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固废变资源——循环经济利用探索的沙钢样本

独立日 

8月2日,经过连续5年运行,由沙钢集团和神雾节能江苏省冶金设计院有限公司共同完成的“转底炉处理含铁、锌尘泥资源循环利用关键技术”及示范科技成果,顺利通过由中国循环经济协会组织的专家评审,综合评价认为该成果整体工艺技术及装备达到国际领先水平。

由中国工程院院士金涌担任组长的评审组认为,这是国内第一条具有完全自主知识产权处理含铁、含锌粉尘的转底炉生产线,实现了对含铁、锌尘泥资源的循环回收利用,对提升我国钢铁行业节能减排水平具有重要示范作用,建议在同类冶炼企业推广使用。金涌表示,该项目使用的是低热值煤气,通过蓄热式燃烧技术,提高了炉内燃烧温度,有效提高了球团金属化率;与此同时,通过炉内气流场的特殊设计,降低了球团粉化率和扬尘,提高了锌粉的品味和回收率,技术指标表现很好。

如何处理并利用冶炼渣、冶金尘泥等固体废物,是长期困扰钢铁行业的环保难题之一。我国现有钢铁生产技术,每生产1吨钢产将伴随产生80—120kg的冶金尘泥,每年产生冶金尘泥量约8000万吨,其中含有大量的锌、铁等元素,数量庞大,如果能不加以循环回收利用,不仅污染环境,而且造成资源浪费。

此次由神雾节能所提供技术和设备支持的沙钢集团“转底炉处理含铁、锌尘泥资源循环利用关键技术”参评项目,主要应用于冶金企业生产过程中所产生的含铁、锌粉尘、除尘灰和污泥等固废的循环回收利用。不仅可以循环利用尘泥中的碳,而且有效回收铁、锌等有价金属,产品附加值更高。过去该工艺的核心技术和设备掌握在外国公司手中,进口关键设备价格十分昂贵。

沙钢集团是目前国内最大的民营钢铁企业,总资产突破1500亿元,年炼钢能力达4150万吨,2016年实现营业收入1983亿元,连续8年跻身世界企业500强。沙钢集团董事局常务执行董事、第一副总裁刘俭在评审会上表示,发展循环经济是转变经济增长方式,实现钢铁工业可持续发展的必由之路。刘俭介绍,近年来沙钢集团在新改扩建项目中,环保设施投资比例超过30%,目前公司设备原值约620亿元,其中环保设备原值超200亿元。“十一五”以来,沙钢集团已投入数十亿元,实施了49个清洁生产项目,实现了煤气、蒸汽、炉渣、焦化副产品和工业用水“五大循环回收利用工程”,通过变废为宝,每年循环经济产生的效益占企业总效益的20%以上。

这个示范项目,是使用神雾集团技术,由沙钢集团与神雾节能江苏省冶金设计院有限公司共同实施,从2012年探索出的一套清洁生产、深化资源综合利用、发展循环经济的新模式,项目总投资约2.56亿元。所使用原料为沙钢集团冶炼过程中所产生的各种固体废弃物,每年可处理含铁、锌尘泥量30万吨,是目前世界上处理含铁、锌尘泥量最大的一条生产线。专家组成员、原河北钢铁集团董事长王天义介绍,目前日本、美国转底炉处理尘泥的规模都不大,每年只有10-15万吨,一直没有重大突破,而沙钢神雾转底炉的处理规模达到30万吨,并且作业率超过92%,总体上已经解决了钢铁行业含锌粉尘难以利用的多项世界性难题。

自2012年以来,神雾节能与沙钢集团所打造的这套转底炉已实现全固废连续稳定生产超过5年,并且实现了包括转底炉装、出料机、转底炉炉底机械、转底炉耐火材料及隔热炉衬等在内关键核心设备的完全自主设计制造,打破了国外技术垄断。专家组成员、原宝钢首席炼铁专家周渝生认为,沙钢集团的蓄热式转底炉工艺充分利用了尘泥中的内含碳,既回收了铁和锌,其自身能耗也很小,解决了氧化锌品位低、还原球团的高金属化率等困扰美国、日本钢铁行业多年的世界级技术难题,实现了钢铁固废的资源化利用,作为国内外循环经济的示范工程具有重要推广意义,建议尽快进军美国市场和一带一路冶金市场。

专家组追踪了沙钢神雾“转底炉处理含铁、锌尘泥资源循环利用关键技术”及示范科技成果过去5年的数据,该技术项目的球团金属化率平均值为85.6%,锌平均脱除率95%,锌回收率平均达95%,布袋收集ZnO粉尘平均含锌量60%以上,相比回转窑工艺节能约27.4%,各项性能指标均达到国际领先水平,显著提升了我国转底炉直接还原技术的市场竞争力以及我国在直接还原冶炼领域的国际地位。

专家组认为,该项技术项目真正实现了变废为宝和循环利用,经济效益与社会效益显著。该项目年处理30万吨含锌粉尘,每年可生产金属化球团20万吨,ZnO粉尘7000吨,自2014年至2016年,新增产值8.8亿元,利税3.97亿元。与此同时,该项目一举解决了困扰钢铁行业多年的固废污染环境的问题,实现了示范工程内的固废和污水零排放,按转底炉现有产量核算,本项目每年减少烟尘排放504吨,减少二氧化碳排放3.67万吨,减少二氧化硫排放238吨。

分析认为,近年来国家出台了《钢铁工业调整升级规划(2016-2020年)》、《“十三五”国家战略性新兴产业发展规划》等一系列鼓励性政策,促进钢铁行业转型升级。随着沙钢集团“转底炉处理含铁、锌尘泥资源循环利用关键技术”及示范科技成果的成功运营,将有效带动更多钢铁、有色行业的固废处理项目会持续落地,提升我国冶金固废的综合利用水平,促进冶金行业的可持续健康发展。

2016年,我国钢产量为8.08亿吨,产生的尘泥量约8000万吨,其中含锌尘泥量约2000万吨,如果2000万吨含锌尘泥全部采用转底炉技术进行处理,每年可生产金属化球团约1300万吨,解决6000多人就业,每年新增产值180亿元。

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发布时间:2017-08-17 10:03:01

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