绿色技术No.|254 钢铁高炉协同处置危废固废及钢渣资源化技术

楼市科学 2024-08-13 08:08 湖南

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导语：

受宏观经济影响，我国钢铁行业效益大幅下降，很多钢铁企业面临严重的生死存亡，迫切需要转型升级。钢铁高炉协同处置高附加值的危废固废是钢铁企业起死回生的重要途径之一，特别是很多需要淘汰和炸毁的小高炉，该技术是能让其生存发展的救命稻草。另外一方面，我国面临严重的环境卡脖子技术难题，如垃圾电厂飞灰、赤泥、钢渣、铅酸电池、铅锌尾矿、锰渣等迫切需要低成本资源化无害化处理技术。该技术是钢铁行业实现绿色低碳转型升级的颠覆性技术，在平台服务和精准对接下，该技术正在北方某关闭三年多的钢铁小高炉上开展中试。平台特发布技术公告，每个省仅限只在一家钢铁企业应用，相关技术具体内容如下：

注：以下资料及数据由技术方提供，技术方承诺文中数据及资料无误，为其真实性负全责。为了降低技术应用风险，请务必在平台全程跟踪服务和监督下进行精准对接。

行业技术难题和技术简介

钢铁高炉普遍存在锌、碱金属循环富集现象。

1、导致物料结露，阻止了间接还原反应，降低了冶炼效率及煤气利用率，增加了碳消耗；

2、导致焦炭粉化，增加了焦炭消耗；

3、导致炉壁结瘤，阻止了炉料顺行，甚至造成停产，存在极大安全隐患。

4、炉料结露、焦炭粉化恶化了透气性，既影响高炉利用系数，也会增加鼓风能耗。

钢铁高炉除锌除碱金属技术

1、在高炉锌、碱金属蒸气压较高区域引出部分炉气；

2、通过特制的除锌、除碱金属设备，脱除锌和碱金属化合物；

3、将净化后炉气送回炉内继续参与冶金反应；

4、通过不断排出高浓度锌或碱金属炉气，可不断降低炉气中以上物质的分压，避免了这些物质的循环富集，解决了高炉由于锌、碱金属循环富集造成的一系列难题。

我们俗称这种技术为：高炉“透析”技术。这个技术不断可以解决高炉面临的卡脖子技术难题，同时实现低成本协同处置各种危废固废，实现高炉协同处置资源化和高附加值。

技术应用范围

1、含锌冶金固废处理

由于解决了高炉锌富集难题，利用高炉冶炼处理钢铁企业的含锌粉尘、污泥及硫酸渣等高含铁固废，利用高炉风口高温氧化环境，喷吹高炉重力除尘灰和高锌粉尘，如电炉除尘灰，镀锌锌渣粉等。处理过程能耗低，效率高，排放少，处理成本低，效益好，副产品都是近终型产品：铁水、金属锌。投资少，尤其是利用现有高炉或淘汰高炉改造，改造费用较少，投资回收期不到半年。该项目属于环保新兴产业，可以享受各种优惠政策。

2、赤泥处理

我国氧化铝行业每年产生高含铁赤泥1.2亿吨，由于没有规模化的处理技术，每年占用大量土地，已经严重制约了氧化铝行业的发展。人们普遍认为高炉冶炼处理高含铁赤泥是发展方向，目前存在的核心难点就是钠化合物循环富集，由于“透析”技术可以解决高炉碱金属循环富集难题，炼铁高炉增加“透析”技术，处理赤泥就不再是问题。该技术可规模化处理赤泥，处理过程成本低、能耗低，全组分资源化利用，无二次污染产生。利用现有高炉改造，无需再次投资主体设备，也为冶金企业转型升级探索出一条新路。

