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綠色鋼鐵 點(diǎn)渣成金

    黨的十八大提出，我國(guó)要大力推進(jìn)生態(tài)文明建設(shè)，把生態(tài)文明建設(shè)提升到一個(gè)全新的政治高度，發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)、實(shí)現(xiàn)資源再利用已經(jīng)成為一項(xiàng)時(shí)不我待的政治任務(wù)。

    在生態(tài)環(huán)境中，資源是第一寶貴的，并且具有不可再生性。近幾年，隨著世界范圍內(nèi)鋼鐵產(chǎn)能的持續(xù)增加，原燃材料供應(yīng)形勢(shì)日益嚴(yán)峻。鋼鐵企業(yè)間的競(jìng)爭(zhēng)已演變?yōu)閷?duì)資源的競(jìng)爭(zhēng)，誰(shuí)掌握了資源，誰(shuí)就掌握了市場(chǎng)的主動(dòng)權(quán)，資源問(wèn)題是制約企業(yè)發(fā)展的重要因素。

    隨著自然界中的資源不斷被開(kāi)發(fā)利用，資源總量在不斷減少，這不利于鋼鐵行業(yè)乃至社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展。鋼渣是煉鋼生產(chǎn)過(guò)程中的副產(chǎn)品，是一種很好的二次資源。隨著鋼鐵工業(yè)的持續(xù)發(fā)展，鋼鐵企業(yè)對(duì)于環(huán)境保護(hù)和降低成本越來(lái)越重視，鋼渣的開(kāi)發(fā)利用已成為我國(guó)鋼鐵工業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)的重要切入點(diǎn)，加強(qiáng)鋼渣的綜合利用是鋼鐵行業(yè)加強(qiáng)生態(tài)文明建設(shè)和促進(jìn)行業(yè)產(chǎn)業(yè)升級(jí)的迫切要求。

    鋼渣處理關(guān)系鋼鐵可持續(xù)發(fā)展

    據(jù)中國(guó)鋼鐵工業(yè)協(xié)會(huì)公布的數(shù)據(jù)，鋼渣和高爐渣是鋼鐵行業(yè)排放量最大的冶金渣，產(chǎn)出率分別約為粗鋼產(chǎn)量的14%和30%。目前，高爐水渣的處理技術(shù)已經(jīng)相對(duì)成熟，而鋼渣的處理一直是行業(yè)的難題。

    國(guó)家統(tǒng)計(jì)局?jǐn)?shù)據(jù)顯示，2014年，我國(guó)共生產(chǎn)粗鋼8.23億噸。按照生產(chǎn)1噸粗鋼約產(chǎn)生0.14噸鋼渣來(lái)計(jì)算，2014年，我國(guó)共產(chǎn)生鋼渣1.1億多噸，其全鐵含量在20%左右，其中金屬鐵約占10%。這些鋼渣經(jīng)過(guò)磁選加工后，排放鋼尾渣近6000萬(wàn)噸。

    截至目前，全國(guó)鋼渣累計(jì)堆存近10億噸。但是，由于觀(guān)念、技術(shù)等多種因素，目前我國(guó)冶金渣的綜合利用率僅為50%，鋼渣的綜合利用率僅為10%。國(guó)內(nèi)多數(shù)鋼廠(chǎng)處理鋼渣長(zhǎng)期以來(lái)采用外銷(xiāo)或回填的方式，而鋼渣處理企業(yè)將買(mǎi)來(lái)的鋼渣分選后，選出渣鋼和磁選粉再賣(mài)給鋼廠(chǎng)，剩余的尾渣除了少部分賣(mài)給水泥廠(chǎng)以外，大部分被無(wú)組織地堆棄。鋼渣堆放不僅占用土地、淤塞溝溪、污染水系、影響環(huán)境質(zhì)量，更是資源的巨大浪費(fèi)。如果將這部分鋼渣經(jīng)過(guò)處理有效地利用起來(lái)，其帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益將十分可觀(guān)。

   作為鋼鐵行業(yè)最主要的固體廢棄物之一，如何從鋼渣中有效地回收殘鋼、保證選后尾渣的活性和穩(wěn)定性，確保實(shí)現(xiàn)其高附加值利用，走可持續(xù)發(fā)展道路，在減少污染的同時(shí)增加企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，一直是鋼鐵企業(yè)面臨的重要課題。

