班 燕，崔 成

（1.包鋼冶金渣公司（綠化公司），內(nèi)蒙古 包頭 014010；2.包頭市環(huán)境保護(hù)宣傳教育中心，內(nèi)蒙古 包頭 014010）

根據(jù)相關(guān)調(diào)查顯示，當(dāng)前我國(guó)冶金工業(yè)產(chǎn)生的固體廢棄物已經(jīng)呈大規(guī)模增長(zhǎng)的態(tài)勢(shì)，年產(chǎn)量約為6.9億噸，而對(duì)冶金固廢的綜合利用率卻只有21.09%。具體來(lái)看，固體廢棄物中產(chǎn)生的工業(yè)尾礦約為3.85億噸，對(duì)這部分的利用率大致為2.4%；產(chǎn)生的高爐渣約為8994萬(wàn)噸，對(duì)這部分的利用率大致為72%；產(chǎn)生的冶金固廢約為4021萬(wàn)噸，對(duì)這部分的利用率大致為9%；產(chǎn)生的鐵合金渣約為136萬(wàn)噸，對(duì)這部分的利用率大致為87%；產(chǎn)生的粉灰煤約為563萬(wàn)噸，對(duì)這部分的利用率大致為63%；產(chǎn)生的工業(yè)垃圾約為583萬(wàn)噸，對(duì)這部分的利用率大致可以達(dá)到52%。

通過對(duì)當(dāng)前我國(guó)的冶金固廢的利用現(xiàn)狀進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)關(guān)于冶金固廢的資源化利用在當(dāng)前我國(guó)工業(yè)發(fā)展中發(fā)揮著重要作用，因此，加大對(duì)冶金固廢資源化利用的實(shí)際情況與其未來(lái)發(fā)展的整體態(tài)勢(shì)進(jìn)行分析顯得尤為重要。本文主要將冶金固廢作為研究視角，分析冶金固廢的資源化利用與發(fā)展態(tài)勢(shì)，進(jìn)行分析探討。

1 冶金固廢資源化利用存在的問題

1.1 冶金固廢的綜合利用較低

當(dāng)前，雖然有些冶金企業(yè)在處理冶金固廢資源時(shí)，將固廢資源中的廢渣篩選、磁選后運(yùn)用在一些建筑材料中，使得固廢資源化，產(chǎn)生了較好的社會(huì)效益與經(jīng)濟(jì)效益，但是有些冶金固廢的研磨工藝尚存在很大的漏洞，當(dāng)前研磨冶金固廢的工藝只能使35%的固廢得到有效利用，且有些冶金固廢在循環(huán)利用的過程中不能直接用于建筑材料中，需要再進(jìn)行進(jìn)一步分離。且當(dāng)前很多冶金固廢在用于建筑材料時(shí)，需要添加一定量的造渣劑，造渣劑只能作用于那35%的冶金廢固，其他65%的廢固無(wú)法得到再利用。因此，當(dāng)前我國(guó)正在加大建設(shè)冶金固廢處理項(xiàng)目，這類項(xiàng)目主要用于將冶金固廢轉(zhuǎn)化成精煉渣，使得冶金固廢得到有效再利用。

1.2 其它固廢的處置水平低

當(dāng)前，高爐水渣的附加值得到了一定的提高，例如礦渣與礦渣棉主要來(lái)源于高爐水渣，此外，還可以在高爐水渣中提取出稀缺金屬。將從高爐水渣中提取出的這些物質(zhì)用于工程建筑是這些年建筑中較為普遍的現(xiàn)象，但與國(guó)外冶金固廢資源化利用的實(shí)際情況相比還存在不小的差距。例如產(chǎn)生的冶金固廢約為4021萬(wàn)噸，對(duì)這部分的利用率大致為9%，而國(guó)外對(duì)工業(yè)尾礦的利用率可以高達(dá)34%。由此觀之，我國(guó)的冶金企業(yè)應(yīng)該加大對(duì)冶金固廢資源的再利用，做到節(jié)約資源與保護(hù)環(huán)境。

