陳亞團
（酒鋼集團宏興股份公司鋼鐵研究院 甘肅 嘉峪關 735100）
摘要：本文對鋼鐵企業典型固體廢物的利用技術現狀從亮點技術、先進理念兩方面進行了介紹。在此基礎上筆者結合資料研究和長期工作實踐，提出了一些固廢利用的思路供廣大冶金工作者和固廢處理科研單位和企業參考。
關鍵詞：鋼渣；鐵渣；混凝土； 石膏；粉碎
0 前言
冶金企業是物流量和產量都十分巨大的產業，這也就決定了生產過程的固體廢物產生量也是一個驚人的數字。以鋼鐵行業為例，鋼渣數量為鋼產量的8-15%[1]，達到80-150kg/t，鐵渣產生量達到300-400kg/t，加上其他各類塵、泥等固體廢物，噸鋼產生量大約在650kg/t。按照2018年的鋼鐵產量，全國每年產生固體廢物的量就有6億噸，數量十分可觀。由于我國固廢利用技術總體不高，固廢利用率僅有發達國家的40%的水平，積存的固體廢物不僅占用了土地，污染了環境，而且浪費了資源[2]。國家鋼鐵工業十三五規劃中要求繼續深入推進節能減排工作，加大冶金固廢的處理力度，盡可能實現資源化利用。因此研發冶金固廢的高效利用方法的任務十分緊迫，固廢處理不僅關系到鋼鐵企業的降本增效和清潔文明生產，還關系到我國經濟和社會的可持續發展，更關系到中國的大國形象和國際責任。
十七大以來國家提出了綠色發展戰略和人與自然和諧共生的理念，可以說正當其時。隨后，原本就十分火熱的固體廢物利用研究領域更加繁榮發展，出現了許多新技術、新產品。固廢處理的面越來越廣，包括礦山固廢、鋼鐵冶金、有色冶金、鋁業等多個領域的固體廢棄物處置和高效利用的研究如火如荼。而且固廢處理領域出現兩種新的氣象，一是固廢處理不再停留在低端位置，體現出技術的高端化和產品的高附加值化；二是各學科間的結合更加緊密，冶金、建材、化工、物料細碎、環境等多個領域鑄件拉近距離，彼此研究，彼此了解，扭轉了以往各自為戰和單打獨斗的局面。這些都說明外國企業和研究機構的認識正在進步，固廢處理水平正在進步，總體是一種向好的趨勢。
本文對于近5年來國內冶金固廢利用領域取得的最新成果、亮點技術、全新思路和最新理念進行整理并展示給讀者。在此基礎上結合筆者鋼鐵企業多年工作的時間、以往知識積淀和固廢處理實踐提出若干固廢處理的建議。希望以上資料對各位冶金工作者和固廢科研人員能有所助益。
1 鋼渣處理和利用亮點技術
1.1鋼渣尾渣制造陶瓷顆粒
目前，城市內澇嚴重，專業人士提出地面透水化，并出現“海綿城市”概念，提出“滲-蓄-凈-排”的要素，截至2018年6月，累計有53個城市開展海綿城市試點。鋼渣陶瓷顆粒正是實現這一理念的理想方式。該陶瓷顆粒衍生的制品同時具有土壤保濕、吸聲隔熱和墻體裝飾等功能，發展前景廣闊，分為鋼渣燒脹陶粒和鋼渣免燒陶粒，重點介紹后者。
1.1.1鋼渣燒脹陶粒
（1）原料：鋼渣粉、粉煤灰、粘土、各種除塵灰
（2）工藝：
a.制粒工藝：在滿足熔渣等溫截面圖的三角形法則基礎上，通過干燥、燒制、燒成等工藝制作而成，然后將陶粒用于制造各種成形制品。鋼渣中的鐵氧化物熔點低，在合理含量下有利于降低陶粒的燒成溫度。工藝為：原料破碎→混合碾壓→造粒機造粒→回轉窯煅燒→產品貯存
b.制品產業化工藝
陶粒→加料加水→發泡攪拌→脫模→養護→切割整形→包裝
（3）優點：利用固廢，外殼堅硬，綜合強度高，重量輕于天然石料。
（4）缺點：能耗高、成本高、產業化不易
1.1.2鋼渣免燒陶粒
（1）原料
a.基料：鋼渣+礦渣粉；
b.粘結劑：水泥；
c.密度調節劑：鋁粉膏；
d.外加劑：生石灰、二水石膏、硅酸鈉、氫氧化鈉
目前的4種鋼渣（熱潑鋼渣、滾筒鋼渣、熱悶鋼渣、風淬鋼渣）都可以使用，但因不同鋼渣的成分、性能各異，對免燒陶粒的性能產生影響，需針對不同鋼渣開展配比研究。
（2）工藝
圖1 免燒陶粒的生產工藝
（3）優點：相比于燒脹陶粒，投資少、能耗小、無污染、制備工藝簡單。
（4）不同鋼渣身纏免燒陶粒的原料配比：
對于熱潑鋼渣，鋼渣：礦渣：水泥：鋁粉膏：生石灰：二水石膏：硅酸鈉：氫氧化鈉=40：60：10：1：4：2：4：4
對于熱悶鋼渣，鋼渣：礦渣：水泥：鋁粉膏：生石灰：二水石膏：硅酸鈉：氫氧化鈉=40：60：10：1：4：2：4：3
E.陶粒外觀
圖2 熱潑渣陶瓷顆粒 圖3 熱悶鋼渣陶瓷顆粒
F. 鋼渣免燒陶粒應用于海綿城市的可行性分析
可行性取決于4點：性能、制備、成本、用量。性能方面，堆積密度910kg/m3，筒壓強度11.01MPa，1h吸水率1.71%。符合高強輕質陶粒標準，適合海綿城市建設；制備方面，免燒陶粒制備工藝簡單，沒有燒制過程，能耗小，無污染，車間占地少。利用固廢，原料充足，不用粘土和巖石，有利于環保；成本方面，每噸制造成本比燒脹陶粒低108元（成本對比情況見表1）；用量方面，中國年陶瓷顆粒用量超過500萬m2，主要用于混凝土工程、砌塊和墻板等。海綿城市建設陶粒用量巨大，其用量遠遠超過建筑工程的用量。可以預期陶粒前景廣闊。
表1 成本對比情況
|
1噸燒脹陶粒的成本 |
|||
|
項目 |
原料重（t） |
單價（元/t） |
成本（元/t陶粒） |
|
粉煤灰 |
0.675 |
180 |
121.5 |
|
高嶺土 |
0.090 |
350 |
31.5 |
|
其它 |
0.250 |
200 |
50 |
|
煤炭 |
0.200 |
478 |
95 |
|
總計 |
|
|
298 |
|
1噸免燒陶粒的成本 |
|||
|
項目 |
原料重（t） |
單價（元/t） |
成本（元/t陶粒） |
|
水泥 |
0.0170 |
340 |
23.8 |
|
生石灰 |
0.043 |
240 |
10.32 |
|
二水石膏 |
0.014 |
360 |
5.04 |
