冶金固废资源化利用现状及发展

李 敏

（浙江兴达安全科技有限公司，浙江 绍兴 312000）

冶金行业是一个国家工业发展的基础性产业，但在冶金生产过程中，企业会产生固体废物、废气以及废水等，如果产生的工业废物没有得到妥善处理，被直接排入土壤、水体、大气中，就会对环境造成严重破坏[1]。

1 冶金固废资源化利用现状

（1）冶金渣。传统处理冶金渣的方式为直接丢弃，20世纪90年代，人们开始采用一些粗放型的方式利用冶金渣，例如铺设路面等。进入21世纪后，资源利用技术水平提升，很多利用冶金渣的方式逐步成熟，冶金渣的资源化利用水平也在逐步提升。2016年公布的资料显示，我国现有的冶金渣利用率已达56%左右，利用形式主要包括钢渣磁选除铁、钢渣反烧结、其它途径。其中，钢渣磁选除铁是指冶金生产企业使用自磨合磁选处理技术，将钢渣中的废钢进行回收。在炼钢过程中，所产生的钢渣中大约10%是废铁，因此，就可使用该技术对废铁进行回收利用，自磨+磁选技术是一项物理回收技术[2]。冶金生产过程中所产生的钢渣中还存在大量的可回收元素，如Ca、Mg、Fe等金属元素，而钢渣反烧结技术就是把所产生的钢渣进行二次返炉，将钢渣进行再次利用。除了上述所述的磁选除铁、钢渣反烧结方式外，钢渣还可用于水泥生产、复合建材的制造等。

（2）冶金尘泥。冶金尘泥主要是指在冶金生产过程中所产生的高炉瓦斯泥、炼钢尘泥以及除尘灰等废物，现今对于冶金尘泥的资源化处理多数集中在对高炉尘泥以及炼钢泥的综合利用方面。其中，高炉尘泥主要是指炉内除尘器所收集的原料粉尘以及炉内反应所产生的金属蒸汽等，高炉尘泥中含有大量的锌、铁以及碳物质，在实际应用中这部分尘泥的颗粒粒径较小，但具有较高的利用率，常采用干式与湿式方式进行收集。

（3）粉煤灰。炼钢需要使用大量的煤炭资源，而在高温加热煤炭资源过程中，如果炉内的温度或进气不足使得煤炭燃烧不充分，排出的烟气中就会含有大量的细灰，即粉煤灰。结合作者自身经验来看，以目前的技术手段，要想让煤炭充分地燃烧是不可能的，因此，只有通过对粉煤灰的资源化利用来实现煤炭的无害化处理。现今，对于粉煤灰的资源化利用技术较为成熟，回收渠道也较为广泛。例如，常见的利用方式包括用来生产水泥等建筑材料、作为水泥掺加料、道路施工、花卉培植、陶瓷的制作等。

2 冶金固废资源化利用技术发展情况

（1）钢渣资源化利用技术发展。从20世纪90年代开始，我国开始注重对钢渣资源的回收利用，经过专家学者与企业的不断努力，我国钢渣资源化利用技术在不断进步，就目前而言，我国的钢渣资源化利用技术较为成熟，已处在世界前列。例如武钢的破热技术、京唐钢的热闷技术、宝钢的盘泼与滚筒技术、济钢的水淬技术、沙钢的粒化轮技术等在国际上都是首屈一指的。从发展的眼光来看，目前对于钢渣的资源利用率依然较低，对大量的矿物质未能有效地回收利用，仍有巨大的发展空间。对比国外一些炼钢企业的技术发展来看，其一方面注重对炼钢技术水平的提升，另一方面注重对钢渣分类处理利用，即企业本身具有一套整体的资源化利用率提升系统，能够对炼钢产生的钢渣中的矿物质进行二次利用，这一发展理念是值得我国炼钢企业学习的地方。

