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鋼鐵企業固體廢棄物處置現狀、技術進展及優化路徑研究

放大字體  縮小字體 發布日期:2026-03-18  作者:陳彥勝 焦璐 劉佳佳 張艷朝  瀏覽次數:817
 
核心提示:摘要:鋼鐵工業作為國民經濟的支柱產業,在推動工業化進程的同時,也產生了大量固體廢棄物(簡稱“鋼鐵固廢”),主要包括高爐渣、煉鋼渣、含鐵塵泥等。隨著“雙碳”目標推進及環保政策收緊,鋼鐵固廢的無害化處置、資源化利用已成為制約行業綠色低碳轉型的關鍵瓶頸。本文基于國內外鋼鐵固廢處置相關研究及產業實踐,系統分析了我國鋼鐵固廢的產生特征與處置現狀,梳理了當前主流處置技術的原理、應用效果及局限性,剖析了處置過程中存在的技術、管理、協同等層面的突出問題,結合“十五五”行業發展導向,提出針對性優化路徑,為鋼鐵企業提升固廢處
 

鋼鐵企業固廢棄物處置現狀、技術進展及優化路徑研究

陳彥勝   焦璐   劉佳佳   張艷朝

摘要:鋼鐵工業作為國民經濟的支柱產業,在推動工業化進程的同時,也產生了大量固體廢棄物(簡稱“鋼鐵固廢”),主要包括高爐渣、煉鋼渣、含鐵塵泥等。隨著“雙碳”目標推進及環保政策收緊,鋼鐵固廢的無害化處置、資源化利用已成為制約行業綠色低碳轉型的關鍵瓶頸。本文基于國內外鋼鐵固廢處置相關研究及產業實踐,系統分析了我國鋼鐵固廢的產生特征與處置現狀,梳理了當前主流處置技術的原理、應用效果及局限性,剖析了處置過程中存在的技術、管理、協同等層面的突出問題,結合“十五五”行業發展導向,提出針對性優化路徑,為鋼鐵企業提升固廢處置水平、實現資源循環利用及可持續發展提供理論參考與實踐借鑒。

關鍵詞:鋼鐵企業;固體廢棄物;資源化利用;無害化處置;綠色轉型

1 引言

鋼鐵工業是全球資源消耗和固體廢物排放的主要行業之一,其生產流程長、工序復雜,從鐵礦石開采、燒結、煉鐵到煉鋼、軋鋼的全環節均會產生固體廢棄物。據中國鋼鐵工業協會數據顯示,2024年我國重點鋼鐵企業固廢產生量達3.64億噸,雖同比略有下降1.6%,但總體規模依然龐大,其中高爐渣、煉鋼渣、含鐵塵泥分別占比約64.3%、23.2%、11.0%[2]。印度等新興鋼鐵生產國同樣面臨嚴峻挑戰,其鋼鐵企業每噸粗鋼約產生600kg固體廢棄物,對生態環境造成顯著壓力[1]

長期以來,我國鋼鐵固廢處置多以堆存、填埋等粗放式方式為主,不僅占用大量土地資源,還可能因重金屬滲漏、粉塵擴散等引發土壤、地下水、大氣污染,威脅生態環境安全與人體健康。隨著《“十四五”循環經濟發展規劃》《鋼鐵行業節能降碳專項行動計劃》,工業和信息化部發布的《鋼鐵企業固體廢物管理指南》等系列標準政策的密集出臺,固廢資源化利用已從“鼓勵性要求”轉變為“硬性約束”,要求2025年大宗固廢綜合利用率達到60%[2]。

鋼鐵固廢并非“無用之物”,而是蘊含鐵、鈣、硅等多種有價元素的“二次資源”,其合理處置與高效利用,既能緩解資源短缺壓力,降低企業原材料成本,又能減少環境污染,助力鋼鐵行業實現“減量化、再利用、資源化”的循環發展目標。因此,系統研究鋼鐵企業固廢處置技術及優化路徑,破解行業處置瓶頸,對推動鋼鐵工業綠色低碳轉型、保障生態環境安全具有重要的理論意義與現實價值。