|
鋁粉膏 |
0.007 |
10800 |
75.6 |
|
硅酸鈉 |
0.028 |
1050 |
29.4 |
|
氫氧化鈉 |
0.028 |
1300 |
36.4 |
|
總計 |
|
|
180 |
1.2鋼渣全組分分梯級利用
圖4 鋼渣分梯級利用樹狀圖
武漢理工大學吳少鵬教授課題組對全國鋼渣性能調研顯示，經過合理冷卻處理的鋼渣質地密實，用途廣泛，提出鋼渣全組分分梯級利用的理念，開發出鋼渣抗滑集料、瀝青面層集料（瀝青混凝土）等六種應用途徑，這里終點介紹前三種。
（1）鋼渣用作高等級瀝青抗滑集料
接觸角測試結果顯示，在同一溫度下鋼渣相比玄武巖、石灰巖與基質瀝青具有更小的接觸角。表明瀝青更容易潤濕鋼渣表面，體現出鋼渣與瀝青優異的粘附性能。鋼渣瀝青混凝土相比玄武巖瀝青混凝土具有更大的殘留穩定性、劈裂抗拉強度比，表明鋼渣瀝青混凝土抗水侵害性能更優。鋼渣瀝青混凝土比玄武巖瀝青混凝土具有更強的抗高溫變形能力，低溫抗裂性略優，具有更高的疲勞壽命，耐久性更好。
（2）鋼渣瀝青混凝土-瀝青路面
鋼渣表面以硅酸鈣、金屬氧化物為主，表面富含Al3+、Ca2+，與瀝青的粘附性好，耐磨性優異，為鋼渣瀝青混凝土的優良性能奠定了基礎。該型混凝土是一種對環境安全的材料，公路路面使用18個月后各項性能指標均滿足設計要求，尤其耐久型優異，路面綜合性能與輝綠巖瀝青混凝土無明顯差異。該混凝土滿足高等級路面建設的要求，可以代替傳統混凝土。
圖5 鋼渣瀝青路面應用實例
（3）鋼渣砂
鋼渣砂性能滿足《道路用鋼渣砂》YB/T4187-2009的要求，可替代天然砂石制備混凝土。制備水泥混凝土時，可使混凝土成本降低15%以上。100%使用鋼渣砂的水泥砂漿安定性良好。合理的鋼渣砂摻量能提高水泥砂漿的28天抗壓強度，可制備C40級以上的水泥混凝土。
1.3利用鋼鐵企業余熱超細粉碎鋼渣以及高質化應用
超細粉碎技術被譽為現代垓心技術的原點，制備超細顆粒具有粒度小、分布窄、雜質含量低和顆粒形貌可控等特點。西南科技大學流能粉體技術研究所自上個世紀八十年代以來一直專注于超音速氣流粉碎、機械粉碎技術、控制性粉碎技術、高精度氣流分級、顆粒形貌整形、易燃易爆粉體的粉碎與分級以及超細粉體收集技術。
目前冶金余熱利用的途徑也僅限于余熱發電、余熱采暖、烘干物料。磨細鋼渣粉作為混凝土摻和料是擴大鋼渣應用前景的最重要的途徑，也是鋼渣規模化應用的有效途徑。同時其它大宗工業固廢的低成本、規模化粉碎，是實現其高值化、規模化利用的重要途徑。
1.3.1蒸汽動能磨簡介
氣流粉碎是公認干法有效獲得最小微粒的粉碎方法。優點是分級精度高、產品粒度分布窄、純度高、分散性好、加工設備磨損很小。缺點是能耗高、單機產量小，且僅適用于高附加值產品，因而加工范圍有限。以上缺點限制了氣流粉碎的廣發應用也促使課題組開發了新型細磨設備-蒸汽動能磨，蒸汽動能磨直接利用蒸汽的動能，減少了中間的能量轉換環節，大大提高了能量利用效率。以下是其加工工藝流程。
圖6 蒸汽動能磨加工工藝流程圖
圖7 蒸汽動能磨能量利用效率與傳統工藝對比
蒸汽動力磨的優勢：粉碎強度大，分級精度高、分布窄、產品純度高、顆粒形態好、設備磨損小、粉劑流動性和分散型好、兼具干燥功能、安全性高（防爆、防靜電以及防氧化），加工成本遠低于立磨，
為工業余熱、固廢低成本規模化超細粉碎與高值化利用提供了新的理論、方法、工藝與設備，具有很好的經濟性和環保性。
1.3.2蒸汽動能磨的產業化應用
（1）加工超細固硫灰：固硫灰（例如燒堿煙氣脫硫灰）因含游離氧化鈣、硬石膏等使其具有大吸水性和高膨脹性，導致其水泥或混凝土制品后期安定性不良。超細化能充分發揮堆積和填充效應，提高膠凝活性，且膨脹性能得到一定控制，適合作為礦物摻合料用于高性能混凝土中。
（2）加工超細粉煤灰：不僅細化粒度，還保護了粉煤灰中的玻璃微珠，利于其特殊性能的發揮。超細粉煤灰可以制備高性能混凝土、樹脂基摩擦材料、在高分子材料中用作填料、超細粉煤灰基成形吸附劑、塑料制品或涂料中的抗菌填料。
（3）加工鋼渣超細粉：在蒸汽動能磨實現超細粉碎拓展鋼渣的使用范圍和改善鋼渣制品性能的同時，利用脈動氣懸分離技術同步從鋼渣超細粉中回收部分高品位鐵粉。
（4）其它：蒸汽動能磨還能加工亞微米、納米級粉體，在粉碎的同時實現烘干。過熱蒸汽狀態下粉碎，可實現粉碎與高效烘干一體化加工。在粉碎過程中隔絕了粉體與空氣，可避免爆炸。
表2 蒸汽動能磨粉碎+烘干部分物料試驗參數
|
物料名稱 |
粉碎前水分% |
粉碎后水分% |
成品粒度d50/μm |
成品粒度d90/μm |
蒸汽溫度/℃ |
蒸汽壓力/MPa |
|
脫硫石膏 |
25-30 |
0.5-1 |
1.93 |
3.18 |
400 |
0.5 |
|
褐煤 |
22-30 |
14.5-16.5 |
11.45 |
23.65 |
280 |
0.5 |
|
22-30 |
6.5-8 |
5.51 |
9.09 |
280 |
0.5 |
|
|
活性碳酸鈣 |
25-30 |
5.2-6 |
3.89 |
11.7 |
280 |
0.5 |
|
石油焦 |
13-15 |
1.1-2 |
23.33 |
65.11 |
230 |
0.5 |
1.4鋼渣輥壓破碎和有壓熱悶技術
中冶節能環保有限責任公司開發的鋼渣輥壓破碎余熱有壓熱悶新技術是鋼渣處理領域的重大革新，提高了處理的質量和效率，經過多年應用和改進，現已成為成熟的渣處理技術。
