2016年钢铁行业主要固废产生量约为4.0亿吨；固废的综合利用率为98.3%。其中，高炉渣约2.5亿吨，利用率为98.3%；钢渣约1.0亿吨，综合利用率为97.6%。而美国、日本和欧洲主要国家的高炉渣、钢渣的综合利用率已接近100%。
王强 李晋岩 彭锋
钢铁生产需要消耗大量的铁矿石、煤炭、石灰石和水资源等，并产生大量的废液、废气和固体废弃物。加快开发钢铁工业固体废弃物的资源综合利用技术，大力发展固体废弃物资源综合利用产业，不仅可以减少污染物的排放，减轻对环境的污染，还可以增加企业效益，推动非钢产业的发展。
钢铁工业资源综合利用主要包括矿产资源开发利用过程产生的废石、尾矿的综合利用；钢铁企业生产过程产生的矿渣和各种废渣、废水、废液、废气、余热余压、可燃气体等资源的综合利用。本文主要探讨钢铁工业废渣利用现状与资源化利用方向。
钢铁工业废渣的产生和利用情况。
据统计，2016年我国粗钢产量为8.08亿吨。按中国钢铁工业协会会员钢铁企业固体废弃物的平均产生量计算，2016年钢铁行业主要固废产生量约为4.0亿吨；固废的综合利用率为98.3%。其中，高炉渣约2.5亿吨，利用率为98.3%；钢渣约1.0亿吨，综合利用率为97.6%。而美国、日本和欧洲主要国家的高炉渣、钢渣的综合利用率已接近100%。
当前，我国钢铁工业固废综合利用率较高，但固废资源化利用总体水平较低，多以外卖处理和低值化利用为主。
冶金废渣多以外卖利用和建材化利用为主，产品主要为路基材料、砖块和水泥等，产品附加值低、同质化竞争严重、品种扩大和产业链延伸水平有待提高；部分钢铁渣等废渣尚未得到有效处理，处于堆存或填埋状态；固废资源回收利用管理和数据统计水平有待提高，固废处理全程监管等精细化管理水平亟待提升。此外，固废资源综合利用企业规模小、技术水平低，资源综合利用产业规模化、规范化发展水平有待提高。
钢铁工业废渣资源化利用技术现状。
钢协统计的数据显示，目前，高炉渣、转炉渣等固废的利用率高达95%以上，但是，固废利用产品的附加值和开发技术水平不高，除铁资源返生产利用外，钢铁渣主要用于生产水泥、混凝土等初级建材产品。钢渣经磁选后，尾渣的实际利用率只有30%~40%。
钢铁工业废渣资源化利用技术主要包括钢铁渣、粉煤灰、脱硫石膏和锅炉渣等固废的资源化利用技术。其资源化利用技术情况和发展趋势如下所述。
高炉渣资源化利用技术。目前，高炉渣主要用于生产高炉渣微粉、水泥熟料、混凝土添加剂和砖块等，其主要资源化利用新技术有高炉渣生产微晶玻璃、热态高炉渣制备矿渣棉、高炉渣生产硅肥、高炉渣修复海洋生态环境等。高炉渣资源化利用新技术的具体情况见表1。
钢渣资源化利用技术。钢渣的资源化利用主要包括钢渣的预处理、渣-金属分离和尾渣的资源化利用。目前，钢渣的预处理工艺主要有热闷法、热泼法、滚筒法、水淬法、风淬法、轮法粒化法等。随着钢渣黏度的提高，其流动性变差，水淬工艺、风淬工艺、轮法粒化工艺对钢渣的处理率均很低。渣-金属分离主要有破碎、细磨和磁选等工艺。
钢渣尾渣资源化利用途经主要有将钢渣粉用作水泥和混凝土掺合料、制砖、铺路等。近年来，新开发的钢渣资源化利用技术的具体情况见表2。
当前，钢渣尾渣主要用于生产建材，因此，需提高渣的安定性，即降低渣中游离氧化钙和游离氧化镁的含量。钢渣热闷处理和高效棒磨磁选技术仍是钢渣处理技术的主流。未来，钢渣高温富集分离技术、高温改性利用技术和循环利用技术将是钢渣资源化利用技术的重点发展方向。