2 鋼鐵企業固體廢棄物的產生特征與處置現狀

2.1 主要固廢類型及產生特征

鋼鐵企業固體廢棄物種類繁多,性質差異顯著,其中高爐渣、煉鋼渣、含鐵塵泥是產量最大、最具代表性的三類固廢,其產生特征直接決定了處置技術的選擇。

高爐渣是煉鐵工序產生的主要固廢,由鐵礦石中的脈石、焦炭灰分及熔劑(石灰石等)在高溫下熔融反應后冷卻形成,年產生量約2.34億噸,占鋼鐵固廢總量的六成以上[4]。其主要成分為二氧化硅、氧化鈣、氧化鋁等,屬于硅酸鹽類物質,具有潛在水硬性,且不含劇毒有害物質,是目前資源化利用最充分的鋼鐵固廢[2]。但受區域差異影響,東北、西北等偏遠地區因建材需求不足,冬季常出現堆存待售現象[2]。

煉鋼渣是煉鋼工序產生的固體廢棄物,包括轉爐渣、電爐渣等,年產生量約8454萬噸[4]。其產生量約為粗鋼產量的10%~15%,主要成分包括氧化鈣、氧化鐵、二氧化硅等,含鐵量較高,但因含有游離氧化鈣等成分,安定性較差,易導致制品膨脹開裂,制約了其在高附加值領域的應用[4]。值得注意的是,煉鋼渣利用率統計口徑存在偏差,磁選回收鐵、外售第三方選鐵均計入“利用”,實際尾渣利用率僅30%~40%[2]

含鐵塵泥是鋼鐵生產各環節(燒結、煉鐵、煉鋼、軋鋼)產生的粉塵與污泥的總稱,年產生量約4017萬噸[4]。其主要特征是含鐵量高(通常在30%~60%),同時含有鋅、鉛、鎘等重金屬元素及鉀、鈉等堿金屬,若直接循環利用,會增加高爐能耗,甚至影響鋼鐵產品質量[2]。目前其利用率雖超99%,但主要依賴廠內循環,高值化利用水平較低[2]。

此外,鋼鐵企業還會產生少量廢耐火材料、脫硫石膏、粉煤灰等固廢,雖產量較小,但成分復雜,部分屬于危險廢物,處置難度較大[3]。

2.2 固廢處置現狀

2.2.1 處置方式分布

當前我國鋼鐵固廢處置已形成“資源化利用為主、無害化處置為輔、粗放堆存逐步淘汰”的格局。據統計,2024年我國重點鋼鐵企業高爐渣、煉鋼渣、含鐵塵泥綜合利用率分別達99.43%、99.03%、超99%,整體利用率處于較高水平,但利用質量參差不齊[2]

資源化利用是目前鋼鐵固廢的核心處置方式,主要分為兩大路徑:一是“資源回收”,即提取固廢中的有價元素,如從煉鋼渣、含鐵塵泥中回收鐵、鋅等,實現資源循環利用;二是“材料化利用”,即將固廢加工成建筑材料、道路材料等,替代天然資源,如高爐渣用于生產礦渣微粉、混凝土骨料,煉鋼渣用于道路基層回填等[4]。其中,高爐渣85%以上用于生產礦渣微粉,供應水泥行業,而煉鋼渣、含鐵塵泥的高值化利用比例依然偏低[2]

無害化處置主要針對難以資源化利用的固廢(如危險廢物、污染嚴重的尾渣),采用固化/穩定化、焚燒、安全填埋等方式,降低其環境危害性[3]。例如,對含重金屬的塵泥進行固化處理后,再進行安全填埋,防止重金屬滲漏污染土壤和地下水。

粗放式堆存雖已逐步被淘汰,但在部分中小型鋼鐵企業及偏遠地區,仍存在少量固廢堆存現象,不僅占用土地,還存在較大環境安全隱患[4]

2.2.2 政策環境支撐

國家層面高度重視鋼鐵固廢處置與資源化利用,構建了多層次政策支持體系。頂層設計方面,2021年國務院《關于加快建立健全綠色低碳循環發展經濟體系的指導意見》明確提出建設資源綜合利用基地;發改委《“十四五”循環經濟發展規劃》提出2025年大宗固廢綜合利用率達60%、資源循環產業產值5萬億元的目標[2]。

行業細則方面,2022年8部委《關于加快推動工業資源綜合利用的實施方案》聚焦冶金渣高值化利用;2024年五部門《鋼鐵行業節能降碳專項行動計劃》直接推動高爐渣、煉鋼渣替代水泥原料[2]。財稅支持方面,通過《資源綜合利用企業所得稅優惠目錄》《增值稅優惠目錄》,對固廢利用企業減免稅費,降低企業處置成本[2]。此外,中鋼協主導制定ISO煉鋼渣國際標準,推動我國固廢處置技術向國際化邁進[2]。

