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中国钢渣循环利用现状调研

发布时间:2017-08-31

作为钢铁生产过程的副产品,钢渣的产量是粗钢产量的10%—15%。2014年,我国粗钢产量8.2亿吨,钢渣产量约为0.82—1.2亿吨,目前约有 70%的钢渣处于堆存和填埋状态。如果能循环利用这些钢渣,不仅能回收大量的有价金属,还能减轻环境负担。钢渣的循环利用就是如何有效地、绿色地利用钢渣 尾渣,如何快速经济地消解游离氧化钙(f—CaO)和游离氧化镁(f—MgO)。钢渣处理分两个阶段,由液态渣到固态渣的处理过程即一次处理,固态渣及渣 钢铁的分选加工及磁选过程即二次处理。以下将从钢渣处理行业的环境影响、钢渣一次处理和二次处理等方面进行调研。

  钢渣处理行业环境

  2013 年9月国务院颁布了《大气污染防治行动计划》,具体指标如图1所示。到2017年,全国地级及以上城市可吸入颗粒物浓度比2012年下降10%以上,优良 天数逐年提高;京津冀、长三角、珠三角等区域细颗粒物浓度分别下降25%、20%、15%左右,其中北京市细颗粒物年均浓度控制在60μg/m3左右。

  2015 年1月1日实施的新《环保法》中对钢铁企业钢渣粉尘排放也制定了详细标准。钢渣处理粉尘排放浓度要求由原来的120mg/m3提高到100mg/m3。综 上可知,我国对钢渣处理行业的污染物排放要求越来越高,一些传统的、污染比较严重的钢渣处理方法必将面临改造升级。

  钢渣一次处理工艺

  常 规的钢渣一次处理方法主要有热焖分解法、机械破碎法。其中,热焖分解法包括热焖法、热泼法及浅盘法,这类处理工艺的原理是在高温条件下利用钢渣中的氧化 钙、氧化镁等碱性氧化物与水反应形成氢氧化物,由体积的膨胀破碎来达到粒化钢渣的目的。机械破碎法,顾名思义,是通过机械外力的作用对流动状态的钢渣进行 冲击,使其破碎。机械破碎法包括水淬法、风淬法、滚筒法及钢渣风淬粒化法。国内129家大中型钢铁企业的钢渣一次处理数据。采用热焖法的有59家,占比达 到45.73%;而采用热泼法的改进处理工艺"热泼焖渣法"(也叫"池内热泼")的共有51家,比例达到39.53%;居第三位的是宝钢工程的滚筒钢渣处 理法,占比为7.75%。值得一提的是,宝钢滚筒钢渣处理法虽然在国内占有率较低,但因其具有处理速度快、环保效果好等优点已在韩国浦项制铁、印度 JSW、中国台湾中龙和巴西CSP钢厂得到应用。

  钢渣二次处理现状

  二 次处理工艺包括水洗精铁粉工艺技术、精铁球磨制提纯工艺、渣钢铁回收工艺(含破碎、磁选及筛分技术)及高纯大块渣钢铁加工提纯工艺等。较早期的钢渣二次处 理工艺主要为简单的破碎和筛分,目前都已升级为多级破碎、多级筛分和多级磁选,如梅钢为3破7选5筛分、太钢为2破3选5筛分等,都是为了能充分回收钢渣 中的金属以及使尾渣得到充分利用。但是随着处理工序的增加,设备投资、厂房投资以及日常维护人工都要成倍增加,因此,破碎、筛分及磁选还应该根据一次钢渣 处理的情况来调整。

  钢渣的细碎设备如惯性圆锥破碎机,制粉设备如柔性立式磨机、圆锥磨、卧式磨和辊压磨等应用比较广泛。机械法处理后的钢渣粒度都比较细小,因此其在二次处理时则可以减少破碎、筛分和磁选的设备投资。从整体来看,国内钢渣二次处理工序各有特色,需要结合钢渣一次处理工序的整体价值优势来判断其优劣。

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