在新形势下，工业固废成为影响生态文明建设和制约企业高质量发展的重要因素之一，而冶金钢渣则是重中之重。
钢铁冶金固废这个一直困扰钢铁冶炼企业的“老大难”，如今正依靠先进的技术和工艺，摇身一变，成为了混凝土材料、大理石、透水砖……
9月20-22日，山东日照，由中国工业固废网-工业固废综合利用科技成果转化平台主办的2019（第三届）钢铁冶金固废综合处理利用技术交流会上，福建泉工股份有限公司、广东家康新材料有限公司等企业以及北京科技大学、钢铁研究总院等科研院所交流展示的新技术、新装备、新成果令人耳目一新，看到了冶金固废变废为宝的新希望。
“在新形势下，工业固废成为影响生态文明建设和制约企业高质量发展的重要因素之一，而冶金钢渣则是重中之重。我们希望通过这样的会议来交流技术、分享成果，促进全国冶金钢渣的综合利用和处理工作。”中国工业固废网创始人、秘书长杜根杰表示。
1.钢渣固废成“包袱”
钢渣是炼钢冶炼过程的副产品。据粗略统计，在炼钢冶炼过程中，每生产1吨粗钢，将产生钢渣130千克钢渣。根据中国废钢铁应用协会数据显示，2018年，我国钢渣产生量达1.21亿吨，钢渣综合利用率仅为30%左右，从上世纪90年代初到2018年末，我国钢渣尾渣存量超过18亿吨，占地20多万亩。
如此海量的钢渣存量，造成的不仅仅是对生态环境的污染，还有大量土地资源的侵占。然而，不容忽视的是，过去长期积累的钢渣存量尚未“消化”，近些年来随着我国钢铁产量的巨增且产量和消费量稳居世界第一后，我国的钢铁生产总量一直居高不下，产生的钢渣固废自然也是“水涨船高”、有增无减。
“我国钢铁产量已持续多年位居世界第一，2018您生铁产量7.71亿吨，粗钢产量9.28亿吨，钢材产量11.06亿吨，粗钢产量再创历史新高，产生的高炉矿渣约3亿吨，转炉钢渣约1.1亿吨，另外还有大量的脱硫石膏、碎石屑、除尘灰等固体废弃物。”山东省建筑材料工业设计研究院院长靳志刚说，“钢铁生产过程中产生的包括冶金钢渣在内的工业固废，已成为制约钢铁企业绿色高质量发展的主要瓶颈之一，亟需通过科技创新来变废为宝、综合利用。”
而环保税的开征，特别是其产生的关联恶性后果，对钢铁行业而言，无疑被逼上了“华山”，那就是必须依靠创新驱动，来为钢渣开辟一条出路。
“环保税开征后，目前大多数钢铁企业有部分钢渣面临25元/吨的环保税缴纳问题。其实这不是最严峻的问题。”北京科技大学教授倪文说，“最严峻的问题有以下三方面，一是所有露天堆放贮存的钢渣都会在雨季产生渗滤液。根据实验数据初步测算，所产生的渗滤液需要缴纳环保税300元/吨。二是任何企业所缴纳的固废环保税都意味着这个企业存在不合规定的固废处置、贮存或综合利用。这将成为国家环保督察的明确目标。按照目前国家环保督察的一般做法，如果企业违规对环境造成污染，都要对该企业下达整改通知。一次整改不合格的，将被责令停产整顿；二次整改仍不合格的，将被吊销营业执照。三是环保问题被公开的上市公司，还面临巨大的金融风险。”
2.创新驱动谋出路
对冶金钢渣固废的处理和综合利用工作，相关部门一直十分重视。今年1月，国家发改委和工信部又专门联合下发了《关于推进大宗固体废弃物综合利用产业集聚发展的通知》。《通知》的重点任务中明确提出，积极推动钢渣及尾渣深度研究、分级利用、优质优用和规模化利用，推广技术先进、能耗低、耗渣量大、附加值高的产品，全面实现钢渣“零排放”。
事实上，多年以来，国内多家钢铁企业，包括相关科研院所一直在加强冶金钢渣的综合处理利用的技术研发工作，并取得了积极进展。
“钢渣综合利用主要面临精细分类、粉磨能耗高、安定性、活性低等问题。”倪文说，在普通水泥混凝土体系中，钢渣中所含的能在28天时间内水化并对混凝土强度起直接贡献作用的物相总量少得可以忽略不计。但是钢渣中含有70%以上的二价氧化物，在没有水泥熟料（或超低水泥熟料）的体系中，可在石膏的协同作用下成为激发活性富硅铝物质的良好激发剂。通过多年研究表明，解决钢渣活性低的有效办法则是多固废协同制备全固废胶凝材料代替水泥、多固废协同制备C30全固废高性能混凝土、多固废协同制备全固废地下采矿胶结充填料等。