（2）冶金尘泥资源化利用发展。对于冶金尘泥的资源化利用，目前我国多采用单一回收工艺模式，即针对不同的回收物质选用不同的回收技术。如在对冶金尘泥中的铁物质进行回收时使用磁选技术、重选工艺以及反浮选工艺，在对冶金尘泥中的碳物质进行回收时常使用浮选工艺。单一回收工艺模式具有较强的针对性，但是比起综合回收方式，无疑增加了回收利用成本。对比国外的一些炼钢企业，在冶金尘泥资源化利用方面，其通常采用联合回收工艺，即能够将两种单一的回收工艺模式综合起来，对冶金尘泥进行资源化利用。例如，将弱磁选工艺和强磁选工艺结合使用，可以同时对冶金尘泥中的废钢以及废铁物质进行回收。

从公布的数据来看，这种综合回收工艺模式对冶金尘泥的回收利用率达到60%左右，因此，综合回收工艺模式是未来对冶金尘泥进行资源化利用的重要发展模式。我国对于冶金尘泥资源化利用的技术水平相比于其它国家还存在较大差距，未来应注重从单一回收模式向联合回收工艺模式发展，进而实现冶金尘泥回收的综合性。

（3）粉煤灰资源化利用技术发展。现今，我国对粉煤灰的综合性利用水平较低，就目前而言，我国对粉煤灰的资源化利用主要是通过物理法进行回收利用，例如，将粉煤灰作为生产水泥的原料，此外，由于在水泥中掺加一定量的粉煤灰能够使得混凝土初期的水化热变得更低，因此，也常常将粉煤灰作为水泥的一种掺加料。近些年来随着企业对粉煤灰资源化利用技术的不断优化，有学者发现将粉煤灰用到废料中、当做废水中的絮凝剂等都具有较好的效果，另外，粉煤灰还能用于电解槽中生产铝硅合金，可有效地降低氯化铝的使用量，进而降低企业生产成本。相信随着研究的不断深入，粉煤灰将大规模应用于冶金生产行业，进而提升冶金生产的水平。

3 改善固体废物综合利用的技术方法与发展趋势

（1）冶金废渣的处理技术。转炉冶炼技术能够通过对废渣进行焖渣、筛分、磨碎以及磁选等工艺让冶金废渣得到合理的处置与利用，且磁选后所产生的颗粒铁可进行外卖，提升经济效益。大量的粉状钢渣则可经堆化后作为建筑材料使用。精炼渣封闭处理系统可以实现对精炼渣的清洁、无害化处理。另外，将钢渣微粉和其他物料进行深加工后通过机械压制、焙烧，能够作为渗水地砖，用于城市建设中。

（2）冶金尘泥的处理技术。回转窑工艺、转底炉工艺虽然在一定程度上可以有效地用于回收利用，但由于其对原料要求较高、生产稳定性弱等限制了其利用与发展。未来的冶金尘泥处理技术必将朝着可将锅炉灰、瓦斯泥等尘泥集中收集方向发展。此外，将冶金尘泥与粘结剂混合加工生成尘泥团块进行资源化利用也是一种重要手段。同时，对于如何对尘泥进行二次回炉冶炼，提升冶金生产转化率也是提升冶金行业冶炼转化率，提高固废资源化利用率的研究方向。

（3）其他冶金固废的处理技术。其他冶金固废处理应按照国家相应标准和要求进行资源化、减量化、无害化处理，冶金企业也应积极提升固废利用水平，对于以前直接丢弃的固废物应积极开展对利用技术的研发，若发现其他企业具有较好的利用技术时应及时借鉴。

4 结论

随着人们对环境保护重视程度的不断提升，越来越多的工业清洁生产模式与固废资源利用技术被提出和应用，尤其是冶金产业政策以及环保标准的严格化对冶金企业的固废资源化利用水平提出了更高的要求。为提升企业核心竞争力，冶金企业应不断地加大对清洁生产技术以及固废资源化利用技术的研发力度，不断提升冶金企业发展质量，进而推动整个冶金行业的绿色发展。