2.2.3 國際處置現狀借鑒

發達國家鋼鐵工業發展較早,固廢處置技術與管理體系相對成熟,形成了各具特色的處置模式。日本、德國等發達國家鋼鐵固廢綜合利用率已達到98%以上,基本實現“零堆存”[3]。其核心經驗是“資源化優先、全流程管控”,例如,日本新日鐵住金公司將高爐渣、煉鋼渣全部加工成高附加值建筑材料,含鐵塵泥通過精細化處理回收鐵、鋅等元素,實現資源100%循環利用;德國蒂森克虜伯公司采用“分類處置、協同利用”模式,將煉鋼渣與水泥、建材行業深度協同,提升利用附加值[3]

印度塔塔鋼鐵公司通過冷壓塊技術處置鋼鐵固廢,將轉爐污泥、高爐粉塵、氧化鐵皮等細料制成壓塊,其轉鼓指數達48%、磨損指數達3.63%,鐵含量保持在40%以上,在1000~1400℃熱還原試驗中膨脹指數從18%降至4%,將其按3%~5%比例摻入高爐爐料,可提升還原效率、減少膨脹,為鋼鐵固廢資源化提供了新路徑[1]。

相比之下,我國鋼鐵固廢處置雖在利用率上接近發達國家,但在利用附加值、技術精細化程度、協同利用水平等方面仍存在差距,需借鑒國際先進經驗,優化處置模式[3]。

3 鋼鐵企業固體廢棄物主流處置技術及應用分析

鋼鐵固廢處置技術的選擇,取決于固廢的類型、成分、性質及企業的生產需求,目前主流處置技術可分為資源化利用技術、無害化處置技術兩大類,各類技術的原理、應用效果及局限性存在顯著差異。

3.1 資源化利用技術

3.1.1 含鐵固廢資源化技術

含鐵固廢(煉鋼渣、含鐵塵泥等)的資源化核心是回收鐵元素,實現循環利用,主流技術包括磁選分離技術、火法處理技術、濕法處理技術等。

磁選分離技術是目前應用最廣泛、最成熟的含鐵固廢回收技術,主要用于煉鋼渣、含鐵塵泥中鐵的回收[4]。其原理是利用鐵磁性物質在磁場中的磁性差異,將固廢中的鐵礦物與其他非金屬礦物分離,得到鐵精粉,用于燒結、煉鐵工序循環利用[4]。該技術具有工藝簡單、能耗低、成本低、回收率高(鐵回收率可達70%~90%)等優點,已在我國大中型鋼鐵企業廣泛應用[4]。例如,重慶鋼鐵建成專業化二次渣磁選處理線,通過“密閉皮帶運輸+多級破碎+高效磁選”流程,實現渣與鐵精準分離,產出的渣鋼塊、渣鋼粒鐵品位均≥80%,尾渣全鐵含量≤18%[4]。但其局限性是只能回收鐵磁性物質,對非磁性鐵礦物及重金屬元素無法有效分離,回收后的尾渣仍需進一步處置[4]

火法處理技術主要用于含鐵塵泥、煉鋼渣尾渣等的深度處理,核心是通過高溫熔煉,將固廢中的鐵元素還原成金屬鐵,同時回收鋅、鉛等有色金屬[3]。主流工藝包括轉底爐直接還原工藝、回轉窯還原工藝等[2]。其中,回轉窯提鋅工藝應用最廣泛,占含鐵塵泥處理總量的62%,永鋒鋼鐵、山鋼等企業均采用該工藝;轉底爐工藝環保水平高,可生產金屬化球團,中國寶武、首鋼京唐等頭部企業已建成示范項目,但投資成本較高[2]?;鸱ㄌ幚砑夹g的優點是鐵回收率高、可回收多種有價元素,局限性是能耗高、投資大,且會產生少量廢氣、廢渣,需配套環保處理設施[3]。

濕法處理技術作為火法工藝的補充,主要用于處理低品位含鐵塵泥,原理是利用酸、堿溶液溶解固廢中的鐵、鋅等元素,再通過沉淀、萃取等工藝分離回收[4]。山西建龍、撫順新鋼鐵采用鐵碳鋅濕法分離技術,具有能耗低、投資小的優勢,分離出的鐵粉可循環利用[2]。其優點是能耗低、金屬回收率高,局限性是工藝復雜、藥劑消耗大,產生的廢水需深度處理,避免二次污染[3]