2 冶金固廢的處理與再利用

當(dāng)前我國(guó)每年的冶金生產(chǎn)總量能夠達(dá)到8.5億噸，隨之產(chǎn)生的冶金渣能夠達(dá)到1.7億噸左右。在產(chǎn)生的冶金渣中，成分含量較多的主要有冶金固廢和高爐礦渣，但是兩者的利用率卻存在很大的差異，其中，高爐礦渣的利用率很高，而冶金固廢的利用率卻不能達(dá)到18%。很多堆積存放的冶金渣由于長(zhǎng)時(shí)間暴露在空氣中而沒有被有效利用起來(lái)，致使其逐漸失去活性，之后也便被更難再利用，同時(shí)，這些冶金固廢也對(duì)我們的生態(tài)環(huán)境造成了極大的污染，可謂是存在雙重危害。當(dāng)前我國(guó)尤其注重冶金固廢的再利用，并頒布了相應(yīng)的法律條文，合理利用冶金固廢已成為冶金固廢資源再利用發(fā)展的大趨勢(shì)。

2.1 冶金固廢資源化利用與發(fā)展的主要方向

從我國(guó)當(dāng)前的實(shí)際情況出發(fā)，綜合我國(guó)的冶金提煉技術(shù)，要想使得我國(guó)的冶金廢渣能夠得到有效的利用，那么我國(guó)要遵循有效利用廢棄物、節(jié)約能源資源、保護(hù)生態(tài)環(huán)境的這條道路。對(duì)冶金固廢進(jìn)行資源化利用主要指的是在冶金的過程中分離出冶金廢渣，再將廢渣中的鐵分離出去，對(duì)廢渣中的尾料進(jìn)行處理，將尾料作為生產(chǎn)建筑材料的主要成分。通過分離冶金固廢中的廢渣，使得這些材料能夠在建筑中得到有效利用，將固廢的尾料轉(zhuǎn)化為水泥、土磚等[1]。對(duì)于冶金固廢的資源化利用，既要認(rèn)識(shí)到固廢再利用的相關(guān)政策，也要考慮到其對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響，同時(shí)也要保證通過固廢再利用能夠達(dá)到節(jié)約資源與保護(hù)環(huán)境的效果，使得最后生產(chǎn)出來(lái)的這些建筑材料能夠滿足建筑市場(chǎng)的要求，符合我國(guó)建筑材料規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)。

2.2 冶金固廢資源化利用與節(jié)約資源、保護(hù)環(huán)境的關(guān)系

冶金廢渣中的冶金固廢是生產(chǎn)建筑材料的主要成分，利用冶金固廢生產(chǎn)建筑材料既起到了節(jié)約資源的作用，同時(shí)也保護(hù)了生態(tài)環(huán)境，一定程度上降低了冶金固廢對(duì)土壤的污染。利用磁選出冶金固廢中的礦物質(zhì)，充分利用冶金固廢與礦渣，二者組合后會(huì)發(fā)生反應(yīng)，使得生產(chǎn)出來(lái)的產(chǎn)品能夠具有穩(wěn)定性。此外，利用磁也能夠選出重礦渣，由于重礦渣本身的密度較大，具有較強(qiáng)的穩(wěn)定性，與建筑中常用的黃沙相比更具安定性，使用重礦渣進(jìn)行工程建筑能夠極大的節(jié)省建筑材料，保護(hù)生態(tài)環(huán)境，在建筑工程中發(fā)揮著重要作用。