鋼渣有壓熱悶屬于第四代鋼渣熱悶處理技術。為了能夠實現鋼渣穩定化處理的連續化、設備化和自動化，2007年-2009年，中冶建筑集團研究總院開始了鋼渣有壓熱悶這一工藝技術的研發課題，組織相關研究人員進行了配套關鍵設備結構的設計和相關的實驗室模擬試驗研究，并在2011年開始在河南濟源鋼鐵公司建設了第一條鋼渣有壓熱門生產線，2012年8月竣工投產。2013年10月，該技術完成了成果鑒定。成果鑒定意見：實現了鋼渣處理過程的裝備化、自動化、潔凈化和高效化。是鋼渣處理領域的一次開拓性創新，技術水平達到了國際領先水平。
表3 一般的鋼渣一次處理工藝的優缺點
|
處理方式 |
優 點 |
缺 點 |
|
熱悶法 |
工藝適用性廣，可處理各種鋼渣，處理后鋼渣粉化效果好，渣、鋼分離徹底，鐵回收率高，鋼渣安定性合格，尾渣活性高，生產成本低、效率高，環境排放達標。 |
投資較大 |
|
熱潑法 |
排渣速度快，冷卻時間短、便于機械化生產，處理能力大；鋼渣活性較高、生產率高。 |
設備損耗大，占地面積大，破碎加工粉塵大，蒸汽量大；鋼渣加工量大，對環境污染嚴重，金屬鐵不能全部回收，鋼渣穩定性差，利用途徑受限制等。 |
|
滾筒法 |
流程短，排渣快，自動化程度高，占地面積較小，污染小、渣粒性能視渣型而異。 |
鐵回收效果差，收益低。局部漏渣和變形較多（轉爐滾筒），運行成本高、投資大。 |
|
風淬法 |
安全高效，排渣快、工藝成熟，占地面積較小。污染小，渣粒性能穩定，粒度均勻且光滑( >5ｍｍ沒有)，投資少。 |
無法進行鐵回收，收益低。 |
1.4.1鋼渣輥壓破碎-自壓熱悶技術介紹
由于煉鋼過程投入的石灰過量，石灰被已經飽和的鋼渣所包裹，生成死燒石灰，另外鋼渣中硅酸三鈣（C3S）在高溫下分解，也產生f-CaO（自由氧化鈣）。f-CaO結晶致密，常溫下水化反應慢，體積膨脹98%。該技術通過悶罐提高熱悶工作壓力，可促進f-CaO消解反應。
圖8 鋼渣有壓熱悶工藝流程圖
1.4.2鋼渣輥壓破碎-自壓熱悶工藝的基本工序
（1）輥壓固化工序
輥壓破碎工序作用：通過機械和噴霧冷卻方式，將熔融鋼渣快速離散、粒化，為自壓熱悶工序創造合適的溫度和粒度條件。
（2）自壓熱悶工序
自壓熱悶工序作用：利用鋼渣自身余熱加熱水產生的高溫高壓飽和水蒸氣快速完成鋼渣中游離氧化鈣的消解，實現鋼渣的穩定化，渣鐵分離，為鋼渣高效粉磨以及用于建材等行業創造條件。
（3）鋼渣有壓熱悶的主要設備
A.鋼渣輥壓破碎機。該裝置是一種往返移動的輥式熔融鋼渣破碎裝置； 通過回轉運動和直線運動的合理匹配，實現多相態并存鋼渣的快速固化和推渣落料兩種功能； 為有壓熱悶工藝奠定了基礎，填補了該工藝專用設備的空白。
B.渣槽及轉運臺車。該設備具有轉運臺車的功能，可完成鋼渣在不同作業位置的轉運； 該設備主要由橫、縱兩個臺車組成(類似鑄造橋式起重機的大、小車結構），可沿軌道在橫向和縱向方向上運動。 渣槽的功能是盛放固態鋼渣。
C.鋼渣有壓熱悶罐。該裝置是一種齒嚙式快開門結構的高溫壓力容器，工作壓力為0.2-0.4MPa。 采用隔熱、水冷結構，保證了有壓熱悶裝置的安全性、可靠性。
圖9 渣罐傾翻機（實現渣罐360度傾翻作業）
圖10 輥壓破碎機（實現熔融鋼渣快速離散、固化并進行推料）
圖11 渣槽及其轉運臺車（實現熱渣轉運并卸料）
圖12 自壓熱悶罐（實現鋼渣快速消解、穩定化處理）
（4）鋼渣輥壓破碎-自壓熱悶工藝的技術優勢
A.悶周期短（從傳統的十幾個h縮短為三四個h）。
B.自動化水平高，工作定員人數少。
C.裝備化、自動化程度高。
D.清潔化生產：處理過程在密閉罩和熱悶罐中進行，蒸汽、粉塵有組織排放。
E.建設和運營成本低。
F.可實現鋼渣余熱的回收利用。
G.尾渣性能優越，為深加工奠定基礎。以下表4是與傳統熱悶的具體指標對比。
表4 罐式有壓熱悶處理方法與池式熱悶處理方法的指標對比
|
對比項目 |
池式熱悶處理方法 |
罐式有壓熱悶處理方法 |
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熱悶周期 |
24h |
2.5-3h |
|
鋼渣穩定性 |
a.游離氧化鈣小于3% b.浸水膨脹率小于2% |
a. 游離氧化鈣小于2% b.浸水膨脹率小于1% |
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勞動定員 |
罐式有壓熱悶比池式熱悶處理技術熱悶區域勞動定員減少40% |
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運營成本 |
罐式有壓熱悶比池式熱悶處理技術運營成本減少40% |
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占地面積 |
罐式有壓熱悶比池式熱悶處理技術占地面積減少13% |
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（5）鋼渣有壓熱悶工藝發電工藝流程
圖13 鋼渣有壓熱悶工藝發電工藝流程
1.5適合內陸鋼鐵企業的鋼渣的利用模式（具體需要根據企業地理位置和條件選擇實施）
1.5.1鋼渣返回鋼鐵生產流程
比較常見的如鋼渣用作燒結礦熔劑及高爐熔劑；鋼渣在轉爐回用：留渣操作可認為是熱渣循環利用，而有些企業將階段性的低磷鐵水冶煉的鋼渣單獨存放、相機利用的方式則可稱為冷渣循環利用。用作鐵前熔劑時，最大的問題是鋼渣的P含量問題，鋼渣配比不能太大，否則鐵水Ｐ含量高而得不償失。
回收鋼渣中的廢鐵，手段有破碎、磁選、球磨、水洗等。總之，鋼渣做得越細，其中的金屬便可以回收得越多。但破碎耗隨著粒度的不斷增大而成冪函數增長，探索新的低能耗、高效細碎技術是解決這一問題的一個方向。
1.5.2鋼渣用于建筑領域
（1）用于道路路基，優點是抗凍性好、導電性好、不干擾鐵路通訊系統、用于瀝青路面強度高、硬度大、防滑、磨碎率小、結實等優點。