3.1.2 爐渣資源化技術

高爐渣、煉鋼渣的資源化利用主要以材料化利用為主,核心是利用其物理化學性質,加工成建筑材料、道路材料等,替代天然資源[4]。

高爐渣資源化技術已相對成熟,主流技術包括水淬?;夹g、礦渣微粉生產技術[4]。水淬?;夹g是將高溫熔融的高爐渣通過高壓水快速冷卻,制成水淬礦渣,可直接用于生產混凝土骨料、道路基層材料等[4]。礦渣微粉生產技術是將水淬礦渣研磨成細粉(比表面積≥400m²/kg),作為水泥混合材,摻入水泥中可提升水泥的強度、耐久性,降低水泥生產成本[4]。目前我國高爐渣85%以上用于生產礦渣微粉,長三角、珠三角等地區因缺粉煤灰,礦渣微粉需求旺盛[2]。此外,高爐渣余熱回收成為新的創新方向,中國寶武梅鋼中試項目年處理25萬噸高爐渣,顯熱回收超60%,噸鐵產蒸汽93千克;安陽永通鑄管建成60噸/時干法粒化示范線,有效破解“顯熱浪費”難題[2]。

煉鋼渣資源化技術因煉鋼渣安定性差的問題,發展相對滯后,主流技術包括熱燜處理技術、煉鋼渣微粉生產技術、碳化固碳技術等[4]。熱燜處理技術是目前煉鋼渣預處理的主流工藝,寶武系企業采用滾筒法、馬鋼采用風淬?;夹g,通過控制煉鋼渣冷卻過程,改善其物理化學性質,減少游離氧化鈣含量,提高穩定性[2]。煉鋼渣微粉生產技術與高爐渣微粉生產技術類似,但需對煉鋼渣進行預處理(除鐵、安定性改性),否則會影響水泥、混凝土的質量[4]。煉鋼渣碳化固碳技術是高值化利用的重要方向,包鋼建成百萬噸級濕法碳化產線,產出高純碳酸鈣;邢臺德龍30萬噸火法碳化線可吸附CO?;寶鋼、太鋼試點煉鋼渣磷肥,附加值較回填提升10倍以上[2]。

3.1.3 其他固廢資源化技術

鋼鐵企業產生的廢耐火材料,可通過破碎、篩分、提純等工藝,加工成再生耐火材料,用于高爐、轉爐等設備的內襯修復,降低耐火材料成本[3]。脫硫石膏主要用于生產建筑石膏、石膏板等建筑材料,替代天然石膏,實現資源化利用[3]。廢油、廢乳化液等危險廢物,可通過蒸餾、萃取等工藝回收油品,實現循環利用,無法回收的部分進行無害化焚燒處理[3]。

3.2 無害化處置技術

無害化處置技術主要針對難以資源化利用的固廢,如污染嚴重的尾渣、含重金屬的危險廢物等,核心是降低其環境危害性,主流技術包括固化/穩定化技術、焚燒技術、安全填埋技術[3]。

固化/穩定化技術是目前危險廢物無害化處置的主流技術,原理是通過添加固化劑(如水泥、石灰、粉煤灰等),將固廢中的重金屬、有毒有害物質固定在固化體中,降低其浸出毒性,使其達到環保排放標準[3]。該技術工藝簡單、成本低,適用于含重金屬塵泥、危險廢物的處置,局限性是固化體體積增大,需占用更多填埋空間,且長期穩定性有待驗證[3]。

焚燒技術主要用于處理可燃固廢(如廢油氈、廢橡膠等),原理是通過高溫焚燒,將固廢中的有機物分解為無害的二氧化碳、水等,同時殺滅細菌、病毒等有害物質[3]。該技術處置效率高、減量化效果顯著,局限性是能耗高、產生的廢氣(如二噁英、顆粒物)需配套高效環保處理設施,否則會造成大氣污染[3]。

安全填埋技術是無害化處置的最終保障,主要用于處置經過固化/穩定化處理后的危險廢物、無法焚燒或資源化的尾渣等[3]。填埋場需進行防滲、防滲漏、防雨淋等處理,設置監測系統,防止固廢中的有害物質滲漏污染土壤和地下水[3]。該技術的優點是處置范圍廣、操作簡單,局限性是占用大量土地資源,處置成本高,且存在長期環境風險[3]。

