炼铁原料如何发展循环经济？

炼铁原料发展循环经济是以资源高效利用和循环利用为核心，以尽可能小的资源消耗和环境成本，获得尽可能大的经济效益和社会效益，从而使经济系统与自然生态系统的物质循环过程相互和谐，促进资源持续利用。

烧结球团设备大型化

淘汰落后、实现设备大型化，是发展循环经济的物质基础和必要条件。通过淘汰落后生产工艺和装备，从源头上节能降耗，控制污染物排放。据不完全统计，目前世界上已建成烧结机600多台，400平方米级烧结机40多台，其中，500平方米以上10台（含600平方米以上3台）。生产实践证明，大型烧结机可以降低单位烧结面积的基建投资和经营费用，劳动生产率高，烧结矿质量好，工序能耗低，生产管理方便，易于环保治理。

抓住循环经济的关键五环节

炼铁原料发展循环经济的关键是做好物质和能源的大、中、小循环。

小循环是指以铁素资源为核心的生产上下工序之间的循环，如炼铁产生的瓦斯灰、瓦斯泥、除尘灰和炼钢转炉钢渣、轧钢氧化铁皮等返回烧结、球团厂的再利用。

中循环是指各生产工序之间物质和能源循环，如烧结余热发电等。

大循环是指企业与社会之间的物质和能源循环。如将化工企业的铬渣、硫酸渣等用于烧结配料，利用造纸企业的制浆废液开发有机黏结剂替代球团膨润土等。

1．铁素资源循环

随着优质铁矿石资源的日益匮乏和激烈的市场竞争，经济、合理、有效地综合利用铁矿石资源尤为重要。我国高品位的铁矿资源不足，需充分利用好国产矿和进口矿两种资源，建设资源节约型企业，加强对褐铁矿、鲕状赤铁矿及高磷矿等廉价矿的开发与利用。宝钢、首钢等已经开始利用褐铁矿进行低成本配矿。同时应加强回收利用轧钢氧化铁皮、瓦斯灰、瓦斯泥等含铁尘泥，并加大消纳社会上的硫酸渣、铬渣等含铁资源的力度。采用转底炉工艺可以对一些贫铁矿和共生矿进行综合利用，同时可以处理钢铁厂的粉尘和污泥，还可用于锌、铅、钒、钛等的综合利用及回收。

近年来我国生铁产量和铁矿石资源消耗情况见表1。

2．能源循环利用

烧结过程的废气余热来源于烧结烟气和冷却废气，属中、低温废气余热。烧结过程中产生的废气余热占钢铁生产废气余热的12%以上，其中烧结矿的余热占8%，烧结废气余热占4%。目前烧结余热利用方式主要有3种：一是直接将高温烟气经过净化后作为预热点火煤气或热风烧结，以降低燃料消耗。此种方式较为简单，但用量有限，一般不超过烟气量的10%。二是将高温烟气通过热管装置或余热锅炉产生蒸汽，并入蒸汽管网用于预热混合料或北方原料库冬季解冻等，部分替代燃煤锅炉。三是将高温烟气通过余热锅炉产生蒸汽用于驱动汽轮机组进行发电。从能源利用的有效和经济性角度分析，利用余热进行发电是最为经济有效的余热利用途径。

烧结余热回收减少了排往大气中的烧结废气量，从而也降低了烧结废气除尘及脱硫等设施的费用。烧结余热回收利用生产蒸汽或发电，因为方法不同及技术差异，一般可降低工序能耗3～10千克标准煤/吨烧结矿。

2004年，马钢2台300平方米烧结机引进日本川崎技术，开工建设了国内第一套烧结余热发电系统，于2005年9月并网发电。随后，多家钢铁企业对烧结余热发电技术开展了前期调研工作，已建成的烧结余热发电机组有济钢1台320平方米烧结机，昆钢2台130平方米烧结机、1台300平方米烧结机，邯钢2台360平方米烧结机，安钢2台360平方米烧结机，武钢3台435平方米烧结机等。同时，国内多家钢铁企业也正在施工建设烧结余热发电装置。

3．水循环利用

开发应用串接水利用技术、废水回用技术和环境友好水处理药剂技术等。采用循环用水，提高浓缩倍数，提高循环利用率；串级供水，按水质用水，一水多用等重复用水技术，提高水资源利用率；降低新水消耗。

4．固体废弃物综合利用

烧结可以消化钢铁厂产生的大部分含铁和碳的除尘灰、瓦斯灰、瓦斯泥、钢渣、炼钢污泥、轧钢铁皮等，实现固体废弃物的综合利用；消化化工企业的铬渣、硫酸渣等用于烧结配料；利用造纸企业的制浆废液，开发有机黏结剂替代球团膨润土。

目前，用于处理钢铁工业的炉尘进行商业生产的转底炉生产直接还原铁的代表性企业有：神户加古川工厂于1998年3月投产，年处理炉尘量1.4万吨；新日铁广畑工厂于2000年3月投产，年处理炉尘量19万吨。

5．环境保护

采用高效布袋除尘器和干式电除尘器进行环境除尘，除尘效率达99%以上，能满足国家对排放标准的要求。

在烧结烟气脱硫方面，目前对烧结烟气SO2排放控制的主要方法有低硫原料配入法、高烟囱稀释排放法和烟气脱硫法。低硫原、燃料配入法有一定的应用局限性，高烟囱稀释排放法简单经济，但我国对SO2实行排放浓度和排放总量双重控制，故必须对烧结烟气进行脱硫处理才能达到环保要求。烧结烟气脱硫的主要方法有循环流化床法、氨硫铵法、石灰石膏法、海水脱硫法、活性焦法、氢氧化镁法等。

国内已有6家企业实施烧机烟气脱硫（含包钢除氟脱硫），已投产烧结烟气脱硫装置情况见表2。随着国家节能减排力度的不断加大，钢铁企业加快了建设烧结烟气脱硫的步伐，烧结烟气脱硫快速发展。据不完全统计，2009年新建和在建烧结烟气脱硫已达近30台（套）。

结论

综上所述，炼铁原料发展循环经济应采取以下相应措施：实施精料方针，提高铁素资源利用效率，降低资源消耗；采用烧结余热发电等综合节能技术，降低燃料消耗，降低工序能耗；发展清洁生产，采用余热蒸汽闭环利用、工业水闭环利用等，实现废水“零排放”，降低环境负荷，实现资源综合利用。（来源：中国冶金报）

表1我国生铁产量和铁矿石资源消耗情况

表2已投产烧结烟气脱硫装置