冶金行业含铁固体废弃物资源化综合利用研究

王宗文

摘 要：随着我国冶金行业的快速发展，冶金固体废弃物产量正逐年增多，给生态环境带了巨大压力，因此，如何做好固体废弃物的处理和合理利用是现阶段可持续发展面临的主要问题。本文主要针对现阶段我国冶金行业固体废弃物处理现状进行分析，并提出了针对含铁固体废弃物的处理和综合利用方法，目的在于提高废弃物回收利用效率，从而缓解我国生态压力，实现可持续发展。

关键词：冶金行业;固体废弃物;可持续发展;回收利用

一、引言

冶金行业的发展带来的巨大的经济效益，但随之而来的还有大量的固体废弃物。据统计，目前我国冶金行业每年排放的固体废弃物高达4.3亿吨，而且这个数字每年还在以惊人的速度增长，但回收利用的比例僅有不到20%。这个数字表明，仅有很小一部分的固体废弃物得到了科学合理的处理，余下大部分的废弃物都流入到了生态环境中，给生态发展带了巨大的影响，也给人类生存发展带了潜在的威胁。因此，现阶段的重点课题是在保障经济效益的前提下，如何提高固体废弃物的回收利用效率，减小生态压力，促进我国可持续发展水平。

二、我国含铁废弃物综合利用概述

我国钢铁行业发展迅猛，钢铁产量已经连续几年居世界首位。而我国的铁矿石总储量虽然比较丰富，但含铁量较低，因此总体来说我国的铁矿石资源是出于缺乏状态，从我国现阶段接近三分之一的铁矿石是依赖进口这点也可以印证在这一点。近些年，国际铁矿石的价格不断上涨，给用铁企业带了一定的经济压力，因此，如何充分利用冶金生产过程中的含铁废弃物，提升资源回收利用率，一方面能够缓解我国铁储备不足的压力，另一方面能够改善生态环境[1]。

（一）含铁废弃物的来源

在钢铁冶炼过程中，通常需要经过几道工序，在冶炼过程中会产生一些废渣，

这些废渣中主要有瓦斯泥、瓦斯灰、转炉泥、选矿废渣、高炉矿渣、转炉钢渣等。通常情况下，单位钢产品的废渣产生量为340kg/t。

其中瓦斯泥是炼钢过程中高炉煤气洗涤废水进入沉淀池中，经过处理得到的废渣，主要包含铁的矿物质和铁的氧化物以及其他一些金属氧化物和金属单质，由于含铁成分较高，因此废渣主要呈黑色，同时废渣具有表面粗糙以及形状不规则等特点。另外，瓦斯泥中的含铁量通常为25%-45%，铁矿物多以三价或二价的形式存在[2]。

瓦斯灰主要以颗粒的形式出现，是伴随高炉煤气一起排出的烟尘，经去尘处理后得到的灰色粉末状颗粒，体积比瓦斯泥大。由于炼钢过程中涉及到的氧化还原反应比较复杂，因此瓦斯灰中的元素存在形式多样，针对铁矿物来说，多以氧化铁为主。由于瓦斯灰以粉末颗粒状存在，因此在后期存放和运输过程中很容易扩散极易造成环境污染。

（二）含铁废弃物对生态环境的影响

冶金过程中产生的含铁废渣由于颗粒体积小，风干后遇到风很容易扩散到空气中，对大气造成严重的污染。另外，含铁尘泥中含有很多体积小的金属颗粒，这些金属颗粒遇到空气中的氧气，产生氧化反应，生成的有害气体极易污染大气，人们吸入了污染的大气对身体会产生严重的危害。

另外，含铁废渣会对水资源造成污染，废渣中所含有的重金属具有较强的毒性。一旦生产废渣长时间堆积得不到有效处理和利用，就会在雨水的作用下，其所含有的重金属就会随雨水渗入地下，对地下水造成污染。甚至有一些沿海冶金企业会将固体废弃物直接排入江海湖泊中，不仅造成水资源的严重污染，严重的还会造成淤泥堵塞。此外，含铁废渣长时间堆积会对土壤造成污染，其重金属会改变土壤中成分，打破土壤的酸碱平衡，造成土地盐碱化，影响农作物的产量[3]。

三、含铁固体废弃物的回收利用

从上面的分析可以看出，含铁固体废弃物如果没有及时进行处理，会对生态环境产生巨大影响，因此，要加大力度进行废弃物的处理和回收。

针对含铁废弃物的主要来源，目前我国处理方式主要采取以下几种，首先是针对废弃物的早期处理方法-直接堆放，这种方法简单易行，但占地面积大，同时很容易造成环境的污染，同时浪费了其中可利用的资源。其次是作为建筑原料或是烧结配料，这种方法针对瓦斯灰的处理效果较好，但对于瓦斯泥的利用达不到预期。最后是综合回收利用，这种方法也是现阶段比较提倡的方法，利用物理或者化学手段对含铁固体废弃物进行处理，提取出可利用成分进行回收和利用，是目前对瓦斯灰和瓦斯泥处理最常见也是效果最好的方法，基本能够彻底消除瓦斯泥和瓦斯灰对生态环境的破坏，同时能够有效提取出其中的有效成分。

其中瓦斯灰和瓦斯泥中的主要成分就是铁，含量高达30%-45%，对于这部分铁，通常采用选矿法回收其中的铁。另外，炼钢过程中产生的炼钢尘泥中所含的铁的比例较高，对于这部分铁可以进行充分利用。

首先可以直接利用，将炼钢尘泥作为烧结配料直接利用，作为高炉炼铁的原料，进行还原焙烧。其次，可将炼钢尘泥进行煅烧除碳，然后经去杂过滤处理，并经氧化后得到铁红，同时，氧化铁红还可用于磁性材料的加工，另外，过滤后的溶液可以用于制备氯化铁，氯化铁可用于化工工业[4]。

另外，对于以氧化铁混合物形式存在的含铁废弃物，主要采用活化或者转化晶型的方式制成所需晶型，可作为硬磁铁氧化物的优质材料。

此外，含铁废弃物还可用于生产聚合硫酸提，生产过程主要以炼钢尘泥、钢渣、废硫酸等为原料，经过一系列工艺的到聚合硫酸铁。

结束语：

近些年，随着生态环境的不断恶化，人们逐渐意识到环保的重要性，同时，国家各位注重可持续发展以及资源的可回收利用，力求可持续发展事业的推进。

冶金行业固体废弃物的处理问题是我国环保首要解决的问题，如何实现固体废弃物的有效处理已经资源的回收利用，特别是含铁固体废弃物的回收利用，不仅能够有效降低废弃物对环境的污染，同时能够改善我国铁储备不足的现状。含铁废弃物的综合利用，实现了资源回收，同时提高了企业经济效益，降低企业成本。同时也是促进全国经济增长，有效改善环境的重要手段。

参考文献：

[1] 韩雪. 冶金行业含铁固体废弃物资源化综合利用研究[J]. 中国资源综合利用， 2018， 36（11）：58-60.

[2] 曹阳. 冶金企业含铁固体废弃物的基本特征与资源化综合利用[J]. 环境工程， 2012（S2）：280-282.

[3] 陈濂. 周云花.含铁固体废弃物的综合利用[C]// 全国选矿专业学术年会. 2004（8）：15-17.

[4] 王莉. 曹盛， 闫占辉， et al. 炼钢厂含铁固体废弃物资源化回收利用[J]. 中国冶金， 2018， 28（3）：73-79.