3.3 處置技術對比與選擇建議

不同處置技術的適用場景、優缺點存在顯著差異,鋼鐵企業需結合自身固廢類型、成分、產量及環保要求,選擇合理的處置技術組合,實現“環境效益、經濟效益、社會效益”的統一[3]。具體對比及選擇建議如下:

對于高爐渣,優先選擇水淬粒化+礦渣微粉生產技術,實現材料化高值利用;偏遠地區可結合當地建材需求,選擇道路基層回填等利用方式,同時探索余熱回收技術,提升資源利用效率[2]。對于煉鋼渣,先采用磁選分離技術回收鐵元素,再通過熱燜處理、碳化固碳等技術進行改性,用于生產煉鋼渣微粉、磷肥等,提升附加值[2]。對于含鐵塵泥,高品位塵泥優先采用磁選分離技術回收鐵,低品位、含重金屬塵泥可采用轉底爐、回轉窯等火法技術,或濕法分離技術,實現多元素回收[2]。對于危險廢物,優先采用固化/穩定化+安全填埋技術,可燃危險廢物可采用焚燒+廢氣處理技術,確保無害化處置[3]

4 鋼鐵企業固體廢棄物處置存在的突出問題

盡管我國鋼鐵固廢處置水平已取得顯著提升,綜合利用率處于較高水平,但結合產業實踐及調研分析,當前鋼鐵企業固廢處置仍存在技術、管理、協同、政策等多個層面的突出問題,制約了固廢資源化利用的質量和效率,影響鋼鐵行業綠色低碳轉型進程[2]。

4.1 技術層面:高值化技術滯后,創新能力不足

一是高值化利用技術瓶頸突出[2]。目前我國鋼鐵固廢資源化利用仍以“低端利用”為主,高附加值利用比例偏低。例如,煉鋼渣大多用于道路回填、水泥混合材等低端領域,高值化的煉鋼渣陶瓷、稀有金屬提取等技術仍處于實驗室或中試階段,未實現規?;I應用[2];高爐渣主要用于生產普通礦渣微粉,高端建材、功能材料等應用比例極低[3]。含鐵塵泥的火法處理技術能耗高、成本高,濕法處理技術工藝復雜、廢水處理難度大,難以大規模推廣[3]。

二是技術創新能力不足[2]。我國鋼鐵固廢處置技術多依賴引進、模仿,自主研發能力薄弱,核心技術(如煉鋼渣安定性改性、重金屬深度分離、余熱回收等)被少數發達國家壟斷[3]。多數鋼鐵企業重生產、輕環保,對固廢處置技術研發的投入不足,缺乏與科研院校的深度合作,技術成果轉化率低,難以實現技術的迭代升級[3]。

三是技術裝備水平參差不齊[2]。大中型鋼鐵企業配備了先進的固廢處置裝備,處置效率和環保達標率較高,但部分中小型鋼鐵企業受資金、技術限制,仍采用傳統的粗放式處置裝備,磁選、研磨等裝備精度低,資源回收率低,且存在粉塵、廢水等二次污染隱患[3]。

4.2 管理層面:精細化管理缺失,監管體系不完善

一是企業內部管理粗放[2]。部分鋼鐵企業未建立完善的固廢管理體系,固廢歸屬不清、計量缺失,對固廢的產生、收集、儲存、運輸、處置等環節缺乏全流程管控[2]。固廢分類收集不規范,不同類型、不同成分的固廢混合堆放、運輸,導致資源化利用難度增加,甚至造成二次污染[3]

二是監管體系不完善[2]。目前我國鋼鐵固廢處置的監管主要依賴政府環保部門,監管范圍較窄,監管力度不足,對中小型鋼鐵企業、偏遠地區企業的固廢處置監管存在盲區[3]。固廢處置的環境監測體系不健全,部分企業未按要求設置監測點位,對固廢浸出毒性、填埋場滲漏等的監測不到位,難以及時發現和處置環境風險[3]。

三是統計數據不完整[2]。中鋼協僅統計100余家重點企業的固廢數據,全國400余家鋼企的數據缺失,固廢產生量、利用技術、處置途徑等關鍵信息未納入統一統計,導致行業整體情況難以精準把控,不利于政策制定和技術推廣[2]。

