冶金固廢資源化利用現狀及發展

李 敏

（浙江興達安全科技有限公司，浙江 紹興 312000）

冶金行業是一個國家工業發展的基礎性產業，但在冶金生產過程中，企業會產生固體廢物、廢氣以及廢水等，如果產生的工業廢物沒有得到妥善處理，被直接排入土壤、水體、大氣中，就會對環境造成嚴重破壞[1]。

1 冶金固廢資源化利用現狀

（1）冶金渣。傳統處理冶金渣的方式為直接丟棄，20世紀90年代，人們開始采用一些粗放型的方式利用冶金渣，例如鋪設路面等。進入21世紀后，資源利用技術水平提升，很多利用冶金渣的方式逐步成熟，冶金渣的資源化利用水平也在逐步提升。2016年公布的資料顯示，我國現有的冶金渣利用率已達56%左右，利用形式主要包括鋼渣磁選除鐵、鋼渣反燒結、其它途徑。其中，鋼渣磁選除鐵是指冶金生產企業使用自磨合磁選處理技術，將鋼渣中的廢鋼進行回收。在煉鋼過程中，所產生的鋼渣中大約10%是廢鐵，因此，就可使用該技術對廢鐵進行回收利用，自磨+磁選技術是一項物理回收技術[2]。冶金生產過程中所產生的鋼渣中還存在大量的可回收元素，如Ca、Mg、Fe等金屬元素，而鋼渣反燒結技術就是把所產生的鋼渣進行二次返爐，將鋼渣進行再次利用。除了上述所述的磁選除鐵、鋼渣反燒結方式外，鋼渣還可用于水泥生產、復合建材的制造等。

（2）冶金塵泥。冶金塵泥主要是指在冶金生產過程中所產生的高爐瓦斯泥、煉鋼塵泥以及除塵灰等廢物，現今對于冶金塵泥的資源化處理多數集中在對高爐塵泥以及煉鋼泥的綜合利用方面。其中，高爐塵泥主要是指爐內除塵器所收集的原料粉塵以及爐內反應所產生的金屬蒸汽等，高爐塵泥中含有大量的鋅、鐵以及碳物質，在實際應用中這部分塵泥的顆粒粒徑較小，但具有較高的利用率，常采用干式與濕式方式進行收集。

（3）粉煤灰。煉鋼需要使用大量的煤炭資源，而在高溫加熱煤炭資源過程中，如果爐內的溫度或進氣不足使得煤炭燃燒不充分，排出的煙氣中就會含有大量的細灰，即粉煤灰。結合作者自身經驗來看，以目前的技術手段，要想讓煤炭充分地燃燒是不可能的，因此，只有通過對粉煤灰的資源化利用來實現煤炭的無害化處理。現今，對于粉煤灰的資源化利用技術較為成熟，回收渠道也較為廣泛。例如，常見的利用方式包括用來生產水泥等建筑材料、作為水泥摻加料、道路施工、花卉培植、陶瓷的制作等。

2 冶金固廢資源化利用技術發展情況

（1）鋼渣資源化利用技術發展。從20世紀90年代開始，我國開始注重對鋼渣資源的回收利用，經過專家學者與企業的不斷努力，我國鋼渣資源化利用技術在不斷進步，就目前而言，我國的鋼渣資源化利用技術較為成熟，已處在世界前列。例如武鋼的破熱技術、京唐鋼的熱悶技術、寶鋼的盤潑與滾筒技術、濟鋼的水淬技術、沙鋼的粒化輪技術等在國際上都是首屈一指的。從發展的眼光來看，目前對于鋼渣的資源利用率依然較低，對大量的礦物質未能有效地回收利用，仍有巨大的發展空間。對比國外一些煉鋼企業的技術發展來看，其一方面注重對煉鋼技術水平的提升，另一方面注重對鋼渣分類處理利用，即企業本身具有一套整體的資源化利用率提升系統，能夠對煉鋼產生的鋼渣中的礦物質進行二次利用，這一發展理念是值得我國煉鋼企業學習的地方。

