用，促進循環經濟發展，實現可持續發展上具有重大的現實意義。

甘肅一家科技創新型企業在引進利用冶煉廢渣生產無機纖維材料專利技術的基礎上，對冶金行業積存的巨量冶煉廢渣進行深入的研究。經過四年、上百次的工業試驗，開發出具有自主知識產權的包沃特熔煉系統。它采用熔融還原技術，以有色金屬冶煉廢渣為原料，在熔融還原生鐵同時生產無機纖維材料。

有色冶煉廢渣中的鐵多是硅酸鐵，含量雖然很高，但屬復雜含鐵物質，除其結構（2FeO·SiO2）復雜外，還因組織致密、氣孔率低、內擴散阻力大、不利于還原氣體和氣體產物的擴散而難以還原。通過這項技術便可以實現超低成本的資源綜合利用，使這項技術在生鐵和無機纖維材料制造上達到了一個新水平，該科技創新型企業被工信部和科技部評定為國際先進水平，認定為國家級高新技術企業。

包沃特熔融還原技術是以含鐵的冶煉廢渣或含鐵礦物為原料，經進料口從熔爐頂部或通過煤粉噴入熔爐的熔池內。煤粉作為燃料在氣體推動下噴入熔池的熔液中，空氣通過煤粉助燃系統噴入熔池熔液內部，使熔體始終處于沸騰狀態。在熔池激烈沸騰的狀態下，加速了原料的熔化并使之均勻化。上層熔渣通過熔渣雙出料流口上部的大流口排出，礦巖棉纖維熔料通過雙出料流口底部小流口排出。高溫巖棉纖維熔料通過小流口排入恒溫電爐恒流后，再進入高速離心機實現連續生產無機纖維，經集棉、梳棉、篩選除渣、擺錘、成型、包裝等數道工序后，最后加工成巖棉纖維系列產品。由于工藝流程簡潔、短流程，原料無需造塊；各種冶煉渣、礦石均可；不使用焦炭普通煤粉即可；超長爐役，無需停爐打爐，自動化程度高；生產成本低于平均成本40%以上，生產成本和排放數量都遠遠低于傳統的沖天爐生產工藝。

這套裝置在生產出巖棉的同時還生產鐵或鐵合金，這就是“同步兩產”的由來。

冶煉廢渣通過包沃特熔融還原技術生產出無機材料巖棉的同時，還生產出鑄鐵鐵水，鐵合金熔液。根據廢渣的不同成分以及用戶的不同需求，直接熔煉、澆鑄出各種硅錳合金、鎳鐵合金等鐵合金精密鑄造件，避免了鑄錠時熱量的散失，減少了運輸、再熔煉、再澆鑄的過程，也節省了再熔煉、再澆鑄的大量熱能源。

包沃特熔煉系統在無機纖維熔煉和生鐵或鐵合金生產的技術和設備中處于國際領先水平，填補了我國這一行業的空白。

二、包沃特熔煉系統和傳統技術的比較

包沃特熔煉系統屬生態型非高爐冶煉技術，可以選用不同的原料生產巖棉無機纖維材料，與傳統工藝和其他熔融冶煉技術相比，具有以下技術優勢：一步法熔融還原技術，摒棄入爐的前端工序，無需選礦、磨粉、燒結，工藝流程簡短；原料適應性強，冶煉廢渣、原礦石等粉、粒、塊狀原料均可應用；燃料價廉易得，不用焦炭普通煤粉即可；生產系統輕量化設計，建設周期短；具有高技術壁壘，不易模仿，已申請和獲批了多項專利技術；顛覆了傳統沖天爐生產巖棉纖維的工藝，與傳統工藝相比，生產成本大幅下降。

當前國內外巖棉纖維生產廣泛采用沖天爐設備熔煉技術，這種設備已經有一百多年的生產歷史，它是一種豎式熔爐，存在著原料、燃料適用性差，污染嚴重，能耗高，余熱、余氣綜合利用低，爐役短，系統不穩定，綜合生產成本高等缺陷。電爐生產礦巖棉設備，由于生產成本偏高，無法在市場中生存。而使用電爐熔制巖棉，本身成本就很高，又有不能調質等缺點，導致不能被行業大量采用。由于我國的天然氣供應還需要進口，用天然氣爐生產巖棉必然成本較高，天然氣爐的發展使用十分有限。而生態型非高爐巖棉纖維熔煉工藝技術，恰恰是在節能環保、廢棄資源循環利用、生產成本上處于優勢。

全國數十家大型有色冶煉企業每年產生大量的冶煉廢渣。甘肅本地的金川集團、白銀集團、酒鋼集團就可提供近2億噸的冶煉廢渣原料，僅金川集團公司堆存鎳銅冶煉廢渣就達到了1億多噸。據統計，全國工業冶煉廢渣堆存量近60億噸。如此海量的原料使這套設備擁有了豐富的廉價資源優勢，而且各地都有。我國煤炭資源豐富，燃料供應也有充足的保障。這成為該項技術和設備的資源和能源的強大優勢。