4.3 協同層面:產業鏈協同不足,資源循環不暢

一是企業內部協同不足[3]。鋼鐵企業各生產工序(燒結、煉鐵、煉鋼、軋鋼)各自為政,固廢產生環節與處置環節脫節,未將固廢處置納入企業整體生產規劃,導致固廢產生量難以源頭減量,處置技術與生產需求不匹配,資源循環利用效率低下[3]。例如,含鐵塵泥的處置未與煉鐵、煉鋼工序深度協同,回收的鐵精粉質量不達標,難以直接循環利用[3]。

二是跨行業協同不足[2]。鋼鐵固廢資源化利用需與水泥、建材、化工等上下游行業深度協同,但目前各行業之間存在壁壘,缺乏有效的協同機制[3]。例如,新版《通用硅酸鹽水泥》(GB175—2023)實施后,煉鋼渣在水泥行業的應用受到限制;鋼鐵固廢生產的建筑材料市場認可度低,銷路不暢,制約了資源化利用的規?;l展[2]。

三是區域協同不足[3]。我國鋼鐵企業主要集中在華北、華東地區,而固廢資源化利用所需的市場需求(如建材行業)在區域分布上存在差異,導致部分地區固廢堆積,部分地區資源短缺,區域間固廢協同處置機制不完善,資源循環不暢[3]。

4.4 其他層面:成本壓力較大,政策落地不到位

一是處置成本壓力大[3]。鋼鐵固廢資源化利用技術(如火法處理、高端材料加工)投資大、能耗高、運營成本高,而固廢利用產品附加值低,市場競爭力弱,多數鋼鐵企業固廢處置業務處于虧損狀態,缺乏主動提升處置水平的內生動力[3]。尤其是在鋼鐵主業效益下行背景下,企業對固廢處置的投入進一步壓縮[2]。

二是政策落地不到位[3]。盡管國家出臺了一系列支持鋼鐵固廢資源化利用的政策,但部分政策缺乏具體的實施細則,可操作性不強[3]。財稅優惠政策覆蓋面有限,多數中小型鋼鐵企業難以享受,政策激勵效果不明顯[3]。此外,固廢利用產品的標準體系不完善,如煉鋼渣建材質量標準不統一,導致市場認可度低,制約了資源化利用的推廣[2]。

三是人才短缺[3]。鋼鐵固廢處置涉及環境工程、材料科學、冶金工程等多個學科,需要復合型專業人才[3]。但目前我國相關專業人才培養滯后,企業缺乏專業的固廢處置技術人員和管理人員,導致先進技術難以有效推廣應用,處置過程中存在操作不規范、管理不到位等問題[3]。

5 鋼鐵企業固體廢棄物處置的優化路徑與對策建議

針對當前鋼鐵企業固廢處置存在的突出問題,結合“雙碳”目標、“十五五”行業發展導向及國際先進經驗,從技術創新、管理提升、協同發展、政策保障、人才培養等多個層面,提出以下優化路徑與對策建議,推動鋼鐵固廢處置實現“無害化、資源化、高值化”發展。

5.1 強化技術創新,突破高值化利用瓶頸

一是加大核心技術研發投入[3]。鋼鐵企業應提高環保投入占比,重點投入煉鋼渣安定性改性、重金屬深度分離、高爐渣余熱回收、固廢高附加值材料制備等核心技術研發[2]。加強與科研院校、高校的深度合作,建立產學研協同創新平臺,加快技術成果轉化,推動實驗室技術走向規?;I應用[3]。例如,推廣煉鋼渣碳化固碳、高爐渣余熱回收等成熟創新技術,提升資源利用效率和附加值[2]。

二是推動技術裝備升級[3]。鼓勵鋼鐵企業引進先進的固廢處置裝備,對傳統裝備進行智能化、綠色化改造,提升裝備精度和處置效率,降低能耗和二次污染風險[3]。支持裝備制造企業研發適合我國鋼鐵固廢特點的專用處置裝備,打破國外技術壟斷,降低裝備投資成本[3]。例如,推廣高效磁選、精細化研磨等裝備,提升含鐵固廢的鐵回收率[4]。

三是推廣先進處置模式[2]。借鑒日本、德國、印度等國家的先進經驗,推廣“分類處置、全流程管控、協同利用”模式[1]。推動鋼鐵固廢“源頭減量—過程控制—末端資源化”全流程管控,從生產源頭減少固廢產生量[3]。例如,優化燒結、煉鐵、煉鋼工藝,減少含鐵塵泥、煉鋼渣的產生量;推廣冷壓塊技術,實現細料固廢的資源化循環利用[1]。

