钢铁工业固体废弃物资源化无害化处理实践及发展趋势[精选].docx

钢铁工业固体废弃物资源化无害化处理实践及发展趋势冶金固体废物综合治理利用体现了资源节约与高效利用，是保证我国钢铁工业科学、可持续健康发展的重要工作，是钢铁工业污染防治、保护环境的重要措施，同时也是增强企业竞争力的重要手段。钢铁生产过程中产生的固体副产品主要有：高炉渣、钢渣、含铁尘泥（含氧化铁皮、除尘灰、高炉瓦斯灰等）、粉煤灰、石膏、废耐火材料等。宝钢等在全国循环经济试点企业实施方案中使用“副产品”或“次生资源”来替代通常所说的“废弃物”，以此倡导企业节约资源、保护资源的意识和行为。1 固废（副产品）的利用现状冶金固体废物（副产品）综合治理与利用现状见图1。图 1 ??冶金固体废物（副产品）的利用现状中国钢铁工业应该成为一棵枝繁衍叶茂抵御风寒酷暑的大树。详见示意图2。图2? 中国钢铁工业应该成为大树示意图?2 ?将冶金固体废物综合治理利用钢铁企业循环经济建设紧密结合循环经济采用的是“资源-产品-再生资源”的循环发展模式。见图3。?图 3 ?“资源-产品-再生资源”的循环发展模式在钢产量不断增加的情况下,固废产生量也在不断地增加,如将其废弃,不但要占土地、污染土壤，刮风等产生的扬尘还将污染堆场周围环境空气及植物,雨水冲刷进入水体将淤积河沟或湖泊,并可对地表水、地下水水质产生污染。钢铁生产中尽可能地减少铁素体的流失，尽可能多地回收利用钢铁生产过程中含铁废弃物和自产废钢。含铁废弃物包括高炉瓦斯灰，烧结、炼铁、炼钢过程中产生的各种含铁尘泥，轧钢过程中产生的氧化铁皮和酸洗泥等的高效利用。自产废钢包括炼铁过程中的渣铁，炼钢过程中的渣钢、钢包底，连铸过程中的漏钢、中间包铸余钢，轧钢过程中的切头、切尾、切边、中间轧废等分类利用。回收利用钢铁生产过程中含铁废弃物和自产废钢工艺过程见图4。图 4??? 回收利用钢铁生产过程中含铁废弃物和自产废钢工艺过程? 钢铁工业还与其它流程工业之间的有着密切关联。详见图5。图5? 钢铁工业与其它流程工业之间的关联示意图在德国，高炉渣利用率达到100 ％，炼钢渣利用率超过90 ％，总体循环利用率接近95 ％。目前中国钢铁渣，高炉渣利用律为75 %；转炉渣利用律为36 %。钢铁渣堆弃量越3亿t，占地 3万亩。??? 炼铁工艺（含焦化、烧结、高炉）所产生的高炉渣，按346 kg/t铁、炼铁产量1.7079亿 t计算,共有5 909万t；炼钢工艺（含电炉、转炉、LF精炼炉、VD炉、连铸）所产生的转炉渣，按137 kg/t钢、炼钢产量1.8225亿t计算,共有2 480万t。??? 表1为中国与日本钢厂的吨钢生成渣量的对比。表1 中国与日本钢厂的吨钢生成渣量的对比????kg / t钢年份1984年前1989199519982002日本川崎水岛厂138122121118?中?? 国????1373 ?钢铁渣主要处理方法和用途钢铁渣主要处理方法和用途见表2。表 2???? 钢铁渣主要处理方法和用途名称利用率/%处理办法主要用途尾矿7①井下填充材料；②尾矿免烧砖；③快硬水泥原料；④混凝土骨料和工程材料；⑤微晶玻璃、花岗岩、陶瓷、建筑材料。高炉矿渣75~80炉前渣沟高压水水淬法；②INBA法炉前水淬；③池式泡渣法水淬。①粒化高炉矿渣作水泥混合料，②粒化高炉渣粉作水泥和混凝土掺合料；③粒化高炉矿渣作砖；④慢冷矿渣作混凝土骨料⑤慢冷矿渣作矿渣棉、铸石、微晶玻璃原料。钢渣36热泼法（萨水冷却、破碎、磁选、筛分法）；②热闷法；③水淬法；④风淬法；⑤浅盘热泼法①铁烧结矿原料和炼铁溶剂；②用钢渣培烧水泥熟料；③生产钢渣水泥、钢渣道路水泥、低热钢渣水泥和钢渣砌筑水泥；④生产钢渣超细粉作混凝土掺合料；⑤作道路工程材料；⑥作工程回填材料；⑦作地面砖、墙体材料。4? 钢渣无害化、资源化处理主要利用途径4.1 ?用于冶金原料烧结矿中配入5 ％~15 ％粒度小于8 mm的钢渣代替熔剂．不仅可回收利用渣中钢粒、氧化铁TFeO，氧化钙CaO、氧化镁MgO、氧化锰MnO、稀有元素V、Nb．…等有益成分，而且可作为烧结矿的“增强剂”，显著地提高烧结矿的质量和产量；钢渣代替石灰石作为高炉或化铁炉的熔剂．即可利用渣中有益成分，节省熔剂石灰石、白云石、萤石消耗，又可改善高炉渣或化铁炉渣的流动性．增加铁的产量；转炉炼钢时，每吨钢使用高碱度的返回钢渣25 kg左右，并配合使用白云石，可以使炼钢成渣早，减少初期渣对炉衬的侵蚀，有利于提高炉龄，降低耐火材料消耗，此外还可以富集和提取渣中稀有元素。4.2? 用于建筑材料 钢渣在铁路、公路、路基、工程回填、修筑堤坝、填海造地等工程中使用，国内外均有相当广阔的实践，钢渣的性能好、强度高、自然级配好，是良好的建筑石材；钢渣的化学成分与水泥类似，具有水硬胶凝性，因此可以作为无熟料或少熟料水泥的原料，也可作为水泥熟料的配料。4.3? 钢