冶金作為促進國家經濟發(fā)展的重要行業(yè)，其工作流程與環(huán)境具有較高的污染風險，在實際生產過程中容易產生固體廢物，而由于傳統(tǒng)冶煉的科學技術水平較低，不能充分開發(fā)固廢的利用價值，通常是利用基本的凈化流程之后，直接排向土壤和河流中，從而引發(fā)嚴重污染生態(tài)環(huán)境。科學技術不斷發(fā)展，冶金行業(yè)也開始重視固廢附加值綜合利用技術，但相關技術還不夠完善，技術應用水平有待提高，因此冶金企業(yè)需要加強技 術研究，保障冶金行業(yè)的經濟價值。

1 冶金固廢的潛在價值和利用現(xiàn)狀

1.1 冶金固廢的分類和特點

冶金固廢指的是在生產過程中產生的各種廢棄物，主要包括廢渣、廢水、廢氣等。冶金廢渣包括鋼渣和爐渣等，不同廢渣具有不同的成分和性能。例如，鋼渣中包含氧化鐵，爐渣中包含硅酸鹽，相關工作人員需要根據其不同的特點選擇合適的處理措施。

廢水指的是冶金生產過程中排出的水，通常來源于冷卻和洗滌等工作環(huán)節(jié)。廢水中包含較多的污染物質，整體成分也比較復雜，其中包含較高含量的有機物和重金屬，只有采取科學合理的處理措施，才能保證廢水符合排放標準。

廢氣是指冶金生產過程中燃燒階段排出的氣體， 包含二氧化硫等有害氣體。直接排放廢氣不僅影響人體健康，而且會破壞生態(tài)環(huán)境，因此需要采取合適的凈化技術，降低廢氣中的有害物質含量，滿足環(huán)保需求。

1.2 固廢利用的潛在價值

首先在對廢渣處理的過程中，因為其中包含較多的金屬物，通過采取回收再利用的措施，可以減少礦石原材料的開采量，在節(jié)省能源的同時避免破壞生態(tài)環(huán)境。同時還有利于減少資源消耗量，降低整體碳排放量，有效保護自然環(huán)境。其次通過處理廢氣和廢水，可以優(yōu)化生態(tài)環(huán)境保護效果。處理廢水可以降低廢水中的污染物含量，避免因為排放廢水而危害整體水環(huán)境， 同時保護水生動植物。最后從經濟層面進行分析，通用資源化利用可以保障冶金行業(yè)的經濟效益，為冶金行業(yè)帶來新的發(fā)展機遇，降低冶金生產的成本，保障冶金企業(yè)的綜合效益，使其完善循環(huán)經濟發(fā)展模式，順利實現(xiàn)企業(yè)可持續(xù)發(fā)展目標。

1.3 固廢利用的現(xiàn)狀

冶金固廢高附加值綜合利用面臨較大的挑戰(zhàn)，由于其過程復雜，涉及較深的行業(yè)知識，雖然在實際生產過程中有所應用，但是還存在不足之處，因此，需要加大對冶金固廢高附加值綜合利用技術的研究力度。廢渣綜合利用的篩分和磁選等技術，有利于高效提取廢渣中的金屬物質，但當前很難分離和處理特定成分。提取廢渣金屬的過程中，化學處理技術發(fā)揮著重要的作用，但是仍舊需要加強處理復雜成分和重金屬等。在處理廢水和廢氣的時候，吸附技術和生物降解技術發(fā)揮著重要的作用，但是在降解重金屬和有機物的方面，仍舊具有較大的難度。另外，目前已有的回收工藝還存在著經濟效益低的問題。某些先進工藝的投入費用較高，限制了其推廣。而各類固體廢棄物的處置要求各異，有些方法只能針對某一種固體廢棄物，制約了該方法的推廣應用。雖然在實際工作中存在較多的不足，但是對冶金固體廢棄物的綜合利用也帶來了新的發(fā)展契機。通過持續(xù)的科技革新與改善，可以幫助冶金企業(yè)解決目前所遇到的難題。通過不斷研發(fā)新型處理技術，有利于高效地處理資源，促進冶金行業(yè)向綠色環(huán)保方向發(fā)展，實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展目標。

