重鋼冶金固體廢棄物綜合利用現(xiàn)狀及發(fā)展思路
2012-06-14 08:38:25
循環(huán)經(jīng)濟(jì)是當(dāng)今國際推進(jìn)可持續(xù)發(fā)展的一種新型實踐模式，它強(qiáng)調(diào)最有效利用資源和保護(hù)環(huán)境，表現(xiàn)為“資源-產(chǎn)品-再生資源”的經(jīng)濟(jì)增長方式，做到“污染排放最小化，廢物資源化和無害化”，以最小成本獲得最大經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益。循環(huán)經(jīng)濟(jì)的本質(zhì)是生態(tài)經(jīng)濟(jì)，核心是資源的綜合利用，資源綜合利用是循環(huán)經(jīng)濟(jì)中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，是建立循環(huán)經(jīng)濟(jì)、落實可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的有效途徑。2009年1月1日，《循環(huán)經(jīng)濟(jì)促進(jìn)法》頒布實施，如何綜合利用冶金固體廢棄物已成為各鋼鐵企業(yè)的當(dāng)務(wù)之急。
重鋼作為具有百年歷史的鋼鐵企業(yè)，十分重視環(huán)境保護(hù)和資源綜合利用，環(huán)保搬遷工程的實施使很多新的固體廢棄物處理工藝、綜合利用技術(shù)及機(jī)械設(shè)備得以應(yīng)用，對減少廢棄物排放，爭取做到“零排放”，起到了積極地推動作用。在集團(tuán)實現(xiàn)環(huán)保搬遷后，冶金固體廢棄物綜合處置利用率達(dá)到98％以上，目前正向全量利用的目標(biāo)邁進(jìn)。
1、重鋼冶金固體廢棄物綜合利用現(xiàn)狀
1.1焦化
在焦化工序產(chǎn)生的固廢主要是：除塵灰（富含碳）、焦油渣（包括瀝青渣和再生器殘渣）和污泥（富含碳）等。該部分固廢資源型煤化后全部返回焦化配煤進(jìn)入煉焦工序，其工藝流程如圖1、圖2所示。
圖1 除塵灰、污泥型煤生產(chǎn)工藝流程圖
圖1 除塵灰、污泥型煤生產(chǎn)工藝流程圖
圖2 焦油渣型煤生產(chǎn)工藝流程
1.2煉鐵
煉鐵工序所產(chǎn)生的固體渣資源主要是：高爐渣（俗稱水渣）、除塵灰（出鐵場除塵灰、槽下除塵灰、高爐爐頂除塵灰即瓦斯灰，瓦斯灰又分為粗瓦斯灰和細(xì)瓦斯灰，細(xì)瓦斯灰富含鋅和鉛）和廢舊耐材。
重鋼采用嘉恒法處理熱態(tài)高爐渣，高爐水渣年產(chǎn)量約240萬t。目前高爐渣供不應(yīng)求，主要是銷售給建材企業(yè)生產(chǎn)礦渣水泥和礦渣微粉。為了降低運(yùn)輸成本，在重鋼廠區(qū)附近當(dāng)?shù)卣?guī)劃專屬循環(huán)經(jīng)濟(jì)區(qū)，有關(guān)建材企業(yè)入駐并專門建有與重鋼配套的大型粉磨站。
1.3煉鋼（含連鑄）
在煉鋼工序產(chǎn)生的固廢主要是：鋼渣、廢舊耐材、廢鋼（坯頭、坯尾、廢坯、中包余水等）、除塵灰、氧化鐵屑、廢油、污泥等。
當(dāng)鋼產(chǎn)量650萬t/a時，鋼渣產(chǎn)生總量約112萬t/年。其中常規(guī)轉(zhuǎn)爐渣約88萬t/a、脫硫渣約14.1萬t/a、鑄余渣約8.8萬t/a、中間包渣約0.7萬t/a。
鋼渣處理工藝為熱潑、熱悶兩種處理工藝。根據(jù)渣源的物理與化學(xué)性質(zhì)之間的差異，熱潑工藝專門處理脫硫渣、鑄余渣、散渣，必要時也可處理常規(guī)轉(zhuǎn)爐渣；熱悶只處理常規(guī)轉(zhuǎn)爐渣。
熱潑處理工藝：
卸罐掛鉤→翻渣→渣罐噴涂→打水降溫→渣鐵分離→抓渣上料倉→進(jìn)入破碎-磁選-篩分加工流程。
