浅谈钢铁企业固废综合利用

姚丽艳 冯梅

摘 要：随着我国对于能源需求的不断增加，钢铁企业的生产压力日益加大，在过程中也产生大量固体废弃物，这些固体废弃物具备一定的回收利用价值。本文首先以SM钢铁公司为例，对其钢铁生产过程中所产生的固体废弃物简要情况加以介绍，进而探讨钢铁公司固体废弃物综合利用的有效方法。

关键词：钢铁企业；固体废弃物；回收利用

前言：钢铁企业生产环节会产生大量固体废弃物，而这些固体废弃物会占用较多土地资源，会造成较为严重的环境污染问题，针对这种问题，钢铁企业应对于固体废弃物具体情况加以全面了解，对其特点进行归纳与总结，并就钢铁企业固体废弃物的综合利用方法加以探讨。

1.钢铁企业的固废简要概况

以SM钢铁企业为例，该钢铁公司每年生产的粗钢规模约为900万吨，对该钢铁公司钢铁各工序及各环节所产生的固体废弃物进行数据统计与分析，经过数据统计计算，可以确定其固体废弃物规模约为608万吨，这些固体废弃物的类型包括含铁类固体废弃物、含碳类固体废弃物及其他类固体废弃物。

（1）含铁类固体废弃物

对该公司所产生的含铁类固体废弃物类型可按照钢铁生产的具体工序进行类型划分，在铁前与炼铁环节，会产生旋风灰、料仓环境灰、秘鲁尾矿；在炼钢环节，会产生尾渣、一次灰及二次灰、小粒钢渣等；在热轧环节，会产生砂轮泥、氧化铁皮等废弃物；在冷轧环节，会产生酸再生泥饼、含油污泥、水处理站泥饼等；在供料环节，会产生料场的环境灰。该钢铁公司生产过程中所产生的含铁类固体废弃物类型共计26种，规模为253万吨，每吨及固体废弃物的钢产量为280公斤。含铁类固体废弃物主要成分包括铁元素及锰元素等，具备可利用价值。

（2）含碳类固体废弃物

这种固体废弃物的产生，涵盖钢铁公司生产的各个环节，其废弃物类型包括筛下焦末、焦化环境灰、生化污泥与焦油渣。含碳类固体废弃物每年产生规模约55.5万吨，每吨材料所产生的钢铁材料约为65公斤。含碳类固体废弃物中包含的筛下焦末比例约为87.5%，这些筛下焦末可作为烧结燃料。含碳类固体废弃物中含有较高碳质量分数，因此便于进行回收与再利用。

（3）其他固體废弃物

含铁类及含碳类固体废弃物以外的其他固体废弃物类型每年产量为300万吨，这些固体废弃物类型包括炼铁过程中产生的脱硫灰、高炉渣；配套电厂生产过程中产生的粉煤灰与炉渣材料、耐火砖及冷轧锌渣，废弃物中的绝大部分为高炉渣，而高炉渣的再利用，通常可将水淬高炉渣制成超细粉，用于生产建筑材料。

2.钢铁企业生产中的固体废弃物资源化再利用

现代生态工业链中，钢铁生产是其中极为重要的环节。钢铁行业是资源密集型行业，在生产过程中所产生的固体废弃物可以作为钢铁生产的资源渠道。钢铁公司需充分结合自身技术特性，优化固体废弃物的回收与再利用。钢铁公司需对其固体废弃物的内部循环使用路径加以明确，暂时无法用于回收再利用的固体废弃物，可进行工程堆存与资源外销。

2.1钢铁流程内部循环使用

钢铁公司需充分考量与固体废弃物冶金性能、废弃物产生量、具体冶炼生产工序相互匹配的相关因素，优化设计主流层清洁生产内循环路径，针对不同废弃物类型，可进行过程间体系设计[1]。