（2）生產鋼渣水泥和鋼渣混凝土。其一是細磨成鋼渣微粉，作為水泥和混凝土的參合料，優點是適合蒸汽養護、后期強度大、耐磨、耐腐蝕性好、水熱低、膨脹度小（形狀穩定性好）、生產工藝簡單、成本低且減少了熟料的生產量，實現節能減排。其二鋼渣小粒作為混凝土砂漿骨料和瀝青混合骨料，相當于碎石所起的作用。
（3）生產定形建筑制品。最常見的應用是生產鋼渣蒸養磚瓦制品，形狀較多，用于墻體、道路、抑塵路面等（例如格子磚空隙種植耐踩踏植物）。近年來，國內外采用先進的加氣和發泡工藝，將鋼渣、礦渣、粉煤灰等按照一定比例混合，生產出密度不同的高附加值的鋼渣泡沫混凝土砌塊，其中鋼渣摻混比例高達50%以上，最高達到70%，產品的保溫性和物理性能優越，為鋼渣綜合利用開辟了新路子。另外，國內外還有用鋼渣和粉煤灰一起制造鋼渣陶瓷的，屬于高端領域。
（4）鋼渣用于海綿城市建設。典型例子是鋼渣透水磚，其采用沙子、水泥、石屑、碎石和鋼渣經過壓制成形和養護制成，也有用鋼渣配合其它原理制成輕質陶瓷顆粒再制成定型透水制品的案例，廣泛用于城市廣場、人行道、園林等，具有透水性好、抗磨性好、抗壓性好和強度高等特點。
（5）鋼渣用于煙氣脫硫
傳統的燒結和電廠煙氣脫硫工藝采用石灰石或石灰作為二氧化硫吸收劑，成本較高。而鋼渣中有大量堿性氧化物，適合作為煙氣脫硫劑。目前成熟的工藝為循環流態化床煙氣脫硫工藝，流程簡單，運行成本低，副產品干態化，便于利用。
（6）鋼渣用于高性能填料
填料具有補強作用，可以提高產品的力學性能并且價格低廉，還可降低成本。目前在載重車輛輪胎、鐵路道口硬質橡膠墊、接縫伸縮塊等橡膠制品中已經應用。
2 煉鋼注余渣（或稱精煉渣）的充分利用
精煉后的鋼包頂渣，相當于一種在煉鋼工藝不知覺間預混的精煉渣，其堿度高、冶金性能好、成分合理、化渣快，除了有些爐次渣這含S較高外，大部分爐次渣中S都未飽和，完全可以再回到精煉工序二次甚至三次利用。目前有精煉站的鋼鐵企業有許多都實施了精煉后注余鋼渣的熱回收，稱之為“精煉熱渣循環工藝”，但受限于廠房、起重設備、產品大綱和生產組織等條件限制，熱渣循環比在20-50%間變化，目前還沒有哪一家企業可以將注余渣全部利用的，一次都沒有循環的注余渣只能倒進渣盤凝固后倒運至渣場，在回收金屬后，粉渣堆存。精煉渣由于其高堿度、高還原性的特點，粉化揚塵嚴重，不利于環境保護且造成資源浪費。為解決以上冷態精煉注余渣利用率不高的問題，關鍵就要避開廠房、起重設備、產品大綱和生產組織等方面的制約因素，開發出便于循環利用的方式。以下是兩項建議。
2.1注余渣粉的集中
粉渣的集中采用雙層格柵，上面一層采用縱橫交錯的不銹鋼方坯制作（最好是圓坯制作，以便粉料易于下落），以保證結構剛度，其空隙較大。下面一層采用不銹鋼板制作，類似于轉爐地倉的格柵，其空隙較小并有一定坡度，在一旁設置收集斗。在下層格柵的下方布置錐形料倉，采用電振給料，倉的下面是軟連接式的插入式料咀，用于給循環料罐裝料。渣盤凝固后磕出放置在第一層格柵上逐漸粉化，大型鋼片留在格柵上，粉渣和小鋼片下落至第二層格柵上，大部分小鋼片留在第二層格柵上，粉渣與微小鋼片繼續下落收集至錐形倉，電振給料至料帶或循環料罐。粉渣中混有的小型鋼片不影響下料和精煉使用。第一層格柵上的大型鋼片采用磁盤吸走，二層格柵上的小型鋼片大部分滑落至格柵一旁的收集斗中，少量的可用耙子剮下來或用電動刮板剮下來。設備設想圖見圖14。
2.2注余渣粉的使用
（1）收集企業內部的裝料小袋集中存放，組織人員將分離金屬后的精煉渣裝袋后運往煉鋼系統，在轉爐出鋼時加入鋼包作為預成渣或在精煉站加入鋼包。也可在在爐渣跨設室內注余渣盤暫存池，渣盤先在其中存放一段時間，待渣鐵分離后，用磁盤挑出金屬，將粉渣裝袋在轉爐出鋼時回用。當然，以上裝袋的粉渣也可以在精煉站加入鋼包。
（2）制作多個循環使用的帶支架的可移動料罐，放置在上述粉倉下面的軌道平車上，料倉底部的上限活動式料咀插入料罐上部的彈性橡膠環圈可以封閉、抑塵。電振給料將料罐裝滿，用渣跨天車吊運至過跨電動平車上的罐架上過跨倒運至精煉跨，天車吊運至精煉平臺預設的抑塵式下料口上方的稱量架上并可靠固定，使用時通過插板控制下料，根據數字顯示控制下料量，將粉渣加入鋼包。設置下料口時須注意使得落料點處于精煉爐蓋下方，以便除塵。循環料罐見圖15。
圖14冷態注余渣篩分、收集裝置結構示意圖
（1-上層剛性格柵，2-下層斜坡格柵，3-廢鋼料槽，4-電振式料倉，5-可升降式下料咀）
圖15冷態精煉注余渣循環料罐工作示意圖
（1-罐體，2-查看梯，3-料罐溜槽4-料罐插板閥，5-支架，6-加強筋，7-受料斗（上方有封閉殼），8-下料溜槽）
3 煙氣脫硫灰利用技術
二氧化硫的減排方法有三種：源頭治理、過程控制和末端治理。末端煙氣脫硫已經成為減少二氧化硫排放的有效方法，并取得了顯著的經濟效益和社會效益。濕法脫硫：產物主要是CaSO4，成分波動大，性質不穩定。半干法脫硫：產物主要是CaSO3，有害雜質多，CaSO3含量高難利用。
實現半干法脫硫灰資源化利用的關鍵技術就是：氧化后再利用技術和過程協同氧化技術。安徽工業大學的技術團隊開展了大量研究工作，目前在實驗室內已經形成三項新技術（煙氣脫硫灰濕法氧化新技術，煙氣脫硫灰高溫（火法）氧化新技術和脫硫灰水熱法氧化合成硫酸鈣晶須新技術），申請發明專利10項，獲得國家自然基金的資助。
3.1低溫濕法快速氧化工藝
圖16 濕法氧化示意圖
常規濕法氧化效率很低，需要加入助氧劑，形成低溫快速氧化工藝。助氧劑選擇的原則是與鈣離子的結合能力要大于SO32-，同時小于SO42-。添加助氧劑可實現半干法脫硫灰的低溫非催化氧化。助氧劑可以循環利用，降低了氧化成本。脫硫灰氧化后可直接用于石膏制品，水泥緩凝劑和膠凝材料
