冶金固废弃物资源化处理与利用

【摘要】针对冶金固废弃物资源化处理与综合利用课题，做简单的论述，总结资源化处理的方法，提出实现综合利用的方法。根据课题的研究提出，对钢铁、有色冶金污泥以及冶金渣等，采取资源化处理与综合利用手段，提取有用的资源，可达到处理与利用的标准，切实提高固废的处理效益，现结合处理实践进行分析。

【关键词】冶金固废弃物；资源化处理；综合利用

前言

目前来说，我国固废弃物资源化与综合利用水平还存在很大的提升空间。以钢铁行业为例，冶炼废渣每年产生大约4.2亿t，我国冶金渣综合利用量大约为2.3亿t，资源综合利用率为67%。其中，高炉渣综合利用率与钢渣综合利用率，分别为82%、30%。基于此，深度分析此课题，提出有效的资源化与综合利用化水平，有着积极的意义。

1冶金固废弃物处理的发展空间

冶金固废处理的上游为金属冶金行业，例如炼钢与其他金属生产企业等。此类企业生产时会产生一定的工业废渣，若能够实现资源化处理与综合利用，可获得不错的成效。钢铁工业的发展也明确提出，要加快钢铁行业资源能源回收利用产业的发展，加强冶金渣和尘泥等固体废弃物的综合利用。基于此背景，未来冶金固废弃物资源化处理和综合利用市场将会迎来很大的发展空间。

2冶金固废弃物资源化处理与利用现状

2.1冶金尘泥的处理

冶金固废弃物资源化处理中的冶金尘泥处理，指的是在冶金中对尘泥进行处理。举例来说，炼钢与高炉瓦斯等类型尘泥。从生产角度分析，使用的除尘器运行时会吸收很多的粉尘，并且会产生化学反应。产生的尘泥不仅颗粒很小，而且数量比较多。随着资源化与综合处理技术的发展，利用高炉尘泥的方法进行处理。目前，部分企业采用铜污泥有价成分的提取方法，实现对污泥的资源化利用。采用的技术如下：①污泥的预处理。对铜污泥采用脱水预处理方法，在100~150℃条件下进行12h的干燥处理，经过处理后研磨，达到物料粒度要求；②将获得的物料同还原剂进行混合处理，放置到真空炉内。对真空炉残压设置为6.67~26.7Pa范围内，处于800~1200℃的温度条件下，开展真空高温精馏处理，处理20~60min，对反应中挥发的成分，采用冷凝手段收集，获得一次精馏产物，再放入真空炉内，采取蒸馏处理措施，获得含砷与锑元素的合金；③采用锑精炼技术，进行合金的回收。在进行精炼处理时，将温度设置为500~700℃，残压设置为40Pa，进行30~60min的处理，回收合金，在合金精炼过程中添加还原剂，还原剂的添加量是物料质量的5%~10%；④将首次蒸馏产生的残留物料以及二次产生的掺和，全都放入焙烧炉，并且通入氧气，开展氧化焙烧，对产生的物料进行固化处理。需要注意的是，此过程会产生有害气体，要做好收集处理，以免造成环境污染[1]。

2.2冶金渣的处理

从当前冶金固废弃物资源化处理实际情况分析，很多部门具体处理时多采取将冶金渣丢弃的方式，无法达到资源化利用的效果，导致生态环境污染。部分单位虽然注重冶金渣的资源化利用，不过处理与利用方面还存在问题。未来，采用自磨磁选技术与其他技术等，对冶金渣开展回收处理，可有效避免产生废钢消耗的情况，达到增强冶金固废结构成分稳定性的效果，实现预期处理目标。现阶段，我国正在开展清废行动，各企业都在积极探索冶金固废弃物资源化与综合化利用的方法，同时防控重金属污染。从钢渣与冶金尘泥等的处理角度分析，使用等离子体火炬固废处理装置，对固废进行高效处理，同时减少对环境的影响。

2.3有害物的去除

固废实现资源化利用，必须经过有害物去除处理，使其达到再应用的标准。目前来说，常用技术方法如下：①微波萃取技术。选择适宜的溶剂，经过微波反应器，从固废中提取各类化学成分。采用的技术原理为利用电磁场作用，使得固体或者半固体中含有的有机物成分能够和机体实现分离，同时保持分析对象原本化合物的状态。相关研究人员使用微波—萃取气相色谱—质谱法，对固废中的苯胺进行测定，选择丙酮-二氯甲烷当作萃取剂，选择萃取温度为110℃、萃取时间为30min，完成固废中苯胺的提取；②索氏萃取。固废资源化利用，常用的液—固萃取方法中索氏萃取方法，可适用于固体样品的萃取分离。技术原理溶剂的回流与虹吸原理，实现对固废混合物中所需成分的连续提取，具有提取效率高的特点。按照技术操作流程，要先进行固体的研磨处理，将固体物质放入滤纸套内，放到萃取室内。溶剂加热处理后，蒸汽经过导气管上升，被冷凝为液体滴入提取器内。若液面超过虹吸管最高位置时，可出现虹吸的情况，溶液回流到烧瓶内，则可以萃取出溶于溶剂内的部分物质。研究者运用索氏提取法检测ABS木塑材料中DecaBDE的方法，运用正交试验研究主要影响因素同时进行参数的优化，有效提取木塑中的有机物。

