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 1前言

節約資源是我國的基本國策。開展資源綜合利用是實施節約資源和轉變經濟增長方式的具體體現，是發展循環經濟、建設資源節約型和環境友好型社會的一項緊迫任務。

鋼鐵工業是資源、能源消耗最多的行業，在冶煉過程勢必產生大量的鋼鐵渣。每煉一噸鐵約產生0.34噸高爐渣，每煉一噸鋼約產生0.12噸的鋼渣。隨著鋼鐵工業的快速發展，鋼鐵渣的數量隨之增加，鋼鐵渣的“零排放”成為鋼鐵工業走循環經濟道路，實現可持續發展的重要問題。

“十一五”以來，我國大中型鋼鐵企業，普遍重視鋼鐵渣的科學處理和資源化利用。如鞍鋼鲅魚圈新煉鋼、首鋼京唐鋼鐵公司（曹妃甸）、新余中冶環保資源開發有限公司、九江中冶環保資源開發有限公司等企業都以先進技術作為支撐，建設鋼鐵渣“零排放”的示范工程，改善了企業的環境，創造了相應的經濟效益，使鋼鐵渣的處理和利用工作納入循環經濟的軌道。

然而，我國鋼鐵渣的綜合利用率還不高，與國家要求2010年利用率達到86%以上還有一定的差距。部分企業仍采用簡單的處理造成鋼渣不能全部利用，轉移至農村，粗選廢鋼后堆棄、占用土地、污染環境、浪費資源，使企業可持續發展面臨嚴峻的挑戰。

因此，按照科學發展觀和走新型工業化道路的要求，加快鋼鐵渣“零排放”是鋼鐵行業的責任和緊迫的任務。

2我國鋼鐵渣資源化利用現狀

2009年國家實施了《循環經濟促進法》，將資源化綜合利用作為一項重大的技術經濟政策推進，并以法律形式確定。近幾年在國家有關法規和優惠政策支持下，在各企業領導的重視下，鋼鐵渣的處理工作不斷創新，資源化利用途徑更加明確，利用規模不斷擴大，技術水平逐步提高，一批具有自主知識產權的技術和裝備大力推廣應用，取得了較好的經濟效益、社會效益和環境效益。

2.1取得的成績
2.1.1高爐渣高價值資源化利用規模不斷擴大
2008年我國高爐渣的產生量約為1.6億噸，綜合利用率約為80%。用于生產粒化高爐礦渣粉和水泥混合材的數量約為76.7%。

在二十世紀九十年代中冶建筑研究總院有限公司協同有關單位即進行粒化高爐礦渣粉的研究、生產和推廣應用。中冶建筑研究總院有限公司在院屬試驗廠生產了2萬噸粒化礦渣粉用于北京第三航站樓和地鐵復八線工程建設，取得了良好的技術經濟效果，獲得了業內認可，為起草《用于水泥和混凝土中的粒化高爐礦渣粉》國家標準及在國內推廣起技術支撐作用。經調研及論證1999年提出采用立式輥磨生產礦渣粉。2000年我國粒化高爐礦渣粉的年產量只有120萬噸。2008年我國粒化高爐礦渣粉生產線約有100多條，年產量約為6000萬噸。

粒化高爐礦渣粉由于細度的提高，比表面積在400m2/kg以上，活性充分發揮，等量取代10%~40%的水泥配制混凝土，提高混凝土的后期強度、改善耐久性、改善工作性能，可實現泵送澆注施工，2005年被國家列為“鼓勵發展的環保技術”和綠色建材產品。

2.1.2自主創新技術在大力推廣
（1）鋼渣余熱自解熱悶技術

制約我國鋼渣綜合利用的關鍵問題是鋼渣中游離氧化鈣（f-CaO）和游離氧化鎂（f-MgO）遇水體積膨脹。在使用時會造成建筑物、制品、道路開裂。近幾年來中冶建筑研究總院有限公司研發出第三代鋼渣余熱自解熱悶處理工藝技術和設備，成功的解決了鋼渣的不穩定問題。該技術是將液態鋼渣傾翻在熱悶裝置內，蓋上蓋自動化噴水。水遇熱渣產生蒸汽，消解鋼渣中游離氧化鈣和游離氧化鎂，鋼渣粉化后變穩定。鋼渣中廢鋼充分回收，尾渣可100%用于生產建筑材料、建材制品和道路材料，實現鋼渣“零排放”。
（2）鋼渣粉技術

為了實現鋼渣的高價值資源化利用，中冶建筑研究總院有限公司和中國京冶工程技術有限公司研發了鋼渣成分與膠凝性能關系，在國際上首次提出鋼渣是“過燒硅酸鹽水泥熟料”。把鋼渣磨細至比表面積在400m2/kg以上，可等量取代10%~30%的水泥配制混凝土，可提高混凝土的后期強度、提高耐磨性和抗腐蝕性、降低水化熱等。經北京、杭州、漣源等地生產使用取得了較好的效果。由中冶建筑研究總院負責制定的國家標準《用于水泥和混凝土中的鋼渣粉》GB/T 20491-2006已發布實施。

中國京冶工程技術有限公司從2003年開始調研、論證試驗，認為臥式輥磨是鋼渣粉最佳粉磨設備。當產品比表面積為400m2/kg以上時，噸產品的粉磨電耗為29kW·h，解決了鋼渣粉磨電耗高難以推廣的瓶頸問題。已引進臥式輥磨建設示范生產線，推動鋼渣粉的生產應用。