可是，目前在國內建筑用防火保溫材料市場中，巖棉無機材料只有10%左右的份額，90%仍然是有機保溫材料。有機保溫材料雖然質量輕、保溫和隔熱性好，但是最大缺陷就是防火性能差，屬低于B2級的可燃產品。阻燃不是不燃，只是燃燒的速度慢而已，存在明顯的火災隱患。隨著GB50016-2014《建筑設計防火規范》在2015年5月1日起正式實施，這類有機保溫材料已經逐漸被禁止使用。

作為防火等級A1級、保溫與隔熱性能同樣良好的建筑用巖棉無機材料將會大量替代現有的有機材料，巖棉材料本身就是不可燃燒的，它將必然成為防火保溫材料市場上的最終選擇。

三、產品用途及展望

建筑用巖棉是以礦物等為原料制成的蓬松狀細纖維，具有優良的保溫、吸音、隔熱、防火、透氣等性能，是新型建筑材料，是國際上公認的“第五常規能源”中的主要節能材料。

巖棉纖維制品可以用于建筑節能、工業節能的保溫材料，導熱系數低，吸音、保溫、防火。無機噴涂纖維保溫絕熱、吸音降噪、防火、防蟲、防菌、環保、便捷，適用于影劇院、地下停車場、隧道等場所。無機粒狀纖維可以用于濕法礦棉吸音板生產原料。

據悉，每采用1立方米的巖棉進行保溫，可節省3噸標準煤。在建筑上每使用1噸巖進行保溫，1年至少可節省1噸石油的能源?，F在巖棉吸音板已經廣泛用于建筑節能等各行各業，這些都離不開這種新型保溫隔熱、吸音消聲的多功能材料。外墻保溫、屋面及幕墻保溫，防火隔離帶等老舊建筑節能改造也可大量使用。

工業上主要應用于核電站，發電廠、化工廠、大型窯爐以及廠房的保溫、隔熱、隔振。軍工上主要用于國防和軍工建設和裝備的隔熱、保溫系統，以及軍用船舶的船艙、船上衛生單元、船員休息室，動力倉等處。農業巖棉主要廣泛應用于現代農業的高潔凈蔬菜、瓜果、花卉的工廠化無土栽培、立體種植，有利于根系發展和防止水質變差及營養流失，節省水資源，提高產量，淡化季節的差別。根據市場需要可將甩絲系統改為微晶材料系統，生產出各種微晶玻璃、微晶陶瓷。

經工作人員介紹，該企業生產的巖棉材料均符合國家現行的有效強制性標準，包括《建筑材料及制品燃燒性能分級》和《建筑外墻外保溫用巖棉制品》標準，同時達到歐美發達國家的相關標準。外墻專用巖棉板經國家防火建筑材料質量監督檢驗中心檢測，其燃燒性能符合A1級的規定要求。

四、國家產業和財政政策的支持

由于這一技術和設備在整個行業中處于領先水平，得到了國家產業政策的扶持和財政政策的支持。

國家發改委2011年12 月在《國民經濟和社會發展第十三個五年規劃綱要》中明確了關于“提高資源綜合利用水平”的總體要求，尤其提出了《“十三五”資源綜合利用指導意見》和《大宗固體廢物綜合利用實施方案》。

科技部發布的《國家重點支持的新材料高新技術領域》，特別提到“提高資源能源利用效率、促進減排的可循環鋼鐵流程技術，生態型非高爐煉鐵技術，二次含鐵資源和貧、難選鐵礦的高效提取冶金技術，氧化物冶金技術?！?/p>

國家《有色金屬“十三五”發展規劃》要求：促進銅、鉛、鋅、鎳等冶煉企業原料中各種有價元素的回收，冶煉廢渣的綜合利用，以及冶煉余熱利用。

這一技術完全符合國家產業政策的扶持范疇。

2015年6月，財政部、國稅總局印發的《資源綜合利用產品和勞務增值稅優惠目錄》中指出：“納稅人銷售自產的資源綜合利用產品和提供資源綜合利用勞務，可享受增值稅即征即退政策?！?/p>

《企業所得稅法》規定，企業綜合利用資源，生產符合國家產業政策規定的產品所取得的收入，可以在計算應納稅所得額時減計收入。減計收入，是指企業以《目錄》規定的資源作為主要原材料，生產國家非限制和禁止并符合國家和行業相關標準的產品取得的收入，減計按 90%計入收入總額。

《資源綜合利用企業所得稅優惠目錄（2008 年版）》規定，共生伴生礦產資源，廢水（液）、廢氣、廢渣和再生資源三大類別，共計 16 種資源，企業利用這些資源為主要原料，生產符合國家產業政策規定的產品，可享受所得稅優惠政策。

《環境保護稅法》規定，復合相關條件將暫予免征環境保護稅。

這一項目利用各種冶煉廢渣生產巖棉無機纖維材料，同時利用熔融還原爐產生的高溫煙氣生產蒸汽和電力或預熱，完全符合上述國家財稅相關優惠政策。

這一項目被列為國家工信部301項重大科技成果轉化項目，甘肅省科技重大專項計劃《利用冶煉廢渣生產無機纖維材料及下游產品產業化項目》，通過了甘肅省工信委、科技廳組織的新產品（新技術）、科技成果鑒定：“該新產品（新技術）、科技成果技術處于國際先進水平”。