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工业废弃物的多途径应用及效果分析 代汝昌 李 玮 孙艳红 济钢烧结厂 济南250101 摘 要在钢铁冶金生产过程中会产生大量工业废弃物，而且其存在形态各不相同，既污染环境，又造成资源浪费。阐述了如何根据各种废弃物不同的形态，采取相应的方式方法加以回收利用；进一步介绍了几年来济钢烧结厂在这方面所做的工作及取得的成效。 关键词工业 废弃物 环境 污染 资源 回收 O 前 言 随着社会文明程度的提高及环境意识的强化，创建清洁型文明工厂及造就“绿色钢铁”的理念越来越受到人们的重视，甚至上升到“牺牲环保就失去生存空间”以及“企业不消灭污染，污染就消灭企业”的认识高度。但在现阶段钢铁冶炼的实际生产工艺流程中，却难以使工业废弃物完全消失，这就需要因势利导，加大技术投入，根据各种废弃物的特点及存在形态，与现有生产流程相结合，设计科学合理的回收工 艺，使整个冶金生产在更大范围内形成良性的闭路循环，从而拓宽企业可持续发展的空间。 1 工业废弃物产生的根源及存在形态 在钢铁冶炼的各个环节中，都不同程度地产生工业废弃物，而且因各自的工艺不同，所产生的废弃物也有散状物料、泥状灰膏及污水泥浆等各种不同形态。各个环节产生废弃物的形态及应用方式如图l。 1.1 原料加工过程产生的废弃物 该工艺过程中产生的废弃物主要有散落散料及加工过程中产生的工业垃圾及杂矿，其产生的原因是矿粉中掺入一定量的杂物，因其数量少、杂物多以及质量较差，按照正常的原料预配及造堆工艺难以应用。根据其特点进行精细化加工处理后，再在烧结过程中单独配入。 1.2 炼铁过程产生的废弃物 该流程中产生的废弃物主要有三种1重力除尘灰，是从高炉顶部导出的荒煤气经过重力除尘器后，沉淀富集的除尘灰；2煤气经洗涤塔及文氏管除尘器处理后产生的污水，经沉淀压滤后形成的污泥；3各个不同环节产生的含有固体泥浆的污水。 图一 各工序产生的废弃物及利用方式 1.3 炼钢过程产生的废弃物 该过程中产生的废弃物主要是炼钢烟气经洗涤塔或文氏管除尘器洗涤后形成的污水及沉淀压滤后形成的污泥，另外还有炼钢过程中产生的钢渣。 1.4 轧钢过程产生的废弃物 主要有轧制过程中产生的氧化铁皮，以及冲洗过程中产生的粉尘经沉淀富集后，形成的含铁尘泥。 2 工业废弃物的应用途径 通过对生产工艺及其产生的废弃物进行综合分析可知，这些物质的化学成分如表1，主要是铁氧化物、焦粉及部分熔剂生石灰或白云石，其存在形态主要有固体、膏状污泥及泥浆三种形态。我们结合现有生产工艺，将其以不同的方式应用于生产加以回收利用。 2.1 产量较多的工业废弃物用于原料厂造堆 钢渣及重力除尘灰这类固体废弃物，因其数量大、便于集中处理，则按一定比例参与原料厂中的铁料预配，再经平铺切取后，与其他各种铁料混和后形成均匀的中和料，送入烧结厂配料室参与配料。 表1不同废弃物的化学成分 ％ 种类 TFe FeO CaO Si02 MgO C S 杂矿 52.31 18.82 5.10 5.05 2.16 0.226 钢渣 53.93 8.47 51.17 12.50 5.42 0.620 炼铁污泥 54.24 7.81 13.50 2.45 0.55 16.52 0.240 炼钢污浆 59.44 33.20 21.32 5.17 3.38 0.088 重力除尘灰 37.64 18.83 12.87 5.11 2.36 23.21 0.062 氧化铁皮 72.70 38.41 1.33 0.43 0.22 0.041 2.2 少量的杂矿用于配料室的单配 这部分物料包括部分杂矿及氧化铁皮等，因其化学成分波动大，组成复杂，混入杂物多，而且数量相对较少，不便于参与原料厂的预配混匀及造堆，我们则采用单独配入的方式，更能发挥生产过程中随时调整的灵活性，容易获得预期效果。 