    鋼渣深度利用，能帶來(lái)多大價(jià)值？

    鋼渣循環(huán)利用的價(jià)值有多大？值得行業(yè)好好算算賬。

    目前，鋼渣開(kāi)發(fā)利用比較成熟的做法是將鋼尾渣磨細(xì)成鋼渣粉，并與礦渣粉混合后生產(chǎn)鋼鐵渣粉用于水泥和混凝土生產(chǎn)。鋼鐵、建材都是高資源消耗型、高能耗行業(yè)，鋼鐵工業(yè)的冶金固體廢棄物經(jīng)深加工生產(chǎn)出的高附加值產(chǎn)品，作為原料用于建材行業(yè)，不僅可以起到節(jié)約資源、減少浪費(fèi)、改善環(huán)境的效果，而且可以打造最佳產(chǎn)業(yè)鏈組合，實(shí)現(xiàn)兩大行業(yè)和諧發(fā)展。

    從環(huán)境效益看，眾所周知，二氧化碳是造成地球溫室效應(yīng)的主要原因之一。為應(yīng)對(duì)全球氣候變暖，哥本哈根全球氣候大會(huì)提出了推行低碳經(jīng)濟(jì)、實(shí)施低碳生產(chǎn)的全新理念，這為國(guó)內(nèi)鋼鐵企業(yè)的發(fā)展提出了新的標(biāo)準(zhǔn)和新的要求。

    鋼鐵工業(yè)和水泥工業(yè)是二氧化碳排放大戶(hù)。有關(guān)數(shù)據(jù)顯示，每生產(chǎn)1噸鋼會(huì)產(chǎn)生2.18噸二氧化碳，每生產(chǎn)1噸水泥會(huì)產(chǎn)生0.815噸二氧化碳。以4000萬(wàn)噸鋼生產(chǎn)規(guī)模計(jì)算，若將從冶金渣中回收提取的鋼鐵物料全部用于鋼鐵生產(chǎn)，尾渣粉磨后取代熟料全部用于水泥生產(chǎn)，每年可減少二氧化碳排放2165萬(wàn)噸。這樣既減少了鋼鐵和水泥生產(chǎn)造成的環(huán)境污染，為鋼鐵生產(chǎn)和建材行業(yè)提供了資源保障，也實(shí)現(xiàn)了低碳生產(chǎn)，為解決全球氣候變暖問(wèn)題做出了貢獻(xiàn)。

    同時(shí)，鋼渣在其熱能利用方面也有很大潛力。煉鋼產(chǎn)生的熔融態(tài)鋼渣含有大量熱能，實(shí)施熔融渣熱能利用戰(zhàn)略，可顯著提高鋼鐵企業(yè)的節(jié)能減排水平。據(jù)了解，每千克1600攝氏度鋼渣含有熱量2000千焦。過(guò)去，鋼渣處理方法都是將熱態(tài)鋼渣冷卻后進(jìn)行磁選加工，而熔融鋼渣從1600攝氏度冷卻到常溫，不僅浪費(fèi)了鋼渣中的豐富熱能，而且在冷卻過(guò)程中消耗了大量水資源，并對(duì)周?chē)h(huán)境造成污染。隨著電價(jià)的不斷上漲，鋼鐵企業(yè)的電力成本不斷提高，充分利用二次能源發(fā)電，擴(kuò)大自發(fā)電量，成為鋼鐵企業(yè)節(jié)能降本的有效措施。以年產(chǎn)300余萬(wàn)噸鋼渣計(jì)算，其所蘊(yùn)含的總熱量超過(guò)600萬(wàn)吉焦，如全部回收，僅降低煤耗一項(xiàng)每年就可節(jié)省上億元的資金。同時(shí)，利用鋼渣余熱取暖也可以為當(dāng)?shù)氐木G色供暖做出貢獻(xiàn)。

    從經(jīng)濟(jì)效益看，以鞍鋼為例，其擁有13條現(xiàn)代化冶金渣處理加工線(xiàn)，16種系列產(chǎn)品，僅2006年~2014年，這些生產(chǎn)線(xiàn)共處理冶金渣1800萬(wàn)噸，為鞍鋼提供精品鋼鐵物料690萬(wàn)噸，為市場(chǎng)提供優(yōu)質(zhì)建材產(chǎn)品680萬(wàn)噸；近10年累計(jì)實(shí)現(xiàn)銷(xiāo)售收入26億元，創(chuàng)造利潤(rùn)6.26億元。鞍鋼新投產(chǎn)的50萬(wàn)噸鋼渣微粉生產(chǎn)線(xiàn)，每年將創(chuàng)造高于3000萬(wàn)元的利潤(rùn)，成為鞍鋼鋼鐵主業(yè)外又一增長(zhǎng)引擎。

    鋼渣零排放，工藝技術(shù)能實(shí)現(xiàn)嗎？

    推進(jìn)鋼渣綜合利用的基礎(chǔ)和前提是技術(shù)。盡管一些企業(yè)在冶金渣綜合處理利用領(lǐng)域取得了突破，但從當(dāng)前冶金渣綜合利用的全局看，我國(guó)對(duì)鋼渣的處理工藝尚缺乏系統(tǒng)性研究，仍存在觀(guān)念和技術(shù)裝備的內(nèi)外條件制約，鋼企整體還處于實(shí)踐摸索階段。