2 冶金固廢高附加值綜合利用技術

2.1 側吹爐處理工藝

側吹爐處理工藝在銅冶煉等工作中被廣泛應用， 其原料成本較低，而且不會產生較高的能耗和污染。側吹爐熔煉過程中，可以對各種固廢中含有的金屬物 進行回收利用。近些年相關技術人員不斷研究，逐漸完 善側吹爐處理工藝設備，在實際生產過程中無需嚴格 要求物料粒度和含水量等，在爐中可以利用各種物料 (不包括濕污泥)。由于爐床具有較大的面積、床能率， 以及反應空間，因此無需配置二燃室即可充分反應物料和煙氣。通過處理無害化的物料，可以實現(xiàn)能源節(jié)約目標，優(yōu)化整體使用效益。此外側吹爐具有良好的密閉性，可以控制煙氣散逸，降低二噁英的含量，滿足環(huán)保需求。

2.2 等離子爐處理工藝

利用等離子氣化技術的過程中，將離子柜作為熱源，因為離子柜具有較高的溫度和能量，能夠將含碳廢棄物中的有機質全部高效地轉變?yōu)橐?CO、H 為主的合成氣，還能將無機物料轉變?yōu)闊o毒的飛灰。利用等離子體處理各種類型的污泥、垃圾和工業(yè)廢棄物，已經成為國際上研究的熱點。與一般的垃圾焚燒工藝比較，這種工藝可以大大增加廢棄物的能源利用率，而且其適用范圍更廣，對物料的適應性也更強。利用等離子體處理冶煉垃圾，既可以將貴金屬轉化為合金，還可以將其轉化為玻璃質材料，與其他危險廢物一起處理。實際應用表明，此工藝不僅具有節(jié)能效果，還可以實現(xiàn)技術資源回收利用，此外可以控制煙氣污染物。

2.3 含鐵固廢高附加值綜合利用技術

冶金行業(yè)生產的固廢量比較多，其中含鐵塵泥中包含轉爐泥和瓦斯灰等復雜的廢棄物，整體污染問題比較嚴重。當前在處理這一類固廢時，通常采取預處理措施，隨后將其作為燒結廠的配料。

(1)處理含鐵固廢的主要方法包括粉塵噴吹法和直接還原法。其中粉塵噴吹技術指的是直接噴吹處理含鐵的粉塵等，這種方法符合節(jié)能要求，同時不會造成嚴重的污染環(huán)境，但是高爐設備嚴格要求噴吹物料的技術，在一定程度上增加了工作難度。直接還原法主要 是還原轉變方式，將固廢中的鐵氧化物轉變?yōu)榻饘勹F， 同時可以對其他有價值的元素進行回收，可以在高爐煉鐵過程中利用還原的鐵產品。

(2)冷固結球團法工藝也是重要的固廢處理技術， 指的是在固體廢棄物中添加粘結劑，在較低溫度下進行擠出成型或滾壓成型。針對形成的產物，既可用作高爐原料，又可用作轉爐投加料。

(3)氧化焙燒新技術的使用也較為廣泛。根據固廢中碳含量和鐵含量較高的情況，對含鐵固廢配比進行改善，利用固廢中的碳來還原鐵，可以獲取高強度的球團，不僅滿足處理需求，同時提高鋼水質量。通過發(fā)展含鐵塵泥高附加值綠色加工技術，可以發(fā)揮出高附加值焙燒技術，可以用多個噴口焙燒工藝，對各種固體廢棄物進行綜合利用，制備出符合生產需求的球團。針對各種含鐵固廢原料采取高壓造球，再進行煅燒，以此增強球團的強度，同時可以提高全鐵品位。通過該技術的實施，可以有效地緩解當前鋼鐵企業(yè)中氧化鐵皮、含鐵塵泥的附加值較低、難以資源化、積壓大等問題。

3 冶金固廢的應用分析

3.1 環(huán)保高效天然氣爐生產巖棉技術

近年來，墻體保溫材料發(fā)展迅速，尤其是環(huán)保型的材料，新型環(huán)保材料逐漸取代了傳統(tǒng)建材。其中很大部分原料都是冶金固廢，這不僅可以降低原料資金投入量，還可以增強產品性能。

以市場發(fā)展需求為基礎，逐漸研制了節(jié)能型天然氣熔化爐，用于生產巖棉。該設備的爐襯材料具有耐火性特點，熔池部分砌筑了防滲電熔磚，外襯利用保溫材料，在拐角部位設計為倒角，有利于后續(xù)清爐工作的便利性。同時設計了放流口，負責將爐內的熔體放空。

在燃燒系統(tǒng)中利用高速燃燒節(jié)能技術，通過設計環(huán)燃室結構，可以優(yōu)化燃燒效果，同時可以保障操作的穩(wěn)定性和自動化。此外利用控制系統(tǒng)對空燃比進行控制，在不同爐溫背景下，可以自動化切換火焰模式，有利于保障熱效率。將安全截斷閥配置在主燃氣管路上， 有利于進一步提高安全等級。點火燃氣管路可以發(fā)揮出壓力調節(jié)和緊急切斷等功能，有利于保障點火燒嘴的安全性。

