钢铁厂固废资源的综合利用

    我国经过建国后五十余年的努力奋斗，钢产量已突破1.8亿t，成为钢铁大国之一；据2002年统计，钢产量18155.16万t，连续七年保持世界第一。但在产量增加的同时，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，雨水冲刷进人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等。目前，由于受钢铁厂所处地理位置、自然条件、社会条件及经济条件等因素影响，钢铁厂固废还没有完全得到充分有效地综合利用，尘泥回收利用率约93%，其中含铁尘泥回收利用率约94%，废渣利用率约46%，其中冶炼废渣利用率约85%。
    钢铁厂产生的部分固废中含有大量可回收利用的金属铁，据有关资料统计，主要固废含铁量分别为：烧结尘泥~50%、高炉瓦斯尘泥30%~40%、转炉钢渣5%~23%、电炉钢渣~10%、转炉尘泥50%-62%、电炉粉尘~37%、连铸及轧钢氧化铁皮~71%。按2002年钢产量估算，含铁固体废物的产生量分别为：烧结尘泥706万，、高炉瓦斯尘泥606万t、转炉钢渣2252万t、电炉钢渣254万t、转炉尘泥295万t、电炉粉尘14万t、连铸及轧钢氧化铁皮275万t，共含铁约1270万t。如按95%回收利用估算，可回收铁1200万吨，相当于生产铁矿品位为50%的矿石2540万吨，约占我国2002年铁矿石产量的10%。因此，如对固废不进行充分的利用，实质上是对资源的浪费。
    固废的综合利用，不但可解决环境污染问题还可节约资源，取得一定的经济效益，它是企业开展清洁生产的一种有效途径。通常钢铁厂固废的综合利用，首先是考虑厂内利用，其次是厂外利用。下面按钢铁厂生产工序介绍各种固废的综合利用途径。
    焦化厂：焦化原料为炼焦煤，产品为焦炭；生产过程中产生的固废主要为供煤及焦炭破碎、筛分系统除尘装置收集的尘泥和化产回收系统产生的焦油渣。尘泥为煤或焦炭粉，煤粉可作为原料返回炼焦使用，焦炭粉可作为原料送钢铁厂内的烧结厂使用。焦油渣是裹有一定量焦油和氨水的煤粒及游离碳的混合物，具有较高的发热值，可拌入炼焦煤中用于炼焦或送有关化工厂作为原料使用。
    烧结厂：烧结原料为含铁量高的精矿粉，产品为烧结矿（烧结机生产）或球团矿（球团竖炉生产）。生产过程中产生的固废主要是上料系统、机头、机尾（或球团竖炉）和成品破碎、筛分系统除尘装置收集的尘泥，其中含有大量的铁，作为原料返回烧结机或球团竖炉用于生产烧结矿或球团矿。
    炼铁厂：炼铁原料为烧结矿和球团矿，产品为生铁。生产过程中产生的固废主要为高炉渣及瓦斯尘泥。高炉渣的化学成分与普通硅酸盐水泥相似，主要含CaO、SiO2、AlO3、MgO、MnO等。通常将其采用水淬工艺处理成粒状水渣用于生产水泥，也可用于生产矿渣砖、矿渣棉和修筑道路等。瓦斯尘泥含有大量的铁，作为原料送烧结厂用于生产烧结矿或球团矿。
    炼钢厂：炼钢原料为铁水和废钢，产品为连铸坯或钢锭（目前产量较少）。生产过程中产生的固废主要为钢渣、尘泥及连铸机产生的氧化铁皮。钢渣首先要经破碎捡出其中的废钢，块钢送炼钢厂用于炼钢，细小颗粒的碎钢送烧结厂―用于生产烧结矿和球团矿。捡出废钢后的钢渣，转炉渣含较高的CaO，可作为烧结和炼铁熔剂使用；可用于生产钢渣水泥。电炉还原渣具有很高的白度，可用于生产白水泥。钢渣抗压强度高，陈化后性能已基本稳定，可用作路基材料和回填工程材料。钢渣与粉煤灰或炉渣按一定配比可生产出不同规格的砖、瓦、砌块、板等各种建材制品，钢渣含CaO、Mg、S、P等元素，可用于生产硅肥、磷肥或作为酸性土壤改良剂使用。炼钢尘泥含有大量的铁，作为原料送烧结厂用于生产烧结矿或球团矿，但因电炉原料主要是废钢，废钢中含铜、铅、锌、锡等有色金属，因而电炉烟尘中难免存在这些有色金属，当其含量较高时不能用于烧结，否则将影响高炉的正常生产。对含有色金属量较高的电炉烟尘，可用于回收有色金属。连铸机氧化铁皮与下述轧钢厂氧化铁皮利用途径相同。
    轧钢厂：轧钢原料为连铸坯或钢锭，产品为板、管、线、棒、型钢等钢材。在加热炉、轧制线的生产过程中将产生氧化铁皮，经脱水、脱油处理后，可拌入烧结原料中，用于生产烧结矿或球团矿，也可单独用作炼钢的化渣剂或用作粉末冶金原料。
    其它：钢铁厂产生的其它固废主要有废耐火材料，产生于焦炉、高炉、转炉、电炉、加热炉等的修砌。成型块料可作为简易砌块使用，或粉碎后作为配料用于生产耐火材料。碎料可用于填坑、填沟或筑路。
    钢铁厂固废的综合利用，不但可节约大量的矿石资源，减少开山取石保护自然生态环境，减少堆弃占地，还解决了固废堆弃对环境的污染问题。钢铁厂固废实质上是一种放错地方的资源，将其废弃是一种对二次资源的浪费行为。因此，我们还应继续努力为钢铁厂固废开发更广阔的、有效的、经济的、符合国情的利用途径。