3、高炉冶炼协同处理垃圾焚烧飞灰

垃圾焚烧飞灰处理是目前固废处理领域第一难题，已经制约了很多城市无废城市建设的难题。高炉冶炼风口区的高温氧化环境，是处理垃圾焚烧飞灰最好的环境场，目前存在的核心难点是飞灰中含有碱金属和锌铅，容易造成高炉炉壁结瘤，导致高炉冶炼无法进行。高炉“透析”技术解决了高炉内三态相变物质循环富集难题，飞灰从高炉风口随煤粉一同喷入高炉，瞬间燃烧、分解消除所有有毒有害物质，并全部得到资源化利用。处理费用低。处理费用低于目前填埋，不到等离子炉处理费用的20%。投资少。利用现有高炉改造，投资不足等离子炉投资的20%。没有废水、废渣产生，没有重金属排放，实现全组分资源化利用。

如河北地区只需做几座高炉改造就可以解决京津冀垃圾焚烧飞灰填埋问题。

4、高炉冶炼协同处理废旧铅酸蓄电池

目前的废旧铅酸蓄电池处理技术都存在铅粉尘排放问题，而且处理后炉渣都是含重金属危废，有些电极材料含镉、锑，很容易造成重金属逃逸。高炉冶炼协同处理废旧铅酸蓄电池技术，利用铅与铁溶解度低，利用高炉宽温度场及料层过滤特性，炉顶低温物料使铅蒸汽无法逃逸。利用风口处的高温度场，将电解液和石灰混合粉从风口喷入炉内，硫酸铅迅速分解气化，并在还原区域被还原，在炉底回收铅。利用“透析”技术回收极板中的镉、锑。该技术特点是高效、低能耗，没有重金属排放，没有污水、固废产生，该工艺是目前唯一可以做到没有重金属排放的废旧铅酸蓄电池处理方案投资少。利用现有高炉改造，投资不足国外技术的20%，只需3000-4000万元。处理成本也远低于国外工艺，企业效益可观。河北地区只要改造两座高炉，就可以处理掉京津冀地区每年产生的所有废旧铅酸电池。

5、高炉冶炼含锌、铅复合铁矿

我国有过百亿吨含锌、铅复合铁矿，由于锌、铅含量超标，高炉冶炼无法使用，这些矿都处在呆滞状态。由于我们的技术解决了高炉锌富集难题，高炉冶炼这种含锌、铅复合铁矿已经不是问题。冶炼过程不但可以获得铁水，同时还可回收锌、铅金属。产出效益远好于正常铁矿石冶炼。目前国外进口含锌、铅铁矿，价格低于正常铁矿400-500元/吨。采用这种铁矿冶炼，比正常铁矿石冶炼成本降低800-1000元/吨，该技术为钢铁企业降本增效探索出一条新路。该技术的实施推广可激活我国一百亿吨呆滞铁矿资源，对于冶金企业是一次获得资源的机会。

钢渣调质处理技术

由于新的建材标准出台，钢渣用于普通水泥通道堵死。钢渣已经成为行业的最大环保难题，给行业可持续发展带来困难。新开发的钢渣改性调质技术可以解决这一行业难题。

借鉴转炉冶炼工艺设备，将液态钢渣兑入钢渣处理转炉，采用氧燃枪向炉内喷吹煤矸石粉，通过控制氧燃比调整炉渣气氛，同时给炉渣升温，前期通过低氧燃比喷吹煤矸石将钢渣中氧化铁还原，后期通过过氧喷吹，将渣中铁氧化成Fe2O3，同时加入调质料调整炉渣成分，使其达到建材使用标准。调质调温后炉渣做类似高炉水渣冲渣处理工艺处理。炉渣中游离铁和还原铁沉在炉底，定期回收。利用过剩余热可以消化部分冷渣。

烟气余热可以预热废钢，也可用于发电。氧燃枪设二次助燃气喷孔，或在后部设置二次燃烧室，便于控制炉渣内气氛，且烟气CO可达标排放。如果煤矸石热值高，也可以回收煤气。

典型案例

中试项目

近年来，在平台服务和精准对接下，该技术正在北方某关闭三年多的钢铁小高炉上开展中试，目前还在试点过程中，试点情况我们将及时和拟合作签约的钢铁企业及时共享分享。该技术只授权全国每个省的一家钢企代理，欢迎钢企联系平台进行深度合作。

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