冶金废渣的综合利用领域远不止于此。据了解，利用钢渣比重大的特点，可以作为配重、抗浮材料等用于大型建筑基坑回填；利用钢渣硬度好、磨光值较高、粘附性好等优点，可替代砂石料作为集料进行道路建设。
“国外钢渣量小，完全可以用铺路、回填就可以消纳，所以国外在这方面的标准很少。”冶金工业信息标准研究院冶金标准化研究所副所长仇金辉认为，钢铁废弃物综合利用产品主要面向水泥、建材、道路和企业返回料为主，从钢渣处理工艺对钢渣安定性的影响考虑，采用热闷和蒸汽陈化工艺具有安定性消解作用，处理后的钢渣基本能够满足沸煮安定性和浸水膨胀率指标要求。采用合适的钢渣处理工艺，在道路、工程回填等领域基本能够实现钢渣的大批量利用。
钢渣通过一定的技术，代替粘土、砂石等材料生产砖、砌块以及矿棉、微晶玻璃等多种建筑材料，带来的不仅是环保价值，更是对自然资源的节约和保护，将产生十分可观的经济效益、社会效益和生态效益。
福建泉工股份有限公司针对当前固废综合利用所面临的难题，专门成立了研发实验中心，收集了来自世界各地包括钢渣、废渣在内的300余种材料进行开发新产品。他们利用先进的免烧制砖技术，相继开发出新型墙体材料、园林景观砖、海绵城市透水砖、路沿石、护坡砖、水工砌块、连锁砖等多种产品，真正实现了固废变宝。
广东家康新材料有限公司与多个高校及科研机构合作，以绿色免烧结、零树脂全新的无机凝胶工艺处理工业固体废弃物，利用高炉矿渣制备出性价比由于天然石材的人造石材。
“绿色无机凝胶技术具有高抗压强度、抗腐蚀性、制品尺寸稳定性高、阻燃防火等优点，依靠该技术利用冶炼固废、尾矿制造人造石的工艺绿色环保，打破了传统聚酯人造石行业对石化资源的依赖性。同时，制造出的人造大理石，具有天然石材的花纹和质感，有着天然石材无法比拟的高性能，可以替代天然大理石。”广东家康新材料有限公司总经理陈永梅说。
3.优质优用路漫长
虽然我国在冶金钢渣综合处理利用方面有了明显进展，但总体来看，还存在两个主要的问题：一是利用成本高、利用率较低，距“零排放”的目标差距甚远；二是多用于建材行业，高附加值的产品不多。
“要推进钢渣综合利用，必须要加强标准体建设。”仇金辉表示，目前我国已经建立了较为完善的标准体系，促进了行业的冶金渣利用，形成了产业链。尤其在产品领域，除了在道路领域有关钢渣标准研究外，我国对钢渣在其他领域的应用也进行了相应的标准化。下一步要加强技术创新，技术根据产业政策和市场需求，强化标准化研究，促进钢渣综合利用技术推广和普及。
仇金辉认为，应根据冶炼钢渣特性，在标准制定时要求内容严格、精确，要保产品性能更要保环保要求。标准技术水平要比较先进、合理，确保综合利用产品满足用户需求，推动冶金固废物使用，促进产业结构调整，提升企业产品优化，既要为企业带来可观的经济效益，又要减少堆放，促进企业清洁生产和可持续发展。
要促进冶金钢渣的综合利用水平，还要构建政产学研用平台，多方合力促进钢渣综合利用工作。
“我国大宗工业固废产生量每年都在增加，2018年高达34.49亿吨。在生态文明建设的大背景下，如何推进包括冶金钢渣在内的工业固废综合利用任重道远。”杜根杰说，中国工业固废网积极发挥产业平台功能，发挥专家组作用，联合多家科研单位及矿山企业，建立了钢铁企业“固废管家”，为固废综合利用提供方案。
据杜根杰介绍，钢铁企业“固废管家”的实现路径是，先针对钢厂固废成分等情况提出综合利用途径及建议，然后从技术可行性、环保和社会影响等方面综合考虑确定技术优选项目，再针对项目中技术、环保等方面存在的问题编制相应技术方案，最后通过组织技术和利用企业精准对接、优选示范项目开展全国调研、对确定产品进行市场情报调研后，促进项目落地，并开始申请国家和地方相关产业政策和资金支持。
发表于 2019-10-18 17:58:24
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