    據(jù)鞍鋼礦渣公司總經(jīng)理蘇興文介紹，我國(guó)幾十年來(lái)面臨的鋼渣處理的難題，就是如何消解鋼尾渣中的有害物質(zhì)，如何大幅降低尾渣含鐵率，如何解決尾渣產(chǎn)品膨脹性、穩(wěn)定性、含鐵量和活性指數(shù)的問(wèn)題。這些問(wèn)題不能攻克，鋼渣的零排放則無(wú)法實(shí)現(xiàn)。

    蘇興文認(rèn)為，整個(gè)鋼渣的處理過(guò)程就是渣鐵分離和鋼鐵物料的提取過(guò)程，然后才是鋼尾渣的利用問(wèn)題。“解決了前面兩個(gè)問(wèn)題，使鋼渣中鋼鐵物料的提取率達(dá)到99%，剩余不足1%，才能解決尾渣產(chǎn)品膨脹性、活性指數(shù)等問(wèn)題，也標(biāo)志著鋼尾渣的利用成功了一半。”蘇興文說(shuō)。

    經(jīng)過(guò)多年的實(shí)踐探索，鞍鋼礦渣公司創(chuàng)造性地提出了熔融鋼渣熱燜、磁選、深加工生產(chǎn)工藝，并于2008年投產(chǎn)了第一條燜渣線(xiàn)，使得鋼渣處理的幾大難題迎刃而解。該工藝明顯消解了鋼渣中的有害物質(zhì)，實(shí)現(xiàn)了渣鐵分離，保證了鋼渣活性指數(shù)，利于其在建筑行業(yè)應(yīng)用，同時(shí)還解決了不同種類(lèi)和成分的鋼渣原來(lái)因混合排放處理所帶來(lái)的一系列后續(xù)應(yīng)用的問(wèn)題。

    在創(chuàng)新?tīng)F渣和磁選技術(shù)的同時(shí)，鞍鋼礦渣公司早在2007年就開(kāi)始與德國(guó)蒂森克虜伯工業(yè)工程有限公司就鋼渣的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用展開(kāi)技術(shù)合作，并成立了項(xiàng)目聯(lián)合開(kāi)發(fā)試驗(yàn)組，對(duì)鋼渣粉生產(chǎn)工藝與設(shè)備的技術(shù)難題進(jìn)行攻關(guān)，取得了重大突破。同時(shí)，該公司與沈陽(yáng)北方建材檢測(cè)中心進(jìn)行技術(shù)合作，成功進(jìn)行了鋼渣粉及鋼鐵渣粉應(yīng)用于建材業(yè)水泥和混凝土的研究與試驗(yàn)。2012年，鞍鋼投資7500萬(wàn)元建設(shè)國(guó)際首條輥壓機(jī)終粉磨鋼渣粉生產(chǎn)線(xiàn)。目前，該生產(chǎn)線(xiàn)已經(jīng)成功達(dá)產(chǎn)，生產(chǎn)出了比表面積為400�/�~500�/�的鋼渣粉和鋼鐵渣粉產(chǎn)品，鋼渣粉金屬鐵含量小于0.02%，活性和穩(wěn)定性完全滿(mǎn)足建筑水泥和混凝土用高活性混合材的要求。預(yù)計(jì)該生產(chǎn)線(xiàn)年可加工鋼尾渣60萬(wàn)噸，實(shí)現(xiàn)銷(xiāo)售收入6000萬(wàn)元。這一生產(chǎn)線(xiàn)的投產(chǎn)也意味著鋼鐵企業(yè)能夠?qū)崿F(xiàn)鋼渣的零排放。

    中國(guó)鋼鐵工業(yè)協(xié)會(huì)常務(wù)副會(huì)長(zhǎng)朱繼民曾表示：“鋼鐵聯(lián)合企業(yè)如果能夠在冶金渣利用方面產(chǎn)生一個(gè)新的產(chǎn)業(yè)、產(chǎn)生系列新的產(chǎn)品，對(duì)于我國(guó)鋼鐵行業(yè)的結(jié)構(gòu)調(diào)整和轉(zhuǎn)變發(fā)展方式，意義將非常重大。”各大鋼鐵聯(lián)合企業(yè)應(yīng)該把加快循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展步伐，加強(qiáng)對(duì)高附加值爐后渣新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)作為企業(yè)實(shí)現(xiàn)科學(xué)發(fā)展的必由之路。只有堅(jiān)持低碳生產(chǎn)戰(zhàn)略，推動(dòng)新的產(chǎn)業(yè)鏈融合，才能全面提高資源利用率，成功建立資源節(jié)約型、環(huán)境友好型企業(yè)。

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