熱悶處理工藝：
卸罐掛鉤→翻渣→渣罐噴涂→行車抓渣入爐→打水悶渣→出爐→抓渣上料倉→進(jìn)入破碎-磁選-篩分加工流程。
通過熱潑、熱悶處理后的鋼渣經(jīng)破碎-磁選-篩分加工后，含鐵資源中60-200mm部分產(chǎn)品（重鋼內(nèi)部定義為煉鋼用鋼渣）返回?zé)掍搹S直接入爐、含鐵資源中-8mm部分產(chǎn)品（重鋼內(nèi)部定義為燒結(jié)用鋼渣，俗稱吸粉）返回?zé)Y(jié)做燒結(jié)含鐵原料、含鐵資源中8-60mm部分產(chǎn)品（重鋼內(nèi)部定義為煉鐵用鋼渣，俗稱吸子）再經(jīng)水洗-球磨-磁選深加工（水洗-球磨-磁選深加工工藝）后其8-60mm部分產(chǎn)品返回?zé)掕F廠做高爐原料。
鋼渣尾渣，供周邊建材企業(yè)做原料，例如：一部分供給重慶市富環(huán)建筑材料有限責(zé)任公司用來生產(chǎn)發(fā)泡混凝土及其制品，一部分供給重慶潤江環(huán)保建材有限公司用來生產(chǎn)鋼渣微粉，一部分用來生產(chǎn)水泥穩(wěn)定鋼渣道路基層材料等。
1.4軋鋼
軋鋼工序所產(chǎn)生的固體渣資源主要是：廢鋼（切頭、切尾、鋼板邊、廢次材）、氧化鐵屑、廢舊耐材、污泥（富含鐵）、廢油等。
重鋼集團(tuán)產(chǎn)業(yè)公司投資約9000萬元建有與年綜合產(chǎn)鋼650萬t配套的自產(chǎn)生產(chǎn)性廢鋼加工生產(chǎn)線，年加工廢鋼50萬t（含重鋼自產(chǎn)非生產(chǎn)性廢鋼），加工工藝流程如圖3所示。
圖3 自產(chǎn)生產(chǎn)性廢鋼加工工藝流程圖
1.5氧化鐵屑
重鋼自產(chǎn)氧化鐵屑來源于兩方面，一是鋼坯在加熱過程中鋼坯表面被氧化形成的氧化鐵屑，另一部分是連鑄和軋鋼工序?qū)B鑄坯和鋼材（含板材和型材）進(jìn)行整定（例如：對連鑄坯和鋼材進(jìn)行氧割等）時產(chǎn)生的金屬熔滴物及其氧化物的混合物，俗稱粗化渣。對氧化鐵屑，采取人工篩分的方式，去除氧化鐵屑中+8mm粒級的雜物，然后供燒結(jié)使用；對粗化渣，目前暫存。
目前，重鋼集團(tuán)產(chǎn)業(yè)公司正在建設(shè)與年綜合產(chǎn)鋼650萬t配套的氧化鐵屑加工生產(chǎn)線，該生產(chǎn)線的主要功能是：
第一、實現(xiàn)對氧化鐵屑的篩分，篩出氧化鐵屑中+8mm粒級的雜物后供燒結(jié)使用；
第二、實現(xiàn)對粗化渣進(jìn)行破碎、篩分，-8mm粒級供燒結(jié)使用，+8mm粒級物料供煉鋼或高爐使用。
該生產(chǎn)線總投資約300萬元，將于2012年6月投產(chǎn)。
1.6除塵灰
含鐵的除塵灰主要來源于料場、燒結(jié)、球團(tuán)、煉鐵和煉鋼（含連鑄），除煉鐵的細(xì)瓦斯灰外的所有含鐵的除塵灰目前處置工藝路徑為：除塵灰+粘結(jié)劑——造球或制粒——配入燒結(jié)配合料；細(xì)瓦斯灰中富含鋅和鉛，簡單返回?zé)Y(jié)利用會造成高爐中鋅和鉛的富集，最終危及高爐的安全生產(chǎn)。目前，該部分細(xì)瓦斯灰全部堆存于料場待處置。
現(xiàn)在，重鋼正積極進(jìn)行調(diào)研，擬投資2-3億元建年產(chǎn)15-20萬t的轉(zhuǎn)底爐，專門處理除焦化區(qū)域外的所有除塵灰，不但回收利用該部分除塵灰中含鐵資源，還回收利用該部分除塵灰，特別是細(xì)瓦斯灰中的鋅和鉛，徹底消除由于回收利用除塵灰中含鐵資源對高爐安全生產(chǎn)帶來的不安全因素。
1.7廢舊耐火材料
廢舊耐材主要產(chǎn)生于煉鋼（含連鑄）和軋鋼工序，在焦化、燒結(jié)（含球團(tuán)）、高爐大修、中修時也要集中產(chǎn)生。
