加強冶金固廢的資源化利用,促進冶金工業綠色發展

2019-07-29     礦冶園

近年來,我國經濟持續快速增長,煤炭、電力、冶金、化工等行業迅猛發展,產業水平不斷提高、規模不斷擴大、能力不斷增強,但隨之而來的環境和資源壓力也在不斷加大。其中,大宗冶金固體廢棄物排放已影響和制約著產業經濟的高質量發展,對冶金企業資源綜合利用提出了新的要求。

「十三五」提出的綠色發展新理念,將冶金固廢處理提到了一個新的高度,2019產業結構調整指導目錄中也將冶金固體廢物綜合利用先進技術納入鼓勵類。因此推動冶金固廢資源化綜合利用,提高綜合利用水平,是實現冶金工業綠色發展的必然選擇。

回收有價值金屬

目前冶金工業固廢的資源化利用主要以回收有價值金屬為主,以開發高附加值產品為輔,多方向綜合開發。

冶金固廢中含有多種其他金屬,往往可提取金、銀、鈷、銻、鈀、鉑等,有的含量可達到甚至超過工業礦床的品位,有些回收的稀有貴重金屬的價值甚至超過主金屬的價值。如將銅渣收集到回收室,經氧化熔燒,在通過還原方法處理技術可回收銅粒;赤泥中有10%-45%的鐵,可回收大量的鐵得到高品位的煉鐵精料,還能從中提取鋁、鈦、釩、鉻、錳及多種稀土元素和微量放射性元素;煤粉灰和煤矸石中含有鐵、鉬、鍺、釩、鈾、鋁等金屬,也有回收的價值等。

有的冶金固廢因其含有的金屬成分較高,能夠被冶煉企業回爐再加工,但有些並不具備這樣的特性,這時候就需要加強和其他行業的合作來提高冶金固廢的整體利用。

建材行業

建材行業在處置冶金固廢方面具有十分重要的作用。一些先進企業通過磨細激發鋼渣尾渣的活性,代替水泥用於混凝土建築工程,可降低混凝土水化熱而產生的裂縫,提高混凝土的後期強度以及耐磨性、抗凍性、耐腐蝕性能。我國還利用赤泥生產多種型號的水泥,生產出的普通矽酸鹽水泥也有強度高、抗硫酸鹽等多種性能,在工程建築領域使用效果甚好。

除此之外,礦渣還被用來生產高性能微晶玻璃。礦渣微晶玻璃是以冶金渣、尾礦等工業廢渣及天然礦物為主要原料,引入一定量的晶核劑、助熔劑等輔助原料,經配料、熔化、成型、退火、晶化等工序製成的一種微晶材料。礦渣微晶玻璃不但原料豐富,且製備的微晶玻璃某些優異的性能和消耗工業廢渣的特點是其他材料不可比擬的。

農業

利用冶金固廢生產或代替農肥有著廣闊的前景,許多廢渣中含有較高的矽、鈣以及各種微量元素,有些還含有磷,故可作為農業肥料使用。如粉煤灰、高爐渣、鋼渣和鐵合金渣等可作為矽鈣肥施用於農田;鋼渣中含磷較高時可作為生產鈣鎂磷肥的原料;赤泥也可廣泛用於生產矽鈣肥料等。

陶瓷行業

利用冶金渣製備陶瓷是一條大宗高值的資源化利用途徑。陶瓷中冶金渣中的惰性組分、重金屬、游離氧化鈣或鹼金屬等轉變為陶瓷中的有益組分,陶瓷產品力學性能優於國家標準要求,還具有抗磨、耐腐蝕、固結重金屬等其它優良特性。目前在冶金渣陶瓷製備方面已成功實現了工業化生產。可以說,當前我國已經具有利用工業固廢製備陶瓷材料的技術實力,且該技術具有明顯的優勢。

環境保護行業

冶金固廢也可應用於環境工程方面。研究表明,鋼渣具有化學沉澱和吸附作用。在鋼渣處理含鉻廢水研究中,鉻的去除率達到99%。鋼渣處理含鋅廢水的研究中,鋅的去除率達98%以上,處理後的廢水達到GB897888污水綜合排放標準。鋼渣處理含汞廢水的研究中,汞的去除率達到90.6%。其研究結果為解決海洋汞污染提供了一種有效途徑。鋼渣還可用於處理含磷廢水及含其他重金屬廢水。除此之外,鋼渣鹼度高的先天特性有利於抑制海洋赤潮,對海洋的生態治理具有積極意義。

我國對冶金固廢的綜合利用開展了大量的工作,取得了諸多成績,但實現冶金固廢的綜合利用,絕不僅僅局限於建材行業、農業、陶瓷行業等。冶金固廢的處理與利用涉及到多個交叉學科領域,還需要更多領域的專家、企業參與其中。

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