3.2煙氣脫硫灰高溫（火法）氧化新技術
圖17 煙氣脫硫灰高溫氧化示意圖
基本原理是利用高溫固廢的余熱促進亞硫酸鈣的氧化速度，同時在高溫下可將殘留的碳酸鈣分解，這樣不僅提高了產率，也提高了產品的純度。
3.3利用脫硫副產品生產硫酸鈣晶須
圖18 硫酸鈣晶須顯微結構
3.3.1硫酸鈣晶須簡介
該產品為纖維狀或針狀單晶體，由于晶須結晶時原子結構排列高度有序，近乎完整晶體，致使晶須的強度接近材料原子間價鍵的理論強度，遠遠超過目前使用的各種增強劑。由于硫酸鈣晶須有優良的增強性能及強有力的價格優勢，受到國內外的普遍關注，價格根據品級在2000-5000/t之間變化。晶須制備方法：水熱合成法、鹽溶液（常壓酸化法）、反膠束法、微波反應法等。以脫硫灰為原料，采用水熱合成法即可將脫硫灰氧化，又能制備出硫酸鈣晶須，開辟了資源化利用的新途徑。
3.3.2硫酸鈣晶須的主要應用領域
（1）制備復合材料：例如高分子材料中加入硫酸鈣晶須，可以提高材料的機械強度、耐熱性以及尺寸穩定性等。
（2）瀝青填料及增強劑：以硫酸鈣晶須代替石棉及木質纖維制備瀝青混合料，可以提高混合料的抗高溫車轍能力。
（3）制備摩擦材料：摩擦材料中加入一定量的硫酸鈣晶須，可以提高摩擦材料的耐磨性，延長其使用壽命。
圖19 硫酸鈣晶須的制備工藝流程
4 非鋼鐵產線塵泥處理和利用技術
4.1鋁灰高值化利用技術
4.1.1鋁灰特點概述
鋁灰是電解鋁企業的固廢之一，產生量大約30-50kg/t鋁。因企業不同，鋁灰的成分各有不同，大致成分如下：Al10%-30%，Al2O320%-40%,Si\MgFe氧化物7%-15%，KNaCaMg的氯化物和微量的氟化物占比15%-30%。區分鋁灰的種類是基于含鋁的百分比，分為以下兩類：（1）一次鋁灰，顏色呈灰白色，鋁含量在15%-70%，因為主要是在不添加鹽熔劑的電解鋁和鑄造過程中產生，鋁的含量較高，主要是鋁和鋁的氧化物混合組成。（2）二次鋁灰，由于受到其它物質沾染，呈現黑色，鋁含量在12%-20%之間，混有一定量的鹽熔劑和其他氧化物。鋁灰中不僅含有豐富的Al、Al2O3， 還含有利于化渣的CaF2，如加工、使用得當完全可以起到鋼液精煉作用。例如鋁灰與鈣質物料配合壓球，生產精煉合成渣并兼具脫氧功能（緩釋脫氧劑）。目前只有少量企業開展了試點，使用效果良好。對于周邊有電解鋁企業的鋼鐵企業可考察、聯系與實施。鋁灰外觀見圖20。
據統計，每生產1000噸的鋁就產生25噸的鋁灰，將其中有價元素高值化利用，變廢為寶，獲得廉價原料的同時既提高了企業的經濟效益又解決了環境問題，對鋁工業發展和生態環保都具有重要的戰略意義。
圖20 鋁灰的外觀
4.1.2鋁的回收方法
根據回收工藝可分為加鹽類和不加鹽類添加劑兩種。加鹽的分離工藝有炒灰法、ALUREC法和傾動回轉爐法。不加鹽的工藝有重力選礦法。不加鹽工藝成本低、能耗低、同時解決了添加鹽類添加劑產生含鹽廢料的問題，節約了成本。
4.1.3氧化鋁的回收方法
（1）高溫煅燒法：以鋁灰為原料，采用煅燒法，將原料經水洗預處理提高純度后，在1600℃高溫下煅燒4h以上制備氧化鋁，所得氧化鋁純度可達到95%以上。
（2）酸浸法：以鋁灰和硫酸為原料，采用酸浸法得到硫酸鋁，隨后采用亞鐵氰化鉀沉淀法去除硫酸鋁中的鐵，再利用碳酸氫銨溶液與除鐵后的硫酸鋁溶液反應得到前驅體碳酸鋁銨，在1150℃下煅燒2h可得到純度為99%以上的α-Al2O3粉體，產物顆粒度約為70nm。
（3）堿式法：以鋁灰為原料，將鋁灰與NaOH、NaNO3混合，在一定條件下浸出熔煉產物進行晶種分解得到氫氧化鋁，再在1200℃下煅燒1h以上得到粒度小于4.25微米的α-Al2O3粉體。
4.1.4鋁灰的除雜
（1）水浸出法：研究人員分別用一次水溶液浸出法、二段水溶液浸出法、熱球磨浸出法、堿液浸出法對二次鋁灰做了除雜比較。前三種選擇水溶液為介質的浸出法堆Na、Cl、K元素的浸出效果斗十分顯著，但無法除SiO2.
（2）堿液浸出法：將二次鋁灰浸泡在NaOH溶液中，在一定溫度下攪拌，一段時間后經抽濾、干燥得到粉末。堿液浸出法浸出率最高，除雜效果最好。
（3）酸液浸出法：將鋁灰與鹽酸溶液混合浸泡，再放入馬弗爐中于1200下焙燒2h以上，可有效除去雜質，并且晶體類型發生改變，從而結構和性質改變，有利于更好地綜合利用。
4.4.5鋁灰的應用
（1）利用鋁灰合成sialon陶瓷材料
Sialon陶瓷具有強度高、硬度高、耐高溫、熱學和電學性能優良等特點。利用鋁灰制備Sialon陶瓷材料，不僅資源得以利用，還使得該型陶瓷的生產成本得以降低，前景廣闊。
（2）利用鋁灰制備棕剛玉
目前用于制備棕剛玉的鋁礬土資源日益緊缺，研究發現鋁灰也可以制備棕剛玉。
（3）利用鋁灰制備鎂鋁尖晶石
鋁鎂尖晶石是高檔耐火添加料，隨著天然原料來源的日益減少，人們也在積極開發別的原料途徑，利用鋁灰制造鋁鎂尖晶石是起重一種方法。高玉成等以鋁灰為主料，經二次電熔燒結得到了鎂鋁尖晶石。該方法成本低、能耗少，是一種性價比較高的方法。鐘鑫宇等以鋁灰和菱鎂礦為原料，研究了不同煅燒溫度對產物的組成、晶胞常數和微觀結構的影響。結果表明1400℃煅燒得到的鎂鋁尖晶石晶胞常數最大，結構致密，晶粒均勻。
（4）利用鋁灰制備人造沸石
沸石是一種具有分子空隙的礦物，具有吸附和例子交換的性質，是理想的凈化材料。研究人員將鋁渣加入磷酸溶液，混合攪拌1.5h以上并加入三乙胺再攪拌1.5h合成凝膠，再轉移到高壓釜中加熱10h，取出后過濾、干燥、高溫去除三乙胺后得到了沸石。
（5）利用鋁灰制備陶瓷清水磚