2.1.3鋼鐵渣綜合利用技術裝備水平顯著提高
近幾年來，通過不斷技術創新和引進，消化吸收國外的先進技術裝備，鋼鐵渣處理利用技術裝備水平不斷提高。

高爐水力沖渣在國外INBA法的基礎上創新出我國自己的新INBA工藝設備，實現了無污染、沖渣質量好、蒸汽回收的生產技術裝備，并達到國際先進水平。

我國自行研發的鋼渣余熱自解熱悶處理設備與日本相比實現了節能降耗，開創了液態鋼渣直接熱悶處理的短流程工藝，達到了國際先進水平。

中冶建筑研究總院和中國京冶工程技術有限公司研發的有壓熱悶處理設備通過中冶科工集團的鑒定，正在進一步研發大型化有壓熱悶設備。

粒化高爐礦渣粉的粉磨設備在引進、消化、創新的基礎上，自行設計制造出國產立式輥磨，并開發了30萬噸/年、60萬噸/年、120萬噸/年的系列產品，在國內推廣應用。

鋼渣的節能粉磨設備由中國京冶工程技術有限公司在引進國外臥式輥磨設備基礎上設計創新，已設計出設備圖紙，正進行樣機的加工制造，以滿足國內鋼渣粉生產的需要。 

鋼渣渣鋼提純磁選設備，在吸收消化國外鋼渣棒磨機和寬帶磁選機組的基礎上，自行設計制造了國產鋼渣提純棒磨機和磁選機，并在鋼渣加工生產線上應用。 

2.1.4鋼鐵渣資源化利用投資運營方式的轉變 

傳統的建設和運行模式制約了企業鋼鐵渣資源化利用工作的發展。長期以來，鋼鐵工業的環保與污染防治設施投資、建設與運營管理存在以下問題： 

（1）在鋼鐵工業項目建設過程中，由于基建投資緊張，同時又為了滿足國家“三同時”要求，往往采取消減環保投資采用簡單而落后的工藝處理，導致鋼鐵渣處理設施滿足不了生產和環保的要求，造成企業污染、排渣占地、資源化利用提不到日程。 

（2）在建設主體工程的同時，主體工程設計院和EPC總承包單位不掌握鋼鐵渣資源化利用的先進技術和設備，往往采用傳統的落后的工藝設備，導致與生產設施配套的渣處理部分達不到預期效果，造成新的污染。不斷進行技術改造，浪費了企業建設資金，影響企業正常生產。 

（3）由于鋼鐵企業生產流程較長，環保設施系統繁多，造成備品備件繁多，且不能統一供應，直接影響設施的及時修復運行。 

（4）渣處理設施的操作維修人員專業性不強，影響設施正常運行。 

在這種情況下，新建鋼鐵企業或企業技改擴建時如按照傳統的方式建設、運營與管理，會使企業背上較沉重的資金和人員負擔，同時使企業無法改變環境管理現狀和實現鋼鐵渣“零排放”目標。 

近幾年來，很多企業采取了“外協”或“BPO”的方式對非主體工藝進行外包，以減輕企業負擔，提高企業效益起到了很好的效果。但存在資產所有者和管理者分離，管理者收益與資產維護的工作量有關，外協單位對資產維護的不夠精細使設備壽命縮短。應該采取將資產的所有權和管理權統一，即采用“BOO”投產、運營的新模式，具有的優點在于： 

（1）減少企業投資。 

（2）環保設施的建設由運營方投資、精心設計、精心制作、精心安裝、精心運營一條龍的服務，才能達到預期效果。 

（3）投資運營者專業化管理后，加強了專業人員素質的提高，有利于消除事故隱患，保證設備完好率。 

（4）實行承包責任制。雙方簽訂責任合同，政府直接對環保承包商的運營進行考核，有利于鋼鐵企業管理機構的精簡，降低鋼鐵企業管理成本。 

近年來，中冶建筑研究總院有限公司設置了投資運營管理機構，調配了專職人員，投資組建了新余中冶環保資源開發有限公司、九江中冶環保資源開發有限公司、天津中冶天管環保資源開發有限公司、西昌中冶環保資源開發有限公司，對鋼鐵渣“零排放”進行投資運營。專業公司專業性強，管理經驗豐富，可以保證鋼鐵渣“零排放”、環境達標，使上級環保部門易于監控。這種運營方式的轉變是保證鋼鐵渣“零排放”的重要途徑。 

2.1.5積極進行標準的制定工作

近幾年，由中冶建筑研究總院有限公司負責制定的冶煉渣資源綜合利用的有關技術標準有32項，其中10項標準已發布實施，15項標準已完成報批，7項標準正在編制中。2010年所有標準完成后，為鋼鐵渣資源化利用提供技術支撐，將推動我國鋼渣“零排放”快速發展。 

標準內容見表1。 

表1  冶煉渣資源綜合利用標準 

2.2存在的問題

2.2.1應提高鋼鐵渣是寶貴資源的認識 

鋼鐵渣是鋼鐵生產過程中產生的廢渣，但它是一種寶貴的資源。由于對鋼渣性質及資源化工藝、設備、用途等認識不足，在發展鋼鐵生產的同時仍采用簡單的處理技術，大部分鋼渣分散堆棄。而沒有作為發展循環經濟的核心內容和提高資源效率和價值，減少環境污染的高度去認識它的重要性。 

2.2.2資源綜合利用水平不高 

與發達國家相比，仍有一定差距。我國2008年鋼鐵渣的產生量約為2.25億噸，利用率約為59.56%。高爐渣產生量為1.6億噸，利用率約為80%，鋼渣的產生量約為6500萬噸，利用率約為10%。2008年高爐渣利用情況見表2。 

表2  2008年高爐渣的利用情況