2.3 含水量相对较少的污泥直接加入混料皮带 特别是对于存在时间长、含水量相对较少的干泥或泥膏，通过溜槽与螺旋直接加到混料皮带，只要严格控制下料量均匀，因其相对数量较少，则不会影响正常生产。 2.4 含水量较大的泥浆直接取代部分生产水 这部分泥浆含水量都在80％～90％以上，如果通过沉淀及其他方式处理，以达到泥水分离的程度非常困难，我们就因势利导，直接将其加入到水封或混料过程中，不但可回收其中的污泥资源，而且可部分取代生产水。 3 应用工业废弃物对生产带来的影响及预防措施 3.1 对化学成分的影响 主要包括两个方面一是容易引起化学成分的波动；二是导致烧结矿品位的下降。我们知道，污泥的品位相对于铁矿粉而言比较低，特别是使用杂矿时，更易引起烧结矿品位的变化。针对这一情况，我们首先在量上加以控制，一般配比≯2％；而且在单配过程中随时观察，一旦发现成品矿中成分变化大或品位较低时，就减少配比以致停止使用。 3.2 对水分的影响 其影响机理来自两个方面首先是当以干泥形成加入时，因加入量难以控制，污泥流量时大时小，极易破坏水分的稳定性；其次是加人稀污泥时，泥浆难以均匀配加，往往引起流量时多时少，引起水分的不稳定。 3.3 对工艺过程及环保的影响 在原有工艺的基础上，根据这些废弃物的不同形态开发不同的应用工艺，显然是增加了许多新的环节，对设备维护及生产管理都带来一定难度。另外，在运输及配加过程中，极易造成二次污染，甚至对各环节的运输皮带也会带来诸如粘料之类的一些新的问题，都必须在应用过程中，针对具体问题采取相应对策，使各种问题圆满解决，最终达到工艺要求。 4 应用工业废弃物的意义 4.1 回收资源 通过对化学成分的组成可以看出，这些废弃物的成分主要是Fe、CaO、MgO及部分C，都是烧结生产的有用组分。回收利用后，可以取代正常生产中使用的铁矿粉、熔剂及固体燃料，而且污水可以取代部分生产用清水，既节约了资源，又降低了生产成本。据统计，济钢每年利用此类废弃物高达12万t以上，仅回收资源获得的直接经济效益就达1800万元以上。 4.2 减少污染 在以前的生产过程中，都是将这些废弃物集中存放，不但占用大量土地，而且晴天风吹尘土飞扬，雨天引起污水横流，严重污染环境以致影响生产，周围居民苦不堪言。另外，其中的污水原来都是排到厂外，不但污染河水，破坏农业生态平衡，而且受到经济处罚，造成极坏的社会影响。实施废弃物回收利用后，彻底杜绝了由此带来的一系列污染，使生产过程形成良性的闭路循环，拓宽了工业生产可持续发展的空间。 4.3 促进生产发展 任何变废为宝的过程，都要依靠技术的投人，需要持续不断地改进与完善。我们在实施废物资源化的过程中，也经受了种种技术及工艺等各个方面的严竣考验，由开始的影响生产，造成产品质量波动，到最终的扬长避短，化害为利。如污泥的利用初期，往往出现如前所述的水分波动及中和料难以混匀的各种弊端，经过解决存在的问题，充分发挥泥浆的粘结作用，使其促进矿粉的造球制粒，有利于提高料层透气性并强化了生产过程。 5 结 语 1将生产过程中产生的各种工业废弃物应用于生产，变废为宝，化害为利，不但回收了资源，降低了生产成本，每年可获取1800万元以上的效益，而且减少了污染，保持了生态平衡，带来巨大的社会效益。 2在实施过程中，会带来一系列引起生产波动的新问题，必须依据科技创新，加大技术投人，采用不同的工艺方法，克服存在的问题，化害为利，确保生产稳定。 3随着生产水平的提高及各工艺环节的完善，应不断提高废弃物利用的效果，力争从根本上彻底消灭污染，使冶金工业生产真正步入可持续发展的良性循环。 冶金信息导刊2005年1期