（2）冶金塵泥資源化利用發展。對于冶金塵泥的資源化利用，目前我國多采用單一回收工藝模式，即針對不同的回收物質選用不同的回收技術。如在對冶金塵泥中的鐵物質進行回收時使用磁選技術、重選工藝以及反浮選工藝，在對冶金塵泥中的碳物質進行回收時常使用浮選工藝。單一回收工藝模式具有較強的針對性，但是比起綜合回收方式，無疑增加了回收利用成本。對比國外的一些煉鋼企業，在冶金塵泥資源化利用方面，其通常采用聯合回收工藝，即能夠將兩種單一的回收工藝模式綜合起來，對冶金塵泥進行資源化利用。例如，將弱磁選工藝和強磁選工藝結合使用，可以同時對冶金塵泥中的廢鋼以及廢鐵物質進行回收。

從公布的數據來看，這種綜合回收工藝模式對冶金塵泥的回收利用率達到60%左右，因此，綜合回收工藝模式是未來對冶金塵泥進行資源化利用的重要發展模式。我國對于冶金塵泥資源化利用的技術水平相比于其它國家還存在較大差距，未來應注重從單一回收模式向聯合回收工藝模式發展，進而實現冶金塵泥回收的綜合性。

（3）粉煤灰資源化利用技術發展。現今，我國對粉煤灰的綜合性利用水平較低，就目前而言，我國對粉煤灰的資源化利用主要是通過物理法進行回收利用，例如，將粉煤灰作為生產水泥的原料，此外，由于在水泥中摻加一定量的粉煤灰能夠使得混凝土初期的水化熱變得更低，因此，也常常將粉煤灰作為水泥的一種摻加料。近些年來隨著企業對粉煤灰資源化利用技術的不斷優化，有學者發現將粉煤灰用到廢料中、當做廢水中的絮凝劑等都具有較好的效果，另外，粉煤灰還能用于電解槽中生產鋁硅合金，可有效地降低氯化鋁的使用量，進而降低企業生產成本。相信隨著研究的不斷深入，粉煤灰將大規模應用于冶金生產行業，進而提升冶金生產的水平。

3 改善固體廢物綜合利用的技術方法與發展趨勢

（1）冶金廢渣的處理技術。轉爐冶煉技術能夠通過對廢渣進行燜渣、篩分、磨碎以及磁選等工藝讓冶金廢渣得到合理的處置與利用，且磁選后所產生的顆粒鐵可進行外賣，提升經濟效益。大量的粉狀鋼渣則可經堆化后作為建筑材料使用。精煉渣封閉處理系統可以實現對精煉渣的清潔、無害化處理。另外，將鋼渣微粉和其他物料進行深加工后通過機械壓制、焙燒，能夠作為滲水地磚，用于城市建設中。

（2）冶金塵泥的處理技術。回轉窯工藝、轉底爐工藝雖然在一定程度上可以有效地用于回收利用，但由于其對原料要求較高、生產穩定性弱等限制了其利用與發展。未來的冶金塵泥處理技術必將朝著可將鍋爐灰、瓦斯泥等塵泥集中收集方向發展。此外，將冶金塵泥與粘結劑混合加工生成塵泥團塊進行資源化利用也是一種重要手段。同時，對于如何對塵泥進行二次回爐冶煉，提升冶金生產轉化率也是提升冶金行業冶煉轉化率，提高固廢資源化利用率的研究方向。

（3）其他冶金固廢的處理技術。其他冶金固廢處理應按照國家相應標準和要求進行資源化、減量化、無害化處理，冶金企業也應積極提升固廢利用水平，對于以前直接丟棄的固廢物應積極開展對利用技術的研發，若發現其他企業具有較好的利用技術時應及時借鑒。

4 結論

隨著人們對環境保護重視程度的不斷提升，越來越多的工業清潔生產模式與固廢資源利用技術被提出和應用，尤其是冶金產業政策以及環保標準的嚴格化對冶金企業的固廢資源化利用水平提出了更高的要求。為提升企業核心競爭力，冶金企業應不斷地加大對清潔生產技術以及固廢資源化利用技術的研發力度，不斷提升冶金企業發展質量，進而推動整個冶金行業的綠色發展。