粉煤灰综合利用技术。粉煤灰是一种富含铝、硅的二次粉状资源。目前，粉煤灰主要用于制作建筑材料、道路回填、农业土壤改良等。近年来，新开发的粉煤灰资源化利用技术主要有商品粉煤灰加工技术、制备活性炭技术和提取氧化铝技术。粉煤灰资源化利用新技术的具体情况见表3。
未来，粉煤灰资源化利用趋势是氧化铝的提取和微量有价元素的高附加值利用。粉煤灰经过焙烧，加酸浸出，可实现多金属协同提取，并逐步实现粉煤灰的精细化利用。
脱硫石膏资源化利用技术。目前，脱硫石膏主要用于生产抹灰石膏、纸面石膏板，以及水泥或矿渣微粉添加剂等。脱硫石膏资源化利用主要有以下两个途径：
一是利用工业副产石膏（脱硫石膏、磷石膏）制备纸面石膏板。将磷石膏、脱硫石膏按照一定质量比混合，利用高效回转烘干机预烘干，除去石膏中的游离水，再经沸腾炉连续煅烧，去除石膏中的部分结晶水，冷却、陈化后，制取建筑石膏，用于生产纸面石膏板。
二是利用脱硫石膏制备新型墙体材料。以脱硫石膏为原料，加入沙子及一定的掺合料和专用复合添加剂，搅拌均匀，制成粉刷石膏等建筑材料。关键技术有建筑石膏快速煅烧技术工艺、纸面石膏板热风烘干技术、大型纸面石膏板自动控制技术、纸面石膏板余热回收技术等。
未来，应进一步加强回收管理脱硫石膏，提高脱硫石膏的品质，降低脱硫石膏的加工处理难度。
按照循环经济“减量化、再利用、再循环”的原则，钢铁企业应大力提倡采用先进生产工艺技术和精料方针等措施，从源头上减少钢铁渣等固废的产生量，节约资源；应加强固废资源数据的统计、过程监控和末端治理等精细化管理，进一步强化过程治理，减轻末端治理压力，避免重复治理。政府应加大政策引导和支持力度，加快技术创新，突破固废资源综合利用的重点、难点，大力发展高附加值、大利用量的固废利用技术，实现固废资源高效循环利用和资源综合利用企业的规模化、规范化发展。
未来，钢铁工业废渣资源化利用技术应朝着高值化、规模化、差异化、生态环保等方面发展。优先进行钢铁渣的热态循环利用，充分利用液态熔渣的显热，对熔渣进行高温改性，生产新型材料，提高产品的附加值。如LF炉精炼渣的热态循环利用技术、转炉脱碳渣回用技术、熔融态高炉渣生产矿渣棉技术、高温脱硅渣改质合成缓释性硅钾肥技术、钢渣热态改性生产陶瓷砖和微晶玻璃等建筑材料技术等。
大力发展大利用量、高附加值钢铁工业废渣综合利用技术，提高钢铁工业废渣利用水平，可以从以下4个方面入手：
一是加大政策激励和体制创新。建立健全法律、法规体系，完善政策措施。通过采取税收减免优惠、专项资金支持和推行生产者责任延伸制等措施，提高固废产生和利用企业对固废利用的积极性，增强相关企业的责任意识；进行机制体制创新，推动固废利用技术发展和水平提升。
二是加强固废回收利用精细化管理。加强固废利用的统计和管理，建立固废统计标准和评价体系，强化固废处理全程跟踪、监控和固废利用途径统计，建立固废回收利用数据库和风险防控体系。
三是强化技术创新和产业化发展。加大规模化和差异化固废利用新技术的研发投入，缩短技术研发和成果推广应用的转化周期，推动固废利用技术的创新和产业化发展。
四是延伸固废利用产业链，推动产业规范发展。加强与钢铁行业上下游企业的合作，延伸固废利用产业链，提高固废利用附加值。实施固废利用技术、产品、装备等方面的标准化建设，推动固废利用产业规范发展。
广告热线：010-64442102
新闻热线：010-64442120
发行热线：010-64442123
