钢铁行业的环境保护与资源再利用

　　李斯文陈跃宗
　　【摘要】近年来，钢铁行业能量消耗巨大，产生的废气、废水、固体废物等越来越多，严重污染环境。针对此问题，本文综述了对废气、废水、固体废物循环再利用的相关技术，希望能促进钢铁行业的绿色发展。
　　【关键词】钢铁行业；环境保护；循环经济
　　钢铁行业是我国工业化进程过程中的产业支柱，对我国经济发展具有巨大的推动作用。近年来，河北钢铁产业面临着一个巨大的问题：能量消耗巨大，产生的废气、废水、固体废物等严重污染环境。钢铁行业每年能耗占全国10以上，废气和废水的排放占全国工业排放总量的14，固体废弃物占全国工业排放总量的16。转变高投入、高能耗、高排放、难循环、低效率为特征的粗放型增长方式为资源节约型、环境友好型科学发展，是当今社会发展的迫切需求。针对此问题，钢铁行业提出优先发展循环经济。循环经济要求资源的重复使用，使产品在完成其使用功能后，经过处理可以被再次利用。循环经济策略实现了再资源化和再能源化，不仅为工艺生产提供了原材料，节约了能源，更保护了环境，减少了环境的压力。
　　一、水的再利用
　　钢铁行业的整个生产过程包括原料准备、钢铁冶炼和轧制成品等过程均离不开水，废水排放量大，種类繁多，成分复杂。废水产生主要有：铁矿的采选废水、烧结厂废水、炼铁厂废水、炼钢厂废水、轧钢厂废水。其中烧结废水中的除尘水、冲洗水和设备冷却水的悬浮物含量较高、炼铁废水的水温较高，但是未受污染，这些污水经过净化后都可以重复使用。部分无毒都废水可以集中处理，而有毒性的污水必须要单独进行处理。钢铁废水排放及处理情况见表1。
　　由表1可知，我国每年废水使用量巨大。因此，钢铁企业应该在节约用水的基础之上实现循环用水，实现废水循环、阶梯、分类使用。首先，根据生产工艺的需要，针对不同的生产步骤分别使用软水、净化水、深井水、自来水、工艺水等〔4〕。然后，建设高水平的废水处理泵站，将废水加工成中水、除盐水等，以供生产环节使用，从而提高了污水回收利用率。另外，需要加快技术创新，研究开发新水种，将城市污水以及煤矿周边的矿井水经过处理后成为可供生产使用的中水。
　　二、废气的再利用
　　钢铁行业每年都会产生大量的废气，对环境造成严重的影响。表2是对钢铁行业废气排放量的总结。
　　煤作为主要能源会产生大量的有害气体，例如，二氧化碳、二氧化硫、一氧化碳等〔5〕。目前，钢铁行业有很多处理废气的方法。针对二氧化硫，有焦炉煤气脱硫、烧结排烟脱硫、元燃料低硫化等；针对二氧化碳，减少高炉炼铁过程中的能源消耗才能明显减少二氧化碳的排放量；针对二恶英，可以选择低氯化物含量的原料等。这些方法虽然可以减少有害气体的排放，但是仍然避免不了一部分有害气体的排放。针对钢铁行业排放的大量废气，目前已经利用相关设备进行处理，具体数据见表3。
　　利用设备处理废气需要消耗大量的人力物力，所以要对这些有害气体循环利用，尽可能减少废气处理费用。在烧结阶段，可以采用活性炭脱硫技术，此过程中产生的二氧化硫可用于制备硫酸；高炉、转炉生产过程中的煤气可作为副燃料被回收〔7〕。
　　三、固体废物的再利用
　　自20世纪60年代以来，我国开始探究固体废物的再次利用。固体废物的循环利用一直是钢铁行业循环经济的重点课题，钢铁在生产过程当中会产生种类繁多的固体废物，例如，高炉渣、钢渣、含铁沉泥、氧化铁皮。不同固体废物含有不同成分，具体见表4。
　　不同的固体废物有不同的性质，针对其不同的性质，有不同的利用途径。
　　（一）高炉渣
　　在生产矿渣水泥的过程中，高炉水渣可作为掺和料，每吨水泥几月石灰石原料45，减少44的二氧化碳排放，节约能源50。目前，高炉渣已被建材市场认可，利用高炉水渣制成的水渣微粉可代替水泥生产混凝土，水渣微粉有更高的工作性能和更大的经济价值。此外，高炉熔渣还可以用于生产微晶玻璃制品和扩棉制品，既降低了能源消耗，又节约了成本。
　　（二）钢渣
　　通过竖炉将经过磁选、筛分出含铁量较高的渣钢与焦炭等还原为铁水，可以继续作为炼钢的原料。钢渣也可以代替碎石用于铁路、公路路基，也可作为烧结辅料和水泥原料。
　　（三）含铁沉泥
　　每年我国生产的钢铁中，伴生的烧结除尘灰、返矿、高炉除尘灰、炼钢转炉污泥等铁尘泥每年约产生千万吨以上，这些含铁沉泥中的含铁量达到45，通过经过恰当地处理可以全部循环利用〔10〕。
　　四、结论
　　钢铁产业是我国工业体系的重要组成部分，它必然会长期、稳定地发展。钢铁行业在发展的过程中，正在不断地向绿色、循环的产业转变。希望我国钢铁企业加强与拥有先进技术的国外钢铁企业的交流，吸收国外先进技术、经验；调整产业结构，降低能源，实现可持续发展；不断推进新工艺，加强对工业废水。废气、固体废物的循环再利用工艺，争取实现污染物零排放，从而促进我国钢铁行业的发展。
　　【参考文献】
　　〔1〕孟群。钢铁材料的循环利用〔N〕。世界金属导报，20170815（B01）。
　　〔2〕。发展循环经济打造绿色新钢记阳春新钢铁有限责任公司〔JOL〕。环境保护，2016，（23）：8283（20161212）。http：kns。cnki。netkcmsdetail11。1700。X。
　　20161212。1514。042。html。