鋼鐵工業重金屬污染防治技術
本文針對鋼鐵工業重金屬的污染環節，重點綜述燒結煙氣循環技術、燒結煙氣多污染物協同控制技術、電爐煙氣治理技術、冷軋含鉻廢水處理技術、OxyCup豎爐處理粉塵技術等。
1燒結煙氣循環技術
燒結工序是行業廢氣污染控制的重點。表1列出了國內外鋼鐵企業采用燒結煙氣循環技術的節能減排效果，可見燒結廢氣循環利用技術在保障生產指標不降低的情況下，可顯著減少燒結工藝生產的廢氣排放總量和污染物排放量，而且能夠盡可能多地回收煙氣余熱、降低燒結生產能耗。
表1 燒結煙氣循環技術的污染物減排效果
注：重金屬減排量與粉塵減排量一致。
2燒結煙氣多污染物協同控制技術
燒結多污染物協同控制技術對重金屬有一定的去除效果，其特點是添加的活性炭能夠脫除二惡英和重金屬等。例如：法國安賽樂米塔爾鋼鐵公司使燒結煙氣先通過電除塵器，然后經過袋式除塵器，最后經石灰和活性炭料斗吸附，在達到較好的脫硫效果的同時，對重金屬的去除率為80%；MEROS（MaximizedEmission Reduction of Sintering）方法除了傳統的袋式除塵器外，還加入碳酸氫鈉/氫氧化鈣等噴射工藝，該法在脫硫的同時，除塵、去除重金屬及有機物的效果也很好，其中，Hg去除率高達97%，Pb去除率高達99%。福建龍凈的LJS-FGD多組分污染物協同凈化工藝在梅鋼400m2燒結機的應用結果顯示，系統對燒結機煙氣中Pb、Cd等重金屬具有99%以上脫除率，對Hg具有65%以上脫除率。
3電爐煙氣治理技術。
電爐煙塵的處理方法分為火法、濕法以及聯合工藝，著眼于重金屬物質的回收和再利用。較早應用的是火法威爾茲工藝（Waelz），電爐粉塵與碳和熔劑混合，以碳作為還原劑，鋅、鉛、鎘等重金屬與揮發性鹽以蒸汽的形式從料床排出，經料床上面剩余空氣的氧化，生成的金屬氧化物與燃燒氣體一起進入氣體清洗系統分離。在歐洲、美國、日本大約有100萬噸電爐煙塵采用該方法處理。威爾茲法分為一段Waelz工藝和二段Waelz工藝，歐洲和日本多采用一段Waelz窯，回收鉛、鋅及其氧化物。美國HRDC公司開發的二段Waelz工藝回收氧化鋅和鉛鎘氯化物。基于電爐粉塵與還原劑混合的方式，回收重金屬及氧化物的方法還有轉底爐還原揮發工藝，例如日本神戶鋼鐵公司利用FASTMET技術回收電爐煙氣中的鉛、鋅氧化物，實現了廢物全資源化。
另外，濕法工藝利用浸出、萃取、反萃等過程對煙氣中的重金屬進行回收再利用，其代表性方法有EZINEX工藝、ZINCEX工藝等。聯合工藝是火法和濕法工藝的有機結合，其典型工藝是MRT（HST），利用轉爐還原焙燒和粗氧化鋅熱銨浸出凈化相結合的方法取得了較好的重金屬回收效果。
4冷軋含鉻廢水處理技術
鋼鐵企業重金屬廢水目前主要關注含鉻廢水。從冷軋廠排出的含鉻廢水有兩種，一種是高濃度的含鉻廢液，另一種是低濃度的含鉻漂洗水，這些廢水來自熱鍍鋅機組、電鍍鋅機組、電工鋼、電鍍錫等機組。
含鉻廢水的治理方法很多，有化學還原法、電解還原法、離子交換法、沉淀法和膜分離法等。目前國外大量采用化學還原法，常用的還原劑有二氧化硫、硫的化合物、二價鐵鹽等。另外，由于冷軋廠存在大量的酸洗廢液，利用酸洗廢液中的二價鐵鹽和游離酸，將Cr6+還原成Cr3+的方法具有較大的實用性。經還原后的廢水循環使用。從前西德引進的冷連軋帶鋼廠，其含鉻廢水的處理目前均采用這種方法。
國內寶鋼研究院環境與資源研究所運用添加微生物的工藝進行冷軋廢水治理，使處理后的水中各重金屬離子濃度全部達到污水排放標準，實現重金屬污染物的無害化、減量化和資源化處理。
5 OxyCup豎爐處理粉塵技術
現役熱風富氧OxyCup豎爐于2004年在德國蒂森克虜伯鋼鐵公司的Hamborn廠首次投入使用，含鐵塵泥、水泥和還原劑混合造塊后被投入豎爐生產鐵水，供轉爐或電爐使用，取得了良好的經濟和環保效益。現在豎爐工藝已成為鋼鐵廠處理粉塵、污泥的一種技術選擇。
我國太鋼于2011年投產了全球最大的OxyCup豎爐生產廠（用鋼廠自產的殘留物與（約10萬t/a）廢鋼或渣殼混合制備成自還原碳磚，工廠處理自還原碳磚的設計能力為60萬t/a。輸入的總爐料平均分配給熔化率相同的兩座豎爐。用兩座豎爐分別對傳統的碳鋼粉塵和污泥以及類似的不銹鋼殘留物進行處理，以回收殘留物中的鉻和鎳。第三座豎爐則作為這兩座豎爐在維修期間的備用。工廠每年可運轉8000h。
OxyCup工藝的基本優點總結如下：
①高爐、轉爐、連鑄、熱軋等主要工序產生的廢棄物，均可通過OxyCup工藝來處理，其工藝路線是可行的。采用本工藝可以改善鋼鐵生產的環境，使生產過程優化。
②OxyCup工藝對鋼廠副產品的成分有很強的適應性。
③鋼廠零廢棄物排放（零廢棄－零成本）的理念將變為現實。
④用礦石和廢鋼小規模生產鐵水，也是可行的。