含铁类固体废弃物具备较高的资源回收价值，废弃物总量的52.9%可用于循环使用。具体的使用流程包括以下环节：

（1）铁前与炼铁环节

采用吸排车将SM钢铁公司铁前及炼铁环节的矿料场、球团料场、高炉生产等各生产程序中所产生的除尘灰运输至矿料场，与矿料相互混合均匀加以利用。采用管道对钢铁公司的烧结厂内部产生的除尘灰加以输送，将除尘灰与烧结灰仓相互搭配并加以利用，将球团环境灰纳入球团灰仓自循环体系并加以利用。在这一过程中，对于废弃物进行处理的难点在于粉尘灰的耗用。铁前与炼铁环节中所产生的粉尘灰产出量极高，应在这一环节增设小仓，将生产过程中所产生的固体废弃物纳入钢铁声场流程并加以利用。

（2）炼钢环节

该环节的炼钢生产，可在冷固球团造球之后，将炼钢时产生的一次灰加以利用，在混匀矿或炼钢环节，将炼钢过程中所产生的氧化铁皮、脱硫渣等固体废弃物进行回收与利用，将炼钢环节产生的渣钢与铸余钢作为固废进行回收与利用，在混匀矿环节，对炼钢环节产生的小粒钢渣加以利用。

（3）轧钢环节

该工序环节所产生的热轧氧化铁皮等固体废料，运输至矿料场，配入混匀矿，进行烧结砖生产。轧钢环节所产生的热轧油泥进行干燥处理，所产生的铁质量分数为50%～60%，且具备较细粒度，可以用于球团造球。冷轧工序中所产生的酸再生泥饼可直接进行球团造球。SM钢铁公司生产环节所产生的含碳类固体废弃物基本上已经实现整体上的内部循环与回收利用。轧钢环节所产生的筛下焦末可以用于烧结生产，所产生的焦化环境灰、焦化生化池的焦油渣及生化污泥可与型煤进行混用，保证固体废弃物回收利用的无害化。

2.2工程堆存与外销环节

针对现阶段钢铁公司生产环节所产生的不具备回收利用或无法自行处理的固体废弃物，需进行工程堆存与外销处理。SM钢铁公司生产与经营过程中，每年所产生的炼钢渣闷渣进行渣钢提取，产生大量尾渣，需要进行工程堆存处理。高炉渣、冷轧氧化铁粉等其它类固体废弃物可采用外销方式进行处理。

2.3固体废弃物处理问题

钢铁公司生产过程中所产生的固体废弃物中，可能含有一定的有害元素或污染元素，需采取更加有效的处理方法削弱其中危害。（1）除尘灰废弃物中可能含有钠元素、铅元素、锌元素及钾元素等有害物质，对于除尘灰进行处理的过程中，有可能由于高炉炼钢的循环富集环节而受到较大影响。除尘灰循环利用过程中，锌元素的质量分数超过2.0%的情况下，会导致高炉的锌负荷加大，影响高炉生产的稳定性与安全性，为此可采用转底炉生产以实现对于锌负荷的有效处理。

（2）固体废弃物的危险系数较高的情况下，对于这种固体废弃物的处理，需要消耗较大成本，而SM钢铁公司在实际的处理过程中，对于危险系数较高的固体废弃物处理技术应用尚未成熟，出于减少成本支出的考量，需结合危险废弃物的产量特点进行分析，以强化处理质量。为此可在钢铁企业内增设危险废弃物的处理加工中心，以保证处理的有效性[2]。

结语：钢铁行业是资源密集型产业，而在钢铁企业生产过程中，应强化对于固体废弃物的类型划分与回收利用，为钢铁企业生产加工提供资源补充，减少固体废弃物所造成的环境污染问题所造成的影响，减少资源消耗与浪费，降低企业生产成本。

参考文献：

[1]张寿荣，张卫东.中国钢铁企业固体废弃物资源化处理模式和发展方向[J].钢铁，2017，52（04）：1-6.

[2]司金凤.中国钢铁企业固体废弃物资源化处理模式及发展方向[J].化工管理，2017（21）：149+152.