徐小紅等以鋁灰為主要原料，添加不同的燒成助劑，通過壓制成形的方法制備了高性能的陶瓷清水磚。該方法得到的產品吸水率高、氣孔率大、強度高且保溫和隔音性能好，還降低了清水磚的制造成本，開辟了鋁灰使用的新途徑。
（6）利用鋁灰等固廢制造硫鋁酸鹽水泥
硫鋁酸鹽水泥具有高抗滲、高抗凍、耐腐蝕等優良性能。研究人員以脫堿赤泥、脫硫石膏、鋁灰和電石渣4種固廢為原料，采用“濕法粉磨-均勻化-壓濾”的濕法工藝制備硫鋁酸鹽水泥取得成功。
（7）利用鋁灰制造硫酸鋁
硫酸鋁常被作為絮凝劑用于提純引用水以及污水處理設備當中。研究發現以硫酸和鋁灰為原料可生產該型產品。
（8）利用鋁灰制造聚合氯化鋁
聚合氯化鋁（PAC）是一種優良的高分子絮凝劑，適用于多種污水的水質凈化。采用酸溶法制備的PAC對廢水的COD（化學需氧量，水體有機物含量指標）去除率高達60%以上，且降低了PAC的制造成本，使得鋁灰得到資源化利用。
（9）利用鋁灰制造煉鋼脫硫劑
傳統的煉鋼脫硫劑主要是CaO或CaO-Al2O3復合脫硫劑，新型脫硫劑采用鋁灰、石灰、螢石混合制備復合脫硫劑。龔建森等對鋁灰復合脫硫劑再鑄鐵和爐外脫硫作用進行了研究。結果表明，適用鋁灰脫硫劑的降硫率達到30%以上，對產物的形態也有積極作用。
5 鐵合金固廢利用技術
5.1 鉻鐵礦熱爐渣生產引流劑
某企業研究院2018年與自有耐材公司合作，利用鉻鐵礦熱爐渣熔點較高的特點作為鐵合金鐵包耐材的部分替換料的實驗室研究取得了成功。部分指標甚至優于耐火集料。因此鉻鐵礦熱爐渣后續大規模用于冶金廠區鐵包料、鐵罐料和生產自用/外銷擋渣錐效益都將十分顯著。除了上述用途，這里還有一個設想就是利用鉻鐵渣熔點高的特點生產鋼包引流劑，這樣可以將鋼鐵企業的焦粉、焦油、焦渣、干熄焦除塵灰硅石粉等優勢資源加以利用，完全可以嘗試開發多個級別品種，在滿足自用的基礎上可以外銷別的企業。對于附近有鉻鐵公司的企業或起身有鉻鐵公司的企業，可以考慮鉻鐵渣的以上拓展利用方式。
5.2 固廢利用先進理念
5.2.1以鋼渣產業化利用為例的網絡圖
圖21 鋼渣產業化利用網絡圖
5.3粉磨工藝先進理念
5.3.1因料而異理念
根據物料的性質、產品質量要求以及設備的粉磨原理，才能正確選擇粉磨設備，繼而確定合理的工藝技術方案，是建設礦渣粉等粉料生產線的關鍵步驟。
5.3.2超細粉磨理念
超細粉磨是增強固廢制品質量、擴大固廢應用領域的有效途徑，也是實現固廢增值的有效途徑。但應大力發展低成本粉磨技術才能體現經濟效益。將企業內部余熱作為超細粉磨的動力源是一種低成本模式。
（1）超細粉磨的特點
由于超細粉磨粉體粒度極細，比表面積大，加之缺陷少，因而其表面活性高，化學反應速度快，溶解度大，燒結溫度低且燒結體強度高，填充補強性能好，又具有獨特的光、電、磁性能等。同樣礦渣被磨制成超細粉也具有了大部分超細粉體的特征，這些特性克服了一般礦渣粉的缺點，主要特征如下：比表面積大，表面能大，使其不會象礦渣粉一樣在摻量較大時增加混凝土或者砂漿的泌水性；因表面積大而具有較好的分散性和吸附性，用于建筑材料中時，比一般礦渣粉具有更好的填充和改善空隙結構的作用。另外不會像一般礦渣粉那樣降低混凝土的早期強度。
（2）超細粉磨的展望
超細粉磨目前由于技術瓶頸，產量低且成本高，但隨著混凝土用量和性能要求的提高，將來勢必需要越來越多的礦渣超細粉，市場是十分廣闊的。
5.3.3復合摻混理念
雖然礦粉已經成為制備高性能混凝土必不可少的組分，可有效改善混凝土的工作性、力學性及耐久性，降低水泥水化熱等優點。但目前高品質的礦粉越來越少，很多地區已面臨礦粉短缺的情況。而將鋼渣粉與礦渣粉復摻用作混凝土摻合料時，兩者作用效果能夠相互疊加且優勢互補，為制備高性能混凝土提供了一條有效途徑，同時可加大鋼渣摻量，實現鋼渣的資源化利用。
5.3.4引進助磨劑
助磨劑是今年來開發的一種細磨助劑，是以化學激發活化原理作為理論基礎，選擇對人體和水泥無害的聚合多元醇及有機醇胺類物質作為其助磨成分，選擇含硅類和堿金屬基無機材料作為活性激發組分復合而成。該助磨劑具有助磨和增強雙重作用，其所含的助磨成分在粉磨過程中起到助磨、改善顆粒組成的作用，所含的激發增強成分在水化過程中起到提高鋼渣粉水化反應速度的作用。
5.4余熱利用理念
實現蒸汽、熱廢氣等的一次直接利用（而非發電），作為換熱熱源或驅動非電設備，可以簡化余熱回收工藝，提高能量利用效率。而固廢的產生往往伴隨著余熱的產生。蒸汽動力磨以固廢余熱解決固廢自身問題，促進固廢升值，是一種很好的節能減排技術革新案例。今后的余熱利用方向，應是能直接利用則不要二次轉換形式利用。
5.5 學科互補理念
目前存在的問題是，固廢相關人員都是某一領域的“專家”，但對于和固廢處理相關的別的領域知識與實踐欠缺。例如長期從事煉鐵的技術人員對于煉鐵工藝、鐵渣的產生過程、產生量、一次處理工藝、與原燃料的關系、與成本的關系相對比較了解，但對于建筑材料或耐火材料領域的知識則知之甚少。建筑材料或耐材領域的技術人員側重于物性研究和在此基礎上的“因材施用”，但又不了解煉鐵工藝和鐵渣的其它方面，也不太清楚市場經濟理論和環保。環保專家清楚怎樣做到清潔無污染，但因缺乏冶金知識，往往不能了解企業真正所需和做到完美的量體裁衣。真正具有一專多能能力的人十分稀缺，這就造成了固廢處理方面的諸多問題：兼顧性差、配套性差、固廢處理技術創新和發展緩慢。因此固廢處理不能偏安一隅，固廢處理的團隊和專家應是通曉四方、融會貫通型的“博士”，他既精于本專業，也了解異專業；即精于理論，也又豐富的實踐；既常于理論研究，也能學以致用和理論聯系實際。
6 固廢工作的若干建議
6.1關于大力發展冶金渣微粉事業的建議