3冶金固废弃物资源化处理与利用的策略

3.1加强钢渣溶剂渣配料影响分析

从冶金固废弃物资源化与综合利用角度分析，若想实现钢渣利用目标，要加强钢渣溶剂渣配料影响分析。一般来说，钢渣的处理主要流程为破碎与磁选，获得熔剂渣资源，为烧结厂提供材料，配比多控制5%以下。不过溶剂渣的配入，将会给烧结矿品位与质量带来影响。究其原因，主要是因为所配钢渣的加水湿润性性能以及造球性能相比铁矿粉要差，烧结厂的使用量有限，甚至部分厂子已经停止使用，因此增加了溶剂渣的利用压力。通过加强对烧结矿配加钢渣溶剂渣强化制粒的试验研究，掌握适宜的钢渣溶剂配入参数，精准控制烧结速度、烧结矿强度以及成品率等，提升应用品质[2]。

3.2提高固废处理的水平

冶金固废弃物资源化与综合利用方式很多，除了提取合金外，还可以用作其他领域的原材料。从推进的角度分析，要加大技术革新力度，积极完善固废物的处理设施，切实提高资源化和综合利用水平。目前来说，部分城市的冶金固废物处理技术水平还比较低，缺少有效的资金与技术支持，处理能力较弱。基于此，政府需要加大支持力度，结合当前的发展情况与未来发展战略，鼓励固废处理企业进行技术的创新与引进，切实提高处理水平。除此之外，要扩大固废的用途。具体措施如下：①将钢渣应用到水泥生产实践。从促进固废资源化利用的角度分析，要积极拓展应用领域，实现综合化利用。实践中要加强对钢渣在水泥厂生产试验研究以及生产线验证，提出最合理的工艺控制参数，为钢渣的应用提供技术方案支持；②用作道路材料与建筑材料。围绕钢渣稳定性问题进行技术研究，对采用的工艺进行优化，为应用提供支持，保障处理的效益。3.3推广适宜的技术手段从当前的冶金固废类型分析，主要包括冶金废渣、冶金尘泥和粉煤灰。若想实现有效的处理与利用，要选择适宜的技术手段。具体措施如下：①冶金废渣。一般来说，冶金废弃物的治理，大致划分为三个阶段。最初采用的方法为最原始方法，即掩埋处理，后期经过发展对废渣实施初步再利用。目前，实现治理方式的优化，实现对冶金固废的整体回收，促使资源开发与综合利用水平得到提高。随着冶金渣回收技术水平的不断提高，回收利用率不断提高，能够达到60%左右，多应用于公路建设和建筑领域等。利用钢渣磁选除铁技术，可达到生产与综合利用的目标。粗钢生产环节会产生大约20%的钢渣，同时钢渣含有很多的废钢。采用自磨技术与磁选技术或者自解热闷技术，开展废钢的处理，实现资源的利用。采用反烧结技术，对钢渣进行处理，能够增强钙铁镁等的强度；②冶金尘泥。一般来说，其主要成分包括高炉内的瓦斯尘灰和瓦斯泥等。其中，高炉尘泥主要是冶金作业环节被除尘器搜集的金属蒸汽，含有较为丰富的锌铁元素，采用弱磁铁选技术以及浮选技术能够实现有效回收。

3.4贯彻绿色循环利用理念，保护生态环境

从实践的角度分析，对冶金尘泥要做好有效处理，避免给生态环境带来不利影响。推广应用金属蒸汽技术手段，达到高效处理的目的，切实保障生态环境质量达标。积极转变思想认识，认识到冶金固废弃物资源化处理与综合利用的价值，探索有效的技术，提高对冶金固废的资源处理水平，提高处理效率，促进环境保护目标的实现。固废处理企业要加强和上下游企业的合作，积极收集可利用的合金与其他资源，为下游企业提供所需的资料，实现资源化与综合化利用。梳理当前冶金固废利用工艺存在的薄弱点与不足，加大技术创新和优化的力度，切实提高资源利用率，实现综合化运用[3]。

4结语

综上所述，冶金固废弃物资源化处理与综合利用，既能够获得很多的经济效益，同时能够创造良好的生态效益，因此要加大技术投入力度，切实提高资源的利用水平。实践中要加大技术研究力度，积极探索更多的资源化用途，提高冶金固废的资源化处理水平，实现处理的价值，促进可持续化发展。目前来说，固废的处理率还待提高，需要不断加大技术研究与投入，提高技术水平，促进冶金固废处理行业的发展。

参考文献

[1]杨尚欣.有色冶金工业含砷废弃物的处理现状与展望[J].世界有色金属，2019（18）：11-12.

[2]任文生，张旭明.试论有色环保科技产业的创新与发展[J].中国有色金属，2018（19）：66-67.

[3]司金凤.中国钢铁企业固体废弃物资源化处理模式及发展方向[J].化工管理，2017（21）：149，152.

作者：曹立成 郭存涛 单位：松阳光洁固废处置有限公司