目前，重鋼對廢舊耐材的回收利用還停留在起步階段，即在拆爐對耐材進(jìn)行分選，然后將有用耐材投入再生產(chǎn)。廢舊耐材回收主要用于生產(chǎn)再生鎂碳磚（以轉(zhuǎn)爐和鋼包渣線用后鎂碳磚為原料，經(jīng)過揀選、除去表面雜質(zhì)、水化等處理后進(jìn)行鎂碳磚再生）、再生鎂鉻磚（將用后鎂鉻磚按一定比例加入到RH的噴補(bǔ)料里）、鋼包內(nèi)襯廢鎂鋁尖晶石澆注料重新利用（將回收的鋼包內(nèi)襯廢鎂鋁尖晶石澆注料，以一定比例加水玻璃結(jié)合鎂鋁尖晶石澆注料中，取代原澆注料中的部分新料，不影響原澆注料的使用性能）、鋁碳化硅質(zhì)鐵溝料等（利用廢棄鐵溝料生產(chǎn)的鋁碳化硅碳質(zhì)再生料，用于鋁碳化硅碳轉(zhuǎn)的生產(chǎn)）。
目前，重鋼公司正對廢舊耐材處理及綜合利用進(jìn)行調(diào)研，擬投資約1000萬元建廢舊耐材處理及綜合利用生產(chǎn)線，該生產(chǎn)線的主要功用：
第一、在拆爐處對廢舊耐材進(jìn)行分選，將有用耐材投入再生產(chǎn)；
第二、分選剩余物進(jìn)行“破碎-篩分-磁選”，充分回收廢舊耐材中夾帶、粘附的磁性金屬物，然后將回收的金屬物按粒級和含鐵品位分送燒結(jié)和煉鋼用。
該生產(chǎn)線擬于2013年建成投入使用。
廢舊耐火材料再利用的工藝流程如下：拆爐→廢棄耐火材料→分揀→分類→堆放→除去渣層→破碎磁選→處理→篩選→再生料規(guī)格品（按比例摻入到新品種中）→配料→混煉→困料成型熱處理→制品。
在廢舊耐材回收利用過程中，重鋼只負(fù)責(zé)將廢舊耐材揀選后加工成再生規(guī)格料，然后出售給重慶周邊的耐火材料生產(chǎn)企業(yè)。
1.8其他固體廢棄物
由于受目前資源綜合利用技術(shù)的限制，并非所有的冶金固體廢棄物都可以在現(xiàn)階段實現(xiàn)資源化利用。比如：部分暫時不能利用廢舊耐材、連鑄除塵灰、石灰石焙燒單元水處理污泥、工業(yè)雜渣、中央水處理生產(chǎn)水處理污泥、生活污水處理污泥等，盡管以現(xiàn)有的技術(shù)無法循環(huán)利用，但為了使環(huán)境污染最小化、資源綜合利用效益最大化，重鋼專門規(guī)劃了“重鋼廠區(qū)外渣場”用以堆放或填埋此類固體廢棄物，待技術(shù)進(jìn)步后再加以處理綜合利用。
2、重鋼冶金固體廢棄物綜合利用的發(fā)展思路
總的說來，重鋼冶金固體廢棄物資源化綜合利用以固廢“全利用、零排放”為目標(biāo)，近年取得了長足進(jìn)步。目前，重鋼基本完成了冶金固廢中含鐵資源的全量處理和回收利用，利用路徑為：固廢資源回收→燒結(jié)→高爐→煉鋼→軋鋼，即所謂大循環(huán)利用模式，但其利用仍處于低層次、低效率、低附加值、低梯級利用，表現(xiàn)為經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)保效益的非最優(yōu)化，如氧化鐵皮、轉(zhuǎn)爐泥及瓦斯泥的利用等，故在固廢深度開發(fā)和高價值利用方面還有待進(jìn)一步研究與發(fā)展。
重鋼冶金固體廢棄物資源化綜合利用發(fā)展方向：
第一、在不產(chǎn)生二次污染的前提下，將廢棄物資源作為相關(guān)行業(yè)的產(chǎn)品原料進(jìn)行處理，保證了股份公司主體生產(chǎn)的正常，減少和消除廢棄物的大量堆存，保證了生產(chǎn)主體的環(huán)保達(dá)標(biāo)；
第二、建成各類綜合利用項目，逐步形成綜合利用產(chǎn)業(yè)、綜合利用技術(shù)和產(chǎn)品體系；
第三，在對廢棄物和副產(chǎn)品進(jìn)行深加工的基礎(chǔ)上，儲備了部分技術(shù)含量高的項目（比如：轉(zhuǎn)底爐項目、脫硫渣處理項目、鐵粉還原項目等）。
通過這些綜合利用確保清潔化生產(chǎn)，有利于減少污染，促進(jìn)資源綜合利用率的提高。同時，也給重鋼本身帶來新的經(jīng)濟(jì)增長點(diǎn)。
來源：重鋼