礦渣微粉在水泥和混凝土摻合利用取得成功以來，隨著細磨技術的不斷進步和成本的降低，以上固廢細粉的摻合比例越來越高，對水泥和混凝土的性能促進作用也越來越明顯。隨著經濟的發展和社會的進步，各行業對水泥混凝土的性能勢必提出越來越嚴格的要求，在此趨勢之下，超細粉磨的研究方興未艾，超細粉的產量逐年在增長。因此酒鋼應適應形勢，盡快建立各類冶金渣的細磨企業，先從高細粉磨產品占主導開始，逐步過渡到超細粉磨產品占主導，結合超細粉磨技術和蒸汽動能磨技術積極降低粉磨成本，提高產品附加值，增加經濟運距，擴大客戶，掌握冶金渣盈利的主動權。
6.2關于企業高溫顯熱利用的建議
目前企業內部鋼渣和鐵渣的顯熱十分顯著，部分企業采取鋼渣或鐵渣生產蒸汽的工藝，但存在蒸汽潔凈度差的問題，且設備較為龐雜，需要做進一步研究。另外，以上思維將高熱換成低熱，把能源的使用范圍限制在蒸汽發電、蒸汽養護和蒸汽換熱干燥物料的較狹窄的領域。不妨轉換思維，直接利用其高溫顯熱，以下是筆者想到的兩個方向：
1.鋼渣去P回用：既然鋼渣是低能態的釋放能量后的穩態產物，那么對鋼渣加以能量應能恢復其冶金原料的特征。設想是以煤炭作為還原劑，以鋼渣顯熱作為主熱，以太陽能光熱技術聚焦熱為溫度保持機制，將鋼渣中的P還原脫出一部分，恢復鋼渣的冶金功能，減少石灰、石灰石乃至白云石的用量。
2.鋼渣顯熱用于煤化工和生物質化工：鋼坯間壁法利用鋼渣顯熱生產低溫焦和木炭（機制木炭、修剪枝條原木炭、高檔果殼炭、高檔果核炭、燒烤蛋）
3.冶金渣產生的蒸汽用于建材、耐材和球團制品的蒸汽養生。當然這里的蒸汽是實施熱悶工藝以后產生的，便于收集與利用，且以上應用對潔凈度要求不高，正好無盡其用。
6.3關于鋼渣利用的建議
結合北方內陸的地域特點和條件，作者認為一下5種方式比較適合酒鋼這樣的內陸鋼鐵企業，也符合甘肅省的省情。
6.3.1鋼渣返回鋼鐵生產流程回用
分析：該技術簡單易行，能利用鋼渣高堿度的特點，且酒鋼鋼渣的磷含量水平與南方企業相比要低得多，燒結工序完全可以低配比配料。另外，鋼渣破碎、磁選、球磨工藝已經應用多年，雖有待優化，但比其它利用方式較易于開展。國內部分企業和榆鋼曾經進行過選鐵后的鋼渣用于燒結的生產實踐，在合理的配比下有一定的降低輔材消耗和能耗的作用，燒結綜合指標沒有顯著下降。
建議：盡快開展鋼渣在燒結回用的試驗，先從恢復碳鋼薄板廠的磁選線開始，為燒結廠提供細碎鋼渣。
6.3.2鋼渣用于道路
分析：西北冬季嚴寒，晝夜溫差大，因此極適合采用鋼渣這樣的抗凍性好、自然堆角高大、形狀穩定性好的材料作為填充材料。另外酒鋼臨近鐵路公路，運輸方便，可便捷地將鋼渣用于道路施工地點。
建議：像廢石一樣，目前存在的問題，一是社會尚不知道鋼渣的特性以及價值，且甘肅地區地勢平坦，砂石不缺，因此施工方寧可就地取砂石作為填料也不使用鋼渣。這就需要企業大力宣傳，同時政府出于本地區環境治理考慮給于使用方一定的優惠政策，推進鋼渣路基工作開展。二是酒鋼多年以來使用原始的棄渣熱潑工藝，鋼渣消解程度較差，安定性尚不滿足道路路基、混凝土骨料、瀝青骨料的條件，需要消解（渣場多年堆放的鋼渣則需要二次消解）。另外，由于鋼渣價值較低，因此應考慮經濟運距的問題。后續需要邀請專業單位在針對現產生的鋼渣規劃處理方式的同時也針對積累的鋼渣制定規劃逐步處理。
6.3.3生產鋼渣水泥和鋼渣混凝土
分析：該技術簡單易行，利用了鋼渣中的CaO和SiO2，目前酒鋼本部小規模利用鋼渣細磨粉作為水泥摻合料。榆鋼周邊也有鋼渣微粉企業利用榆鋼的鋼渣生產微粉供給水泥企業和商砼企業。
建議：雖然鋼渣越細磨，其水硬膠凝性越好，潛力越能發揮出來，但目前限制鋼渣微粉應用的環節主要是細磨成本高。國外關于低成本高效細磨技術的研究如火如荼，近年來有些企業也從國外引進了一些碎、磨一體的加工線并已經逐步顯現效益。宏達公司力量畢竟有限，集團公司宜集中力量建設高端微粉企業，其產品不僅保供宏達公司，也可面向社會。上文已經提及暫本部建設微粉企業的事，后續的模式應是集中建設，分散營銷。除此之外，酒鋼應與市政府結合，積極創造條件，給于優惠政策，吸引微粉企業來嘉峪關投資興業也是一條途徑。
6.3.4鋼渣生產高檔定形建筑制品
分析：生產定性建筑制品的原料除了鋼渣，還有粉煤灰和水泥等，這些物料酒鋼十分豐富，且就近取材，具有成本優勢。酒鋼地處內陸，距離市場遙遠，從銷路來看，嘉酒地區110萬的人口，按照每人消納2噸的各類定形制品（鋼渣磚瓦、砌塊和陶瓷等等）來計算，僅消納220萬噸的量，僅相當于2年的鋼渣和粉煤灰產量，消納當期產生的量尚可，但消納歷史存量就顯得力不從心。而解決這一問題的出路之一就是加工成高端的建筑制品，其經濟運距可以擴大，至少在省內和周邊省份可以銷售。鋼渣蒸養磚制品和蒸養砌塊是酒鋼利用鋼渣生產并取得成功的最初兩種產品，目前又發展為加氣砌塊、路面磚等多個品種，這是值得肯定的。缺點是技術含量低，產品低端，經濟運距和區域人口限制了其發展空間，今后還應繼續發展高附加值產品，例如鋼渣粉煤灰為原料的陶瓷。
建議：南方已有企業與科研院所一起研制成功平面陶瓷制品并且已經占有一定市場。酒鋼即使暫時不具備資金條件建廠也完全可以創造條件吸引這類高科技企業前來投資，且不論合作后的效益有多大，但就固廢處理的意義就已經很大了。況且對于變廢為寶的行業，國家是有優惠政策的。
6.3.5鋼渣用于煙氣脫硫以及副產品用于鹽堿沙荒土壤改良
分析：嘉酒地區鹽堿沙荒土地占了該地區面積的60%以上，耕地面積極少。而酒鋼的工業副產品—燒結或電廠煙氣脫硫石膏恰恰可以改良這種土壤，并提供一定的P、Ca肥力。煙氣脫硫方面，酒鋼還在使用石灰石脫硫，成本較高，若采用鋼渣脫硫不僅可實現以廢治廢，解決環保問題，其脫硫成本也可降低。
建議：利用選鐵后的鋼渣尾料細磨生產脫硫劑（可由集中建設的微粉企業提供），采用全渣脫硫或與石灰石配合的方式，以上脫硫后的副產物可用于嘉峪關周邊鹽堿沙荒地改造。此項工作需立項爭取市政府乃至省政府支持，方能規模化開展，則不僅對于酒鋼環保還是周邊生產環境改良，乃至土地開發利用都是有重大意義的。
