冶金固体废弃物资源化处理与综合利用.pdf

冶金固体废弃物资源化处理与综合利用

据统计，目前我国冶金工业固体废弃物年产生量约4.3亿吨，综合利用率为18.03%。其
中工业尾矿产生量为2.84亿吨，利用率1.5%；高炉渣产生量7557万吨，利用率65%；钢渣产
生量3819万吨，利用率10%；化铁炉渣60万吨，利用率65%；尘泥1765万吨，利用率98.5%；
自备电厂粉煤灰和炉渣494万吨，利用率59%；铁合金渣90万吨，利用率90%；工业垃圾436
万吨，利用率45%。针对我国冶金工业固体废弃物的现状，资源化处理与综合利用是相关企
业和机构必须重视和加大力度进行研究突破的课题。本文就冶金固体废弃物资源化处理与综
合利用进行了一些有益的探讨。
一、冶金渣的资源化处理和综合利用
目前我国钢铁年总产量已达到5亿吨，每年产生的冶金渣达1亿吨以上。在冶金渣中排量
大的主要有高炉水淬矿渣、钢渣、高炉重矿渣等，其中高炉水淬矿渣和高炉重矿渣利用率较
高，而钢渣利用率较低，仅有20%左右。未得到利用的冶金渣长期堆放未及时综合利用，一
方面会造成冶金渣逐渐失去活性难以再利用，另一方面冶金渣的堆放要占用大量土地并会严
重污染环境。2009年1月1日，《循环经济促进法》颁布实施，如何大量利用冶金渣已成为各
钢铁企业的当务之急。
（一）冶金渣资源化处理和综合利用的发展方向
目前，我国的钢产量稳居世界第一，但由于炼铁炼钢技术尚不够先进，因而各钢铁企业
每年都会产生大量的、不同种类的冶金渣。根据我国的国情和目前的技术水平，要想大量利
用冶金渣，只有走开发节能、利废、环保的建材产品这条路。冶金渣资源化处理和综合利用
是指从冶金渣中磁选除铁并将尾料大量用于建材产品的生产。从冶金渣中磁选回收的废钢铁
可返回钢铁厂冶炼再利用；磁选回收的尾料可用来生产水泥混合材、路基材、砌筑水泥、预
拌砂浆、混凝土标砖、多孔砖、冶金渣蒸压加气砌块等建材产品。冶金渣的开发利用既要考
虑资源的再利用，符合循环经济的产业政策；又要考虑到采用合理的生产工艺开发出节能、
环保、符合市场需求、达到国家标准要求的建材产品。

（二）冶金渣资源化处理和综合利用与节能环保
利用冶金渣生产节能环保建材产品的方法是利用钢铁厂产生的冶金渣、高炉煤气、余热
蒸汽等再生资源生产出节能、环保、可替代高能耗建材产品的新工艺。破碎磁选除铁后的钢
渣含有较多的游离CaO等矿物质，这些矿物质具有水硬性。当钢渣与高炉水淬矿渣配合使
用时，钢渣水化析出的能对矿渣起到碱性激发作用，而矿渣又可消除钢渣中游离
Ca(OH)2
CaO的不良影响，改善产品的体积安定性。破碎磁选除铁后的重矿渣具有质密、体积安定
性好的特点，可取代碎石、黄砂用作建材产品的粗细骨料。本文以钢渣混合材、钢渣矿渣混
凝土砖和冶金渣蒸压加气砌块为例，分析了冶金渣综合利用与节能环保的关系。
1、钢渣混合材的节能环保分析
钢渣应用于水泥工业在我国已有30余年的历史，据不完全统计，国内目前每年可使用钢
渣混合材1000万吨。用于生产水泥的钢渣混合材必须烘干，而目前普遍的烘干方法是用汽车
将含水约12%的钢渣混合材运送至水泥厂，然后用煤燃烧产生热风进行烘干。该过程一方面
增加了10%的汽车运输量，另一方面需要消耗煤炭资源。现在利用钢渣作为水泥混合材的经
济方式是利用炼铁厂产生的副产品—高炉煤气就地进行烘干，这样可大幅节省汽车运输量和
石油、煤炭等资源。采用炼铁厂产生的副产品—高炉煤气就地进行烘干，每吨钢渣初水分12%
烘干至终水分2%需150立方米的高炉煤气（热值以3500千卡/立方米计），每年1000万吨钢渣
混合材需15亿立方米的高炉煤气，折合标煤75万吨（标煤热值约7000千卡/千克计）；每年1000
万吨钢渣混合材（运距以30公里计）可节省汽车运输用油量45万升（重型载重汽车以每吨钢
渣油耗以1.5升/100公里计）、煤炭用量75万吨。
2、钢渣矿渣混凝土砖的节能环保分析
钢渣矿渣混凝土砖主要是以钢渣矿渣配制的砌筑水泥为胶凝材料，以钢渣、水淬矿渣和
高炉重矿渣为骨料，再掺入一定量的添加剂，采用半干法压制成型、钢厂余热蒸汽养护的方
法生产出来的一种冶金渣砖。该生产工艺于2006年在新余钢铁股份有限公司的建材生产线上
已经实施。经过理论和实践证明该工艺生产出来的钢渣矿渣混凝土砖各项性能指标均优于国
家标准要求，而且产品成本低，生产原料90%以上采用钢厂废弃的冶金渣，采用钢厂余热蒸
汽养护，符合国家节能环保的产业政策。以新余钢铁股份有限公司年产30万立方米的钢渣矿
渣混凝土砖生产线为例，每年可消耗钢渣约11万吨、矿渣11万吨、重矿渣22万吨，可为钢
厂利用大量的冶金渣并产生良好的经济效益。

钢渣矿渣混凝土砖生产使用的胶凝材料采用冶金渣自配的M22.5砌筑水泥，无需采用高
能耗的PS32.5