5.2 完善管理體系,提升精細化管理水平

一是建立企業內部全流程管理體系[3]。鋼鐵企業應將固廢處置納入企業整體生產規劃,建立“產生—收集—儲存—運輸—處置”全流程管控機制[3]。規范固廢分類收集、儲存和運輸,對不同類型、不同成分的固廢進行分開處理,提升資源化利用效率[3]。建立固廢管理臺賬,完善計量、監測體系,實現固廢產生量、處置量、利用率的精準統計[2]

二是健全行業監管體系[3]。政府環保部門應擴大監管范圍,加大對中小型鋼鐵企業、偏遠地區企業的監管力度,嚴厲打擊粗放式堆存、非法處置固廢等行為[3]。完善固廢處置環境監測體系,要求企業設置規范的監測點位,加強對固廢浸出毒性、填埋場滲漏等的實時監測,及時排查和處置環境風險[3]

三是完善統計與標準體系[2]。擴大鋼鐵固廢統計樣本,將全國400余家鋼企全部納入統計范圍,完善固廢產生量、利用技術、處置途徑等關鍵信息統計[2]。加快制定固廢利用技術、產品標準,如煉鋼渣建材質量標準、固廢回收鐵精粉質量標準等,統一行業規范,提升固廢利用產品的市場認可度[2]。

5.3 加強協同合作,構建資源循環體系

一是強化企業內部協同[3]。推動鋼鐵企業各生產工序協同聯動,將固廢處置與燒結、煉鐵、煉鋼等工序深度融合,實現資源循環利用[3]。例如,將回收的鐵精粉直接用于燒結、煉鐵工序,將煉鋼渣微粉用于企業內部混凝土澆筑,降低原材料采購成本[3]。

二是推動跨行業協同[2]。建立鋼鐵行業與水泥、建材、化工、道路建設等上下游行業的協同利用機制[3]。鼓勵鋼鐵企業與建材企業合作,擴大煉鋼渣、高爐渣在高端建材領域的應用[3];與化工企業合作,推廣煉鋼渣碳化固碳技術,實現CO?減排與固廢利用的雙贏[2];與道路建設企業合作,規范煉鋼渣在道路基層、面層的應用,提升利用規模[4]。

三是加強區域協同[3]。結合區域鋼鐵產業布局和固廢利用需求,建立區域固廢協同處置機制[3]。推動固廢在區域間的合理調配,解決部分地區固廢堆積、部分地區資源短缺的問題[3]。例如,在鋼鐵企業集中的地區,建設區域性固廢資源化利用基地,實現固廢集中處置、規?;?sup>[3]。

5.4 強化政策保障,降低企業處置成本

一是完善政策支持體系[3]。政府應出臺具體的政策實施細則,增強政策可操作性[3]。擴大財稅優惠政策覆蓋面,將中小型鋼鐵企業納入優惠范圍,對固廢資源化利用項目給予稅收減免、財政補貼等支持,降低企業處置成本[3]。例如,對采用先進處置技術、高值化利用比例高的企業,給予額外財政補貼[2]

二是加大市場扶持力度[3]。政府應加強對固廢利用產品的市場引導,鼓勵政府投資項目優先采用鋼鐵固廢利用產品[3]。建立固廢利用產品認證體系,提升產品市場認可度,拓寬產品銷路[3]。例如,推廣煉鋼渣磷肥、高純碳酸鈣等高附加值產品,提升企業經濟效益[2]

三是完善激勵約束機制[3]。建立鋼鐵固廢處置評價體系,將固廢綜合利用率、高值化利用比例等指標納入企業環保評價、綠色工廠認證等考核體系[3]。對處置水平高、利用率高的企業給予表彰和獎勵,對處置不力、非法處置的企業進行處罰,倒逼企業提升固廢處置水平[3]。

5.5 加強人才培養,夯實技術支撐基礎

一是完善人才培養體系[3]。高校、職業院校應增設鋼鐵固廢處置相關專業(如環境工程、材料科學與工程、冶金環保等),培養復合型專業人才[3]。加強校企合作,開展訂單式人才培養,提升學生的實踐能力,滿足企業人才需求[3]。

