冶金固废资源化利用技术现状及发展建议

徐景炎，杨文静，王荣

（山西清源环境咨询有限公司，山西清源030012）

冶金固废资源化利用技术现状及发展建议

徐景炎，杨文静，王荣

（山西清源环境咨询有限公司，山西清源030012）

分析了我国冶金固体废物的资源化处理的情况，针对不同的冶金固体废物的回收利用技术进行了分析，阐述了冶金固废的资源化处理的发展趋势，希望能够对国内的冶金固废资源化处理提供一些帮助和启示。

冶金固体废物资源化

冶金行业是我国工业部门中重要行业之一，同时也是高污染行业，在生产过程中会产生大量的废物、废气和废水，其中固体废物（全文简称固废）是冶金行业主要污染物。传统思想认为，固废就是完全是废物，无法进行再利用。伴随着科技的发展，固废资源化利用已经不是一个新鲜事物，欧美很多国家冶金固废的资源化利用都有很高的水平，甚至达到了无害化利用的水平。但我国冶金固废的资源化利用水平还比较低，有待于进一步的改进和提高。

1 我国冶金固废资源化利用现状

我国冶金固废有很多，其中冶金渣、冶金尘泥和粉煤灰是最多的固废，本文在这些固废的资源化利用上进行了一定的探索。

1.1 冶金渣

冶金渣在20世纪90年代之前基本都是采用丢弃的处理方法，但是到了20世纪90年代以后，冶金渣逐步的进行了粗放型的开发利用处理，主要包括路面铺设、建筑铺设等。最近几年，伴随着相关技术的逐渐成熟，冶金渣的资源化利用水平也不断提高，已经步入了综合化利用阶段，现在冶金渣的利用率已经达到了55%左右。从资源化利用情况来看，资源化利用主要由以下几种形式。

1）钢渣磁选除铁。国内的炼钢产生的钢渣当中，依然含有10%左右的废铁，一些钢厂利用自磨合磁选或余热自解热闷处理基础，回收利用钢渣当中的废钢。自磨+磁选的技术是一种物理回收技术，而余热自解热闷处理技术是一种化学回收利用的方法。

2）钢渣反烧结。钢渣当中含有丰富的金属和非金属，包括钙、铁、镁、猛等氧化物，还有一些残钢和一些铁酸钙等，钢渣反烧结就是将钢渣重新返回到高炉当中与烧结矿一切进行再烧结，实现钢渣的二次利用，并改善烧结矿性能。

3）其他途径。除了上述几个途径，现在的钢渣还能用于水泥生产、钢渣和矿渣复合微粉混凝土掺料、复合建材制品生产等。

1.2 冶金尘泥

冶金尘泥是多种废物的统称，主要包括高炉瓦斯灰、高炉瓦斯泥、炼钢尘泥、除尘灰等，目前高内的冶金尘泥资源化利用上主要集中在高炉尘泥和炼钢尘泥两个方面上。

1）高炉尘泥的资源化利用。高炉陈尘泥包括除尘器收集的原料粉尘、燃料粉尘和高炉内化学反应生成的金属蒸气等，在收集上主要采用干式收集和湿式收集两种。高炉尘泥当中含有丰富的Zn、Fe、C，虽然颗粒粒度小，但是资源化利用价值比较高，目前国内钢铁企业几乎都实现了冶金尘泥的资源化利用，比如说使用弱磁选铁技术回收其中的铁精矿，使用浮选工艺回收碳精矿等。

2）炼钢尘泥。炼钢尘泥是指在炼钢的过程中形成的大量的微细金属液体进入到空气当中，而在出炉的时候因为与外界空气发生热交换冷却形成的金属粉尘。现有的一些研究资料表明约2%的原材料在炼钢的过程中会转化为炼钢尘泥。炼钢尘泥当中也含有丰富的矿物，包括Fe、C等，在资源化利用的过程中，可以与烧结返矿等按比例搭配以后作为烧结材料使用，也可以对其进行金属化球团进行还原焙烧，甚至可以作为炼钢造渣剂使用，效果甚至超过生石灰[1]。

1.3 粉煤灰

粉煤灰是冶金行业中在使用煤炭进行高温加热的过程中，煤燃烧不充分导致烟气中含有的细灰。以目前的技术很难实现煤炭的无害化燃烧利用。粉煤灰的回收利用渠道比较广泛，比如说作为工业原料使用，用于水泥的生产，作为水泥的掺加料来使用，也可以用于混凝土施工，作为混凝土的掺合料来使用，还可以使用粉煤灰最制作陶粒，用于花卉培植等。