①冶金固廢與節(jié)能環(huán)保。40年前，我國(guó)很多水泥工廠在生產(chǎn)水泥的過程中使用了大量的冶金固廢，截止目前，我國(guó)95%的水泥工廠都使用冶金固廢生產(chǎn)水泥。但是在生產(chǎn)水泥的過程中，所使用的冶金固廢混合物要確保百分百全干，否則水泥的質(zhì)量會(huì)大打折扣。常見的冶金固廢烘干方式主要是汽車烘干，冶金固廢混合物在裝上汽車前的含水量為13%，在裝上汽車之后還要使用能源進(jìn)行燃燒，同時(shí)這些混合物在運(yùn)輸?shù)倪^程中難免會(huì)受到熱風(fēng)的影響，持續(xù)的熱風(fēng)會(huì)進(jìn)一步烘干冶金固廢混合物，這種方式加大了礦產(chǎn)資源的消耗，在浪費(fèi)資源的同時(shí)也污染了環(huán)境。而冶金廢渣中的高爐煤氣在水泥生產(chǎn)中發(fā)揮著重大作用，它可以加快烘干水泥，節(jié)省礦物資源。②冶金固廢、礦渣混凝土磚與節(jié)能環(huán)保。將冶金固廢與礦渣的混合物進(jìn)行結(jié)合可以配制出土磚，這種土磚被稱為混凝土磚，混凝土磚的主要成分為冶金固廢和礦渣，在其中再加入適當(dāng)比例的添加劑，使用冶煉廠熱氣烘干，再放置一些時(shí)日，最終制成的磚叫做混凝土磚，這種磚也叫渣磚。這種生產(chǎn)渣磚的方式出現(xiàn)于2007年，這種生產(chǎn)手法經(jīng)過了多重研究理論與實(shí)際生產(chǎn)的檢驗(yàn)，生產(chǎn)出的混凝土磚符合我國(guó)土磚生產(chǎn)的各項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)。由于混凝土磚主要以冶金固廢為主要原材料，因此其具有生產(chǎn)成本低的優(yōu)勢(shì)，既實(shí)現(xiàn)了冶金固廢的資源化利用，同時(shí)也節(jié)省了生產(chǎn)成本，響應(yīng)了我國(guó)節(jié)能環(huán)保的號(hào)召[2]。

以冶金固廢和礦渣為原材料制成的混凝土磚需要添加膠凝材料，膠凝材料也可以直接從工廠生產(chǎn)出的廢渣中提煉，這在一定程度上降低了能耗，同時(shí)，在工廠就地取材也降低了能源的開采量，不需要再另行專門的運(yùn)輸，節(jié)約了生產(chǎn)成本。由冶金固廢和礦渣制成的土磚只需要利用冶煉廠發(fā)熱的余溫便可進(jìn)行加熱，節(jié)約了煤炭資源。如果我國(guó)的冶煉廠都將冶金固廢和礦渣作為原材料而生產(chǎn)混凝土磚，那么我國(guó)的冶金固廢資源利用率將得到極大提高。冶金固廢制成的混凝土磚將逐漸占據(jù)土磚市場(chǎng)，黏土磚將逐漸喪失市場(chǎng)地位，這種轉(zhuǎn)變很大程度上保護(hù)了土地資源。可見，將冶金固廢與礦渣制成的混凝土磚實(shí)現(xiàn)了節(jié)能環(huán)保。

3 冶金固廢資源化利用的發(fā)展趨勢(shì)

近些年，冶金企業(yè)在發(fā)展過程中秉承著“綜合利用固廢、降低排放減少污染”的觀念，使得我國(guó)在固廢資源化利用上取得了進(jìn)展，冶金生產(chǎn)也越來(lái)越專業(yè)。當(dāng)前，我國(guó)的冶金企業(yè)在利用冶金固廢中采用了循環(huán)利用的模式，先是將固廢進(jìn)行集中回收，通過在高爐中進(jìn)行煅燒，再進(jìn)行煉軋這種循環(huán)利用的方式雖然使得固廢得到了有效利用，但是也存在弊端，主要表現(xiàn)在利用層次有待提升、利用效率低、生產(chǎn)產(chǎn)品的附加值等問題，所體現(xiàn)出的生態(tài)效益與經(jīng)濟(jì)效益都有待提升，因此，進(jìn)一步開發(fā)利用冶金固廢勢(shì)在必行。