6.4關于鐵合金渣利用的建議
西北的酒鋼是全國少有的配備鐵合金產線的鋼鐵企業，條件得天獨厚，應積極發展這一優勢。后續意向產品有耐火添加料、鋼包引流劑、高檔磨料和礦棉。
（1）耐火添加料：鉻渣由于含有較高的Al2O3、MgO和Cr2O3,并含有尖晶石相，使得熔化溫度達到1500℃以上，這就使其具備了作為耐火澆筑料添加料的條件。經濟技術研究所已經與宏電鐵合金和科力耐材公司合作進行了前期研究，證明在硅錳合金鐵包和鉻鐵合金鐵包打結料中的配比可以達到10%以上，耐材的整體耐火度未下降，因此其替代外購耐火集料、實現耐材制品成本降低的潛力是很大的。后續在鐵合金鐵包應用成功后宜擴大至鋼鐵主業的鐵包，以便實現效益最大化。
（2）鋼包引流劑：鉻鐵渣采用選礦方法富集氧化鉻，再利用酒鋼已有的焦油、工藝粉焦，可生產鋼包引流劑。不僅可以滿足本企業需要，也可外銷周邊企業擴大市場，可行與否應先開展試驗研究。
（3）磨料：鉻鐵渣整粒后生產高檔磨料（砂輪、砂布、磨刀條石）的試驗研究也應盡快開展起來。
（4）礦棉：硅錳合金爐渣含有CaO、SiO2、MgO、Al2O3其中前4中氧化物含量很高，爐渣呈酸性；煉鐵爐渣含有較高的CaO、SiO2。但MgO、Al2O3含量略顯不足，酒鋼有白云石資源、有硅石粉、也有粉煤灰，可以說資源種類齊備。后續宜以高爐渣和硅錳爐渣為基礎料熔融制備礦棉基料，再根據不同礦棉的要求加入白云石等其它調節劑進行成分調整，可生產多個品種，性能各異的礦棉制品。
6.5粉煤灰利用建議
6.5.1選鐵后的粉煤灰（資源利用研究所的項目）生產鋁酸鹽水泥。
6.5.2選鐵后的粉煤灰作為高爐鐵溝料配料。
6.5.3選鐵后的粉煤灰用于礦棉成分調節劑。
6.6精煉/鋁業除塵灰的高端利用方式
6.6.1精煉除塵灰與鋼包鑄余粉渣生產合成精煉渣。
6.6.2精煉除塵灰生產懸浮乳漿涂料。該方面山西中陽鋼鐵已與具有研發實力的企業合作開發出產品，后續可參觀學習。
6.6.3鋁業鋁灰（含Al2O3和少量Al）與石灰生產過程的除塵灰或精煉除塵灰一起生產合成精煉渣。該方面鞍山鋼鐵正在開展前期研究，擬根據試用效果決定2019年的合成精煉壓球生產規模，后續可參觀學習。
7 固廢處理的應遵循的理念
7.1金屬-渣身份反轉理念
核心是做足“固廢文章”，固廢不應成為企業負擔，反而應成為實現企業降本增效的戰略資源。以往人們的固有思維注重鐵而忽略“渣”，現在不妨反過來思考：能否將固廢的效益發揮至大于鋼鐵主業，顛倒其身份地位（至少在鋼市低靡時階段性實現固廢的效益大于鋼的效益）。應具有這樣的理念：鋼鐵企業不僅是生產鋼材的，它應是鋼鐵、煤化工、建材、耐材、土壤改良等方面的多元經濟體和多種技術碰撞和交匯的大試驗基地。尤其在鋼鐵行業競爭激烈，利潤空間減小的態勢下，更應建立“東方不亮西方亮”的資源合理組織的多元化企業集團。
7.2選礦向利廢轉化的理念
選礦專業，一般認為是專攻礦物富集、提取的專業。但在目前習總書記提出的建設資源集約型和環境友好型社會理念下和冶金固體廢物利用研究方興未艾之時，專業的眼界應拓展，各專業之間應深度融合。例如選礦專業、化工專業完全可以與固廢利用相結合，大力推進選礦和化工理論與技術在固廢處理領域的應用，實現固廢處理的高效化和手段多元化。切今后礦山將越來越少，而固廢處理反而日益成為國家和企業關注的重點，也應是選礦專業發力的主要方向。國家和企業應鼓勵不同專業人員組成技術團隊從事固廢利用研究，推進成果轉化，將中國的固廢利用推向一個新的高度。
7.3區位條件理念
酒鋼地處西部，許多條件不如東部企業，但也不是沒有優勢。后續消納固廢乃至發展固廢產業應遵循“發展區位優勢，弱化和規避區位劣勢”的理念，具體實施時，能充分發揮區位優勢的事業大干，能一定程度發揮區位優勢的事業慎干，不能發揮區位優勢甚至用自己的區位劣勢去與別人的優勢競爭的事業堅決不干。后續需要詳細發掘和列出本企業具有的區位優勢，分析其與固廢處理的關系，并組合其中幾種與冶金固廢處理工藝相結合。筆者分析的酒鋼本企業特有的區位優勢條件有
7.3.1豐富的固廢種類
固廢種類多從表面看是不利條件，但發展固廢產品時選擇性強，組合關系多，便于實現以廢治廢、組合升值和物料優勢互補，實際上也是優勢。后續大的方向有工藝回用料、建筑材料、無機鹽、輕質保溫材料、耐火材料、磨料、其它冶金耗材等。
7.3.2大集團優勢
酒鋼集團是大集團、多專業型的綜合性企業集團，單位間協作伴生關系優越。在公司的統一籌劃下，酒鋼各單位的人力與物力可以共享，管理或技術創新成果可以分享。酒鋼不僅有鋼鐵主業，也有煤化工、建筑建材、鐵合金、機械加工等。專業多，各專業技術人員也多，酒鋼鋼鐵研究院、技術中心從采礦到煉鋼各個工藝環節的技術人員齊備。酒鋼有長期以來建立的且尚可不斷優化的等多元化的經濟實體和互保共建機制，便于整合企業內部各種資源辦成大事和難事。
7.3.3其它優勢
地廣人稀和廉價的土地使用費，自備電廠和廉價的電力，由冰川作為水庫的天然水源，干燥的氣候，充足的日照，距離哈密的煤炭資源較近。
以上種種條件都是可觀的優勢，需要我們去建立高效的機制去整合優勢資源，發揮更大的效力。
鋼鐵行業經過幾個世紀的發展，雖然越來越成熟，但并不意味著再沒有創新的空間。做好鋼鐵工作最忌諱鋼鐵本位、不勤不思、不知道拓寬知識和旁學雜收。只要鋼鐵工作者多留心、勤學習、多考察、愛思考，不斷拓寬知識面，做到學以致用，活學活用，以用促學，把別的專業的知識和做法應用的煉鋼方面，創新是無止境的，也一定能想出更多更好的降本增效方法。希望讀者閱讀本文后能在啟發之下找到更多的降本增效創新方法。