中国固废资源化利用的现状与发展方向

(整期优先)网络出版时间:2019-05-15
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中国固废资源化利用的现状与发展方向

韦善留姚明向长立

(柳州市清宇环保产业开发有限责任公司广西柳州545000)

摘要:作为我国经济的基础产业,钢铁工业在现今经济发展的要求下,对于其可持续性与环保的要求将越发严格。而钢铁产业本身的高排放与高消耗特点,使其从焦化开始,到最终的炼钢、轧钢,产生了大量的固废产物。根据我国钢铁工业的发展现状,本文就工程堆放固废资源与外销类废弃资源进行深入探讨,通过对危险固废、有害固废等固废资源的处理方式进行探析,进一步促进我国钢铁工业早日实现固废资源的零排放。

关键词:固废资源;钢铁工业;发展方向;资源利用

随着社会经济的发展,我国钢铁工业也随之拥有了较大的发展,前几年日益增加的钢厂数量在表明了我国优异的钢材生产技术同时,也令钢铁工业固废资源利用成为了越发重要的课题。据不完全数据统计,几乎每吨钢材的出炉都会伴随着约400千克至500千克之间的固废产物,而就2018年一年的钢材产量就达到了约11亿吨,固废产物约为5亿吨,因此如何提升固废产物的附加价值对于钢铁工业的未来发展拥有着重大意义。

一、钢铁工业的发展现状与特点

我国建国以后,是在苏联的帮助下才建立起了“苏联模式”的钢铁工业,直到1956年毛泽东同志《论十大关系》的提出,令我国钢铁工业发生了第一次重大转变。而后又经历了两个五年计划的黄金发展期,使我国钢铁工业得到了迅猛的发展。

随后在大跃进与文革等环境的影响下,我国钢铁工业发展方向出现了严重弯曲,直到改革开放的到来,在1978年我国的钢材生产重量就已经达到了世界第五位,更是在1996年直接突破年产量1亿吨的大关,一跃成为世界第一的钢材生产大国。

在产量逐年飞速递增的同时,作为钢材的消费大国,我国“鞍钢”、“首钢”、“宝钢”等钢铁厂相继投产,先进的生产工艺令其有效的避免了以往的高成本投资与高能源消耗等弊端,直接将重点放在了可持续性发展与环保节能上。

与此同时,国务院在“十三五”期间也对此发布了相应的工作方案,着重说明了未来钢铁行业的发展方向。对如何实现“高效率低排放、低碳绿色、循环融合”等可持续发展策略,将成为钢铁产业将要着重解决的一个重要课题。

二、固废资源化的处理模式

(一)固废资源的产生与特点

伴随着钢铁的产出,在其流水作业过程中会产生大量固体废料,而其中最为主要的固废可以被分为“含铁”、“含碳”与“其他”三类。

含铁固废主要出现在“炼铁”与“炼钢”的过程中,其他环节中出现的含铁固废相对较少,其中主要包括“旋风灰、烧结除尘灰、转炉脱磷钢渣”等,由于其中铁锰元素的含量较高,所以其具有十分巨大的利用价值。

含碳固废由于其碳元素含量相对较高,所以其通常可以用于烧结燃料来进行回收利用,因此其也具有着相对较高的回收价值,而其通常被按照工序进行划分,有“筛下焦末”、“焦化环境灰”、“生化污泥”、“焦油渣”等。

而相对于以上两种固废产物,“其他”固废产物主要为脱硫灰与炉渣、锌渣等,其回收方式多通常表现为磨粉,而后将其利用与某些建筑工程当中。

含铁固废细分

(二)固废资源的循环利用

由于钢铁工业生产过程中固废资源巨大,因此合理对这部分资源进行回收利用便成为了钢厂实现内循环获取新资源的重要路径,而对于那些无法进行回收利用的资源,再进行其他如“外销”、“工程堆存”等方式进行处理。

通过对各个工序与其所产生的废料进行分析,根据其产量与性能等因素,实现内循环固废资源利用,首先可以将“球团料场”、“除尘灰”等固废资源由吸排车混合矿石进行再利用;其次在炼钢工序也可以将小粒钢渣与矿石混合,而渣钢与氧化铁皮等实际上完全可以当做废钢来进行回收利用;然后针对轧钢工序的氧化铁皮则同样可以与矿石进行混用烧结,至于冷轧工序产生的泥饼与热轧工序产生的油泥则可以直接配用与球团。

就目前的技术而言,针对焦末、环境灰等含碳固废,我们可以将其直接与煤进行无害化的调配回收利用。而针对如“尾渣”等废料目前尚且无法处理,便可以采取外销或工程堆放等方式进行处理。

三、针对目前固废资源利用尚存问题的建议

除以上可以实现内循环回收的固废资源之外,含“钠”、“锌”、“钾”、“铅”等有害元素的固废资源一直都是采用“转底炉”的方式进行处理。而转底炉工艺也确实实现了这部分的固废资源回收,不但极大的降低了环境污染,还在一定程度上延长了高炉设备的使用寿命,并对经济与社会的效益都产生了巨大的影响。但它同样存在着费用过高的弊端,因此针对这一现状我们应该积极探讨,去寻求是否存在更为经济实惠的高效率固废资源回收利用工艺。

与此同时我国应该针对危险固废加大监督管理力度,如含油垃圾等废弃物应该设立专门的存放位置,与城市垃圾处理的相关政策进行合理对接,争取在政府的调配下对这部分危险垃圾进行集中统一处理,这样既降低了钢厂每年自己进行处理的高额消费,又在一定程度上将这种垃圾存在的危险性降到了最低。

再者就是钢铁工业中“高温渣”对于资源的浪费,如高炉渣等处理时都需要进行冷处理,而对其降温的主要原料就是水。如此一来不但是对水资源的一种浪费,更是对高温渣本身所具备的热能量的一种浪费。在可持续发展的指导思想下,如何将这部分资源进行有效利用,对于未来钢铁工业的发展可谓意义重大。

结论

通过以上的讨论,针对我国钢铁工业固废资源利用的未来发展方向,我们首先应该加大固废资源内部循环利用技术的研发,其次是针对如何利用固废中的大量热能进行技术性的研究与开发,然后积极改进转底炉处理工艺来降低成本或研发全新处理工艺予以取代,最后设立一个专职的危险固废处理中心,将城市与钢厂的垃圾同时处理,即方便了城市建设又降低了自身成本。

参考文献:

[1]李小玲,孙文强,蔡九菊.典型钢铁企业物能消耗与烟粉尘排放分析[J].东北大学学报:自然科学版,2016.37(3):352.

[2]于先坤,杨洪,华绍广。冶金固废资源化利用现状及法制[J].金属矿山,2015(2):177.