3.1 大力研究冶金固廢配料對(duì)燒結(jié)礦的影響

充分利用冶金固廢中的冶金固廢，磁選出來(lái)的冶金固廢中加入熔劑渣，按照比例配比完成后形成燒結(jié)礦。實(shí)際生產(chǎn)發(fā)現(xiàn)，熔劑渣的配比情況與燒結(jié)礦的質(zhì)量存在很大的關(guān)聯(lián)，如果在冶金固廢中加入大量的水，那么冶金固廢的性能會(huì)較差。因此，為了保證燒結(jié)礦的質(zhì)量，冶煉廠對(duì)于熔劑渣的使用非常有限，甚至有些冶煉廠在生產(chǎn)燒結(jié)礦中嚴(yán)禁使用熔劑渣，在這種大形勢(shì)下，熔劑渣的銷售急劇下降。但目前，針對(duì)熔劑渣與燒結(jié)礦的使用研究逐漸升溫，研究指出只要嚴(yán)格控制熔劑渣與燒結(jié)礦之間的配比，那么燒結(jié)礦的產(chǎn)出率與利用率將會(huì)得到有效提高。

3.2 大力研究冶金固廢對(duì)水泥生產(chǎn)的影響

在水泥生產(chǎn)中加入大量的冶金固廢不僅能夠節(jié)約資源，同時(shí)能夠保護(hù)環(huán)境，因此，應(yīng)該大力研究冶金固廢在水泥生產(chǎn)中的運(yùn)用，但要注意合理配置冶金固廢在水泥生產(chǎn)中的比例，在水泥中摻入的冶金固廢要符合國(guó)家規(guī)定。

3.3 利用冶金固廢生產(chǎn)冶金固廢粉

為了使得我國(guó)的冶金固廢資源得到最大化的利用，要充分利用冶金固廢粉，常見的冶金固廢粉主要存在水泥中。通常情況下，在表面積為200m2/kg的冶金固廢量可以代替5%～15%的水泥量，這些冶金固廢在工程建設(shè)中起到了重要作用。在混凝土中添加冶金固廢可以使得工程的承受強(qiáng)度變大，增強(qiáng)抗腐蝕性。由于冶金固廢粉的成本比水泥的成本存在天然優(yōu)勢(shì)，因此冶金固廢粉收到了建筑工程的青睞，市場(chǎng)前景廣闊?，F(xiàn)如今，我國(guó)每年的冶金固廢粉產(chǎn)量能夠達(dá)到500萬(wàn)噸，絕大多數(shù)的冶金固廢粉運(yùn)用在了建筑工程中。

3.4 利用冶金固廢生產(chǎn)道路材料

冶金固廢的穩(wěn)定性影響著冶金固廢的使用情況，因此，要注重對(duì)冶金固廢穩(wěn)定性的相關(guān)研究。當(dāng)前的冶金固廢生產(chǎn)主要采用熱潑法，增強(qiáng)冶金固廢的穩(wěn)定性需要對(duì)現(xiàn)行的工藝進(jìn)行整改，注重對(duì)冶金固廢進(jìn)行熱悶法處理研究。目前，湖南已經(jīng)研究出用熱悶法處理冶金固廢，使用這種工藝可以將冶金固廢轉(zhuǎn)化成常用的道路材料或建筑材料。此外，英國(guó)科學(xué)家盧森爾運(yùn)用熱悶法處理冶金固廢，生產(chǎn)出了耐磨玻璃。

4 結(jié)語(yǔ)

從整體的工業(yè)生產(chǎn)環(huán)境來(lái)看，當(dāng)前我國(guó)尤其注重循環(huán)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，國(guó)家注重節(jié)約資源與保護(hù)環(huán)境。冶金固廢資源化利用恰好是響應(yīng)的國(guó)家節(jié)能環(huán)保的號(hào)召，這不僅促進(jìn)了我國(guó)冶金行業(yè)的發(fā)展，同時(shí)也促進(jìn)了整個(gè)社會(huì)的發(fā)展。冶金固廢中含有大量的冶金固廢、礦渣、蒸汽，這些廢渣既綠色又可再生，獲得了建筑市場(chǎng)的青睞。由此可見，我國(guó)更要加大對(duì)冶金固廢資源的開發(fā)與利用，使得冶金固廢資源利用最大化，整體促進(jìn)我國(guó)冶金行業(yè)的健康發(fā)展。