二是加強企業人才培訓[3]。鋼鐵企業應加強對現有技術人員和管理人員的培訓,定期組織開展固廢處置技術、環保政策、精細化管理等方面的培訓,提升人員專業素質和操作水平[3]。鼓勵員工參加行業交流、技術研討等活動,學習先進經驗和技術[3]。

三是引進高端專業人才[3]。制定優惠政策,引進國內外固廢處置領域的高端技術人才和管理人才,充實企業人才隊伍[3]。建立健全人才激勵機制,提高人才薪酬待遇,留住核心人才,為企業固廢處置技術升級和管理提升提供人才支撐[3]。

6 結論與展望

6.1 結論

鋼鐵企業固體廢棄物處置是推動鋼鐵行業綠色低碳轉型、保障生態環境安全的重要舉措,也是實現資源循環利用、降低企業成本的有效途徑[3]。當前我國鋼鐵固廢產生量龐大,2024年重點企業固廢產生量達3.64億噸,雖綜合利用率處于較高水平(高爐渣、煉鋼渣、含鐵塵泥利用率均超99%),但存在利用附加值低、技術創新不足、精細化管理缺失、產業鏈協同不夠等突出問題[2]。

主流處置技術已形成“資源化利用為主、無害化處置為輔”的格局,含鐵固廢以磁選、火法、濕法等技術回收有價元素,爐渣以材料化利用為主,危險固廢采用固化/穩定化+安全填埋等無害化處置技術[4]。但各類技術均存在一定局限性,需結合企業實際選擇合理的技術組合[3]。通過強化技術創新、完善管理體系、加強協同合作、強化政策保障、加強人才培養等優化路徑,可有效破解行業處置瓶頸,推動鋼鐵固廢處置實現“無害化、資源化、高值化”發展[3]。

6.2 展望

隨著“雙碳”目標的深入推進和環保政策的持續收緊,鋼鐵企業固廢處置將迎來更高的要求和更廣闊的發展空間[3]。未來,鋼鐵固廢處置將呈現三大發展趨勢:一是技術向“高值化、智能化、綠色化”方向升級,煉鋼渣碳化固碳、高爐渣余熱回收、固廢功能材料制備等技術將實現規?;瘧?,大幅提升資源利用效率和附加值[2];二是模式向“全流程管控、跨行業協同、區域聯動”方向轉變,形成“鋼鐵—建材—化工”一體化資源循環體系,實現固廢“零堆存”[3];三是政策向“精準化、多元化、強激勵”方向完善,財稅優惠、市場扶持等政策將進一步落地,倒逼企業提升固廢處置水平[3]。

同時,隨著產學研協同創新的不斷深化,核心技術瓶頸將逐步突破,專業人才隊伍不斷壯大,鋼鐵固廢將從“廢棄物”徹底轉變為“二次資源”,為鋼鐵行業實現綠色可持續發展、助力“雙碳”目標實現提供有力支撐[3]。未來還需加強國際技術交流與合作,借鑒印度塔塔鋼鐵冷壓塊等先進技術經驗,推動我國鋼鐵固廢處置技術走向國際化[1]。

參考文獻

[1] IRJET. Sustainable Utilization of Solid Wastes from Integrated Steel Plants through Cold Briquetting: A Case Study from Tata Steel, Jamshedpur[J]. IRJET, 2025, V12(I8): 461-468.

[2] 搜狐網. 鋼鐵固廢年產3.64億噸!“十五五”怎么破局?利用率99%背后仍有痛點[EB/OL]. 2025-09-11.

[3] 魏汝飛, 龍紅明, 丁冉, 等. 鋼鐵工業典型難處理固廢資源化利用:現狀、挑戰與突破路徑[J]. 中國冶金, 2025, 35(7): 32-52, 76.

[4] 土木在線. 鋼鐵行業全流程固危廢處置新技術及應用實踐[EB/OL]. 2025-10-04.

[5] 環球網. 到2025年,力爭大宗工業固廢綜合利用率達57%,讓工業資源高效循環[EB/OL]. 2026-01-23.

[6] 中國鋼鐵工業協會. 中國鋼鐵工業固廢資源化利用發展報告(2024)[R]. 2025.

[7] 張磊, 李娟. 鋼鐵企業固體廢棄物資源化利用技術進展[J]. 環境工程, 2024, 42(5): 134-140.

[8] 王浩, 劉敏. 國外鋼鐵固廢處置經驗及對我國的啟示[J]. 冶金經濟與管理, 2024(3): 45-48.

 
 
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