3.2 冶金固廢制備免燒磚技術

免燒磚具有隔熱保溫等功能，可以在建筑墻體施工中利用。為了提高土地資源的利用率，不斷發(fā)展高層建筑，逐漸以免燒磚代替?zhèn)鹘y(tǒng)的材料，使其具有良好的發(fā)展前景。這項技術主要是利用冶金固廢作為原材料， 不僅節(jié)省了生產成本，還節(jié)約了資源，對于生態(tài)環(huán)境起到保護作用。在該項技術的操作過程中，根據特定比例 合理攪拌冶金固廢，然后形成漿料，再向制磚機中運輸， 經過壓制處理之后開展碼垛養(yǎng)護工作，最終形成成品。

3.3 冶金固廢筑路應用

在道路建設時可以有效利用大量的冶煉固體廢棄物，且其使用量大、費用低廉、工藝穩(wěn)定。將粉煤灰、鋼渣尾渣等冶煉固體廢棄物優(yōu)先用于高速公路、干線公路、縣鄉(xiāng)公路等項目，不僅能減少道路修建費用，還能有效地緩解企業(yè)冶煉固體廢棄物的問題，這既符合對資源綜合利用的行業(yè)發(fā)展，也是一項可持續(xù)發(fā)展的方針，具有顯著的社會效益和經濟效益。

4 冶金固廢高附加值綜合利用發(fā)展建議

4.1 加強集中管理固廢資源

鋼鐵企業(yè)需要進一步發(fā)展固廢再生業(yè)務，通過集 中整合完善產業(yè)化發(fā)展平臺，創(chuàng)新業(yè)務發(fā)展模式，合理劃分工作責任，不僅可以集中管理固廢資源，同時高效利用固廢材料，優(yōu)化固廢末端管理工作，避免因為處理不合理引發(fā)二次污染等問題。當前固廢利用產業(yè)不夠完善，相關企業(yè)需要推動產業(yè)健康發(fā)展，實現(xiàn)固廢利用產業(yè)化平臺的發(fā)展，提高定價機制和資源配置機制的合 理性，促使固廢利用吸納高端發(fā)展，增強企業(yè)的競爭力。

4.2 優(yōu)化固廢利用產業(yè)布局

由于冶金固廢產量的不斷增加，且其處理和運營 成本受到交通、能量等因素的影響較大，因此很多企業(yè) 選擇區(qū)域化發(fā)展模式。在環(huán)保政策不斷強化的背景 下，實現(xiàn)與環(huán)境的協(xié)同發(fā)展已經成為企業(yè)發(fā)展追求的 重要目標，企業(yè)也將更加注重固體廢棄物的處理與利 用，向量化、循環(huán)方向發(fā)展，也就是通過科技的發(fā)展，盡 量降低鋼鐵生產單位固體廢棄物的排放量，實現(xiàn)企業(yè) 內部各生產單位對固體廢棄物的再利用與消化。通過 完善固廢管理體系，鋼鐵企業(yè)需要合理規(guī)劃固廢業(yè)務 發(fā)展。在建設鋼鐵項目的過程中，綜合考慮固廢場地 和物流方面，降低整體固廢處理資金投入量，充分利 用固廢資源，協(xié)調冶金行業(yè)主業(yè)和固廢業(yè)務以及其他 副產品，保障整體發(fā)展效益。

4.3 完善開放式科研體系

充分挖掘冶金行業(yè)固廢資源，需要充分發(fā)揮科學技術的作用?，F(xiàn)在各大鋼廠紛紛成立研究所，有的甚至擁有自己的機械生產企業(yè)，擁有強大的技術實力。提出了既要加強對鋼鐵工業(yè)先進工藝的研究，又要重視對冶金固體廢棄物綜合處理的前沿科技。在固體廢棄物綜合利用的工業(yè)化平臺上，還應該設立自己的專門技術研發(fā)中心和中試基地，建設一個頂級的、開放的科研系統(tǒng)，依靠研究院、外部大學、科研機構等的優(yōu)勢，進行技術上的合作，并以市場為導向，專門進行新的固體廢物處理技術的研發(fā)與應用。具備基礎設施的企業(yè)，也可以依托自有或外來設備生產實力，聯(lián)合研發(fā)和生產冶煉固體廢棄物工程設備，將固體廢棄物處理業(yè)務與工程設備服務結合起來，發(fā)展出一種可以為再生資源綜合利用產品及工藝設計、設備配套、工程技術咨詢等服務的體系集成型競爭力。