2 冶金固废资源化利用技术发展情况

虽然我国冶金固废资源化利用水平不断地提高，但是在资源化利用水平上与国外企业相比还有比较大的差距，借鉴国外冶金固废的利用情况，可以预见国内冶金固废未来的资源化利用趋势。

2.1 钢渣资源化利用技术发展

现在我国钢渣资源化利用程度已经达到了比较高的水平，技术上也是越来越先进，国内知名钢铁企业在钢渣资源利用上进行大量的技术研发工作，钢渣资源化利用技术也不断发展，出现了一些新的资源化利用技术，比如说武钢的热泼技术，京唐钢的热闷技术等，但是这些技术都是发达国家已经应用过的。而宝钢的盘泼和滚筒技术，济钢的水淬技术、沙钢的粒化轮技术等，这些技术在国内处于领先地位，在国际上也是比较先进的技术[2]。从未来技术发展的角度来讲，钢渣的利用率依然是比较低的，其中很多丰富的矿物质无法真正的利用起来，而从国外相关钢铁企业的技术研发来看，这些国家的企业一方面大量的提高炼钢技术水平，另一方面在钢渣处理上实现分类回收利用，也就是应用一套综合化的资源化利用自系统，通过不同的环节，对钢渣中的各种矿物进行回收利用。比如说对钢渣中的铁、镁和锰分别回收利用，而对最后的钢渣进行烧结回收再利用等，取得不错的经济效益。这一点，国内的钢铁企业应该积极学习，明确类似的研发方向，不断提高钢渣的综合化利用水平。

2.2 冶金尘泥资源化利用发展

我国冶金行业在冶金尘泥的资源化回收利用上是一种典型的单一回收公益，比如说回收铁的时候采用的是磁选技术、重选工艺、反浮选工艺；碳的回收采用的浮选工艺。而国外，很多钢铁企业已经应用了联合回收工艺，也就是将两种或两种以上的单一回收工艺进行集成，形成一种综合化的回收工艺系统。比如说弱磁选工艺与强磁选工艺结合，回收冶金尘泥当中废钢、铁等，粗磨→弱磁→强磁→反浮工艺可以实现多元化的多种资源的综合性回收利用。从这些综合性资源回收利用资源技术来看，回收利用的效果还是很不错的，冶金尘泥的资源回收利用率可以达到60%，甚至可以达到更高。国内的冶金企业在这一方面的技术上还比较落后，在今后的技术研发当中，应该从现在的单一化的利用技术，逐渐的过渡到综合性的利用技术，以提升冶金尘泥的资源化利用水平。

2.3 粉煤灰资源化利用技术发展

从目前来看，国内在粉煤灰资源化利用上主要采用了物理方法，作为一种可以利用的材料使用。比如说用于水泥生产的一种材料，加在水泥当中，可以有效地降低初期混凝土的水化热，当然也可以将其作为混凝土的掺合料、混凝土预制品料等。粉煤灰的化学、综合性利用技术水平还比较低。而现在的一些研究成果表明，粉煤灰在这一方面的利用潜力还是比较高的。比如说将其用于合成肥料，作为废水、废气的絮凝剂来使用等，也可以起到不错的效果。甚至可以替代氧化铝用于电解槽中生产铝硅基合金，可以帮助铝业企业节约部分成本。国内冶金行业应该加大这些方面的研究力度，尽快将这些技术应用到冶金生产当中。

3 结语

我国冶金固废产量比较多，对环境造成了巨大的破坏和污染，而现在冶金固废的资源化利用率并不高，冶金企业应该加大这一方面的科研投入，在提高固废资源利用水平的基础上，减少企业生产对资源的破坏和影响，提高企业的综合经济效益。

[1]王新华，朱国森，李海波，等.氧气转炉“留渣+双渣”炼钢工艺技术研究[J].中国冶金，2013（4）：45-46.

[2]刘敬东，郭玉安.钢渣资源化利用途径探讨[J].河南冶金，2014（2）：32-34.

（编辑：苗运平）

Present Situation and Development Suggestion of M etallurgical Solid W aste Resource Utilization

XU Jingyan,YANG W enjing,WANG Rong
（ShanxiQingyuan Environmental Consulting Co.,Ltd.,Qingyuan Shanxi030012）

This paper analyzes the situation of resource treatment ofmetallurgical solid wastes in China and recycling techniques for different metallurgical solid wastes,expounds the development trend of metallurgical solid waste recycling treatment,providing some help and inspiration for domesticmetallurgical solid waste resource treatment.

metallurgy,solid waste,resource utilization

X705

A

1672-1152（2017）02-0039-02

10.16525/j.cnki.cn14-1167/tf.2017.02.15

2016-12-03

徐景炎（1981—），男，硕士，2007年7月毕业于太原理工大学工业催化，研究方向为环境影响评价。