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钢铁工业固废利用现状、存在问题与应对措施

党的十八大以来,我国深入实施大气、水、土壤污染防治行动计划,把禁止洋垃圾入境作为生态文明建设标志性举措,持续推进固体废物进口管理制度改革,加快垃圾处理设施建设,实施生活垃圾分类制度,固体废物管理工作迈出坚实步伐。同时,我国固体废物产生强度高、利用不充分,非法转移倾倒事件仍呈高发频发态势,既污染环境,又浪费资源。

原标题:年产量5亿吨 钢铁工业固废也该看见收益

我国钢铁工业固废利用概况

据统计,我国工业固废年增长率大约保持在7%以上,年产固废总量已经突破了30亿吨。而业界预测,未来2年到3年内,工业固废年产量或将超过40亿吨,甚至达到45亿吨。对于工业发展来说,这也是绕不开的问题。

钢铁工业是典型的资源能源密集型工业,钢铁生产需要消耗大量的铁矿石、煤炭、新水等资源,并产生大量的“三废”资源。据统计,长流程钢铁企业每生产1吨粗钢约消耗0.7吨~0.8吨煤炭、1.5吨~1.55吨铁矿石,以及大量的石灰石熔剂等原料,吨钢固废产生量约600千克。根据产生界面的不同,固体废物主要有高炉渣、钢渣、含铁尘泥、环境尘泥、废旧耐材、自备电厂粉煤灰和脱硫石膏等。据初步测算,每年钢铁工业固体废物产生量达5.0亿吨。“十三五”以来,伴随着生铁、粗钢产量增长,高炉渣、钢渣等大宗工业固废也呈增长态势。据测算,全国高炉渣由2015年2.51亿吨增长至2018年2.70亿吨,年均增长3.7%;钢渣由2015年1.04亿吨增长至2018年1.14亿吨,年均增长4.7%。

但是,工业固废由于含有很多有色金属、粉煤灰、酸碱、盐泥等成分,对水、土、气都有很大的影响。如何处置妥当,做到无害化处理和资源化处置相结合正是目前工业转型面临的重大难题。

当前,我国钢铁工业固废产生和利用主要呈以下特点:

而钢铁工业,又是工业固废“生产大户”,其每年产生的工业固废总量差不多有四五亿吨。其中高炉渣还在以每年3%左右的速度增长,钢渣增长速度更是逼近5%,整个行业的工业固废产生量基本上能占到总量的15%-20%左右。

一是固废产生量大。我国钢铁工业固废产生量约占全国工业固废的15%,若算上矿山企业铁尾矿和废石,其占比更高。同时,我国钢铁生产以高炉—转炉长流程为主,截至2018年底,我国长流程粗钢产量占比接近90%,吨钢固废产生量高于电炉短流程工艺。

产量大,成分复杂,规范化处置和资源化利用仍处于较为初级的阶段。尤其是一些小型钢铁企业,无害化处理和资源化处置的经济性相对更小一些。梳理一下目前钢铁工业固废处置存在的难点:① 底数不清 ② 技术瓶颈 ③ 上下游协同性不高。

二是固废品种多,成分复杂。受钢铁生产工序和钢种影响,不同工序产生的含铁尘泥成分不同,冶炼不同钢种的钢成分相差较大。

不过可以看到,我国探索钢铁行业固废处置的行动越来越密集。随着环保执法力度越来越大,对工业环保要求越来越高,钢铁企业需要寻找出路。

三是规范化处置和资源化利用压力较大。钢铁企业多、集中度不高,单个企业对一些量小的固废难以规模化经济利用。

2019年初,国家重点研发计划“固废资源化”重点专项“钢铁行业钒钛冶炼废渣源头减量与资源化利用技术”项目启动会暨实施方案论证会在攀枝花召开。据了解,该项目拟建立钒钛铬铁多元体系非常规反应分离新方法,形成钒钛磁铁矿钠化冶炼和氧煤还原-熔分耦合的源头减废、高钛型高炉渣和钒铬废渣资源化利用新技术与成套装备。

我国钢铁工业固废利用存在问题

4月,中国有色金属工业协会举办了京津冀冶金工业固废及铅锌资源综合利用高峰论坛,就含锌钢铁固废为原料的再生回收技术、加快资源循环利用等话题展开了讨论。同时,分享了低品位含锌复杂二次物料的萃取工艺技术突破,解决氯离子清除难题,实现了再生锌稳定生产和多种有价元素综合利用。

根据中国钢铁工业协会统计数据,我国重点统计钢铁企业固废综合利用率高达95%以上,钢铁渣等固废多以外卖利用和建材化利用为主,固废处置的过程管理和利用水平亟待提升,固废利用的技术创新和标准体系有待加强,资源综合利用产业规范化、规模化发展水平有待提高。具体表现为:

类似这样的探索还有很多,我国钢铁行业整体迈向绿色转型的大趋势不变,宝钢、太钢、鞍钢、河钢、首钢等大型钢铁企业已经开始率先在节能减排、工业固废处置等方面取得突破性进展。

重视不够,钢铁企业固废利用管理水平亟待提升。钢铁企业普遍存在固废回收利用管理分散、归属不清,主要固废产生量计量设施缺失,固废产生量精确计量、固废利用途径及流向、固废回收利用过程监管以及固废利用项目统筹管理不完善等问题,固废利用精细化管理水平亟待提升。如日本钢铁渣的固废利用途径均有详细数据统计,而我国国内并无相关统计数据。韩国浦项、日本JFE和我国宝钢等企业在固废统计和过程监管等方面,要明显优于其他钢铁企业。目前,我国虽制定了固废利用产品税费减免优惠政策,但固废利用产品认证和税费优惠政策落地困难,且受固废利用附加值低和经济效益一般等因素影响,钢铁企业对固废利用的积极性不高、意愿不强。目前国家虽制定了排污许可证制度及排污收费的标准,但关于固废产生和排放并没有进行细化监管,固废回收、贮存、运输、处置以及固废最终流向等过程监控力度不够,导致固废随意倾倒丢弃时有发生。

例如首钢京唐钢铁联合有限责任公司一期工程、宝钢湛江20万吨含锌含铁尘泥转底炉生产线、鞍钢含锌含铁尘泥制备的自还原性复合球团、武钢转炉污泥粗颗粒生产活性铁项目等,部分钢铁工业固废再利用模式凸显价值。

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