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钢铁企业固体废弃物处置现状、技术进展及优化路径研究

放大字体  缩小字体 发布日期:2026-03-18  作者:陈彦胜 焦璐 刘佳佳 张艳朝  浏览次数:365
 
核心提示:摘要:钢铁工业作为国民经济的支柱产业,在推动工业化进程的同时,也产生了大量固体废弃物(简称“钢铁固废”),主要包括高炉渣、炼钢渣、含铁尘泥等。随着“双碳”目标推进及环保政策收紧,钢铁固废的无害化处置、资源化利用已成为制约行业绿色低碳转型的关键瓶颈。本文基于国内外钢铁固废处置相关研究及产业实践,系统分析了我国钢铁固废的产生特征与处置现状,梳理了当前主流处置技术的原理、应用效果及局限性,剖析了处置过程中存在的技术、管理、协同等层面的突出问题,结合“十五五”行业发展导向,提出针对性优化路径,为钢铁企业提升固废处
 

钢铁企业固废弃物处置现状、技术进展及优化路径研究

陈彦胜   焦璐   刘佳佳   张艳朝

摘要:钢铁工业作为国民经济的支柱产业,在推动工业化进程的同时,也产生了大量固体废弃物(简称“钢铁固废”),主要包括高炉渣、炼钢渣、含铁尘泥等。随着“双碳”目标推进及环保政策收紧,钢铁固废的无害化处置、资源化利用已成为制约行业绿色低碳转型的关键瓶颈。本文基于国内外钢铁固废处置相关研究及产业实践,系统分析了我国钢铁固废的产生特征与处置现状,梳理了当前主流处置技术的原理、应用效果及局限性,剖析了处置过程中存在的技术、管理、协同等层面的突出问题,结合“十五五”行业发展导向,提出针对性优化路径,为钢铁企业提升固废处置水平、实现资源循环利用及可持续发展提供理论参考与实践借鉴。

关键词:钢铁企业;固体废弃物;资源化利用;无害化处置;绿色转型

1 引言

钢铁工业是全球资源消耗和固体废物排放的主要行业之一,其生产流程长、工序复杂,从铁矿石开采、烧结、炼铁到炼钢、轧钢的全环节均会产生固体废弃物。据中国钢铁工业协会数据显示,2024年我国重点钢铁企业固废产生量达3.64亿吨,虽同比略有下降1.6%,但总体规模依然庞大,其中高炉渣、炼钢渣、含铁尘泥分别占比约64.3%、23.2%、11.0%[2]。印度等新兴钢铁生产国同样面临严峻挑战,其钢铁企业每吨粗钢约产生600kg固体废弃物,对生态环境造成显著压力[1]

长期以来,我国钢铁固废处置多以堆存、填埋等粗放式方式为主,不仅占用大量土地资源,还可能因重金属渗漏、粉尘扩散等引发土壤、地下水、大气污染,威胁生态环境安全与人体健康。随着《“十四五”循环经济发展规划》《钢铁行业节能降碳专项行动计划》,工业和信息化部发布的《钢铁企业固体废物管理指南》等系列标准政策的密集出台,固废资源化利用已从“鼓励性要求”转变为“硬性约束”,要求2025年大宗固废综合利用率达到60%[2]

钢铁固废并非“无用之物”,而是蕴含铁、钙、硅等多种有价元素的“二次资源”,其合理处置与高效利用,既能缓解资源短缺压力,降低企业原材料成本,又能减少环境污染,助力钢铁行业实现“减量化、再利用、资源化”的循环发展目标。因此,系统研究钢铁企业固废处置技术及优化路径,破解行业处置瓶颈,对推动钢铁工业绿色低碳转型、保障生态环境安全具有重要的理论意义与现实价值。

2 钢铁企业固体废弃物的产生特征与处置现状

2.1 主要固废类型及产生特征

钢铁企业固体废弃物种类繁多,性质差异显著,其中高炉渣、炼钢渣、含铁尘泥是产量最大、最具代表性的三类固废,其产生特征直接决定了处置技术的选择。

高炉渣是炼铁工序产生的主要固废,由铁矿石中的脉石、焦炭灰分及熔剂(石灰石等)在高温下熔融反应后冷却形成,年产生量约2.34亿吨,占钢铁固废总量的六成以上[4]。其主要成分为二氧化硅、氧化钙、氧化铝等,属于硅酸盐类物质,具有潜在水硬性,且不含剧毒有害物质,是目前资源化利用最充分的钢铁固废[2]。但受区域差异影响,东北、西北等偏远地区因建材需求不足,冬季常出现堆存待售现象[2]

炼钢渣是炼钢工序产生的固体废弃物,包括转炉渣、电炉渣等,年产生量约8454万吨[4]。其产生量约为粗钢产量的10%~15%,主要成分包括氧化钙、氧化铁、二氧化硅等,含铁量较高,但因含有游离氧化钙等成分,安定性较差,易导致制品膨胀开裂,制约了其在高附加值领域的应用[4]。值得注意的是,炼钢渣利用率统计口径存在偏差,磁选回收铁、外售第三方选铁均计入“利用”,实际尾渣利用率仅30%~40%[2]

含铁尘泥是钢铁生产各环节(烧结、炼铁、炼钢、轧钢)产生的粉尘与污泥的总称,年产生量约4017万吨[4]。其主要特征是含铁量高(通常在30%~60%),同时含有锌、铅、镉等重金属元素及钾、钠等碱金属,若直接循环利用,会增加高炉能耗,甚至影响钢铁产品质量[2]。目前其利用率虽超99%,但主要依赖厂内循环,高值化利用水平较低[2]

此外,钢铁企业还会产生少量废耐火材料、脱硫石膏、粉煤灰等固废,虽产量较小,但成分复杂,部分属于危险废物,处置难度较大[3]

2.2 固废处置现状

2.2.1 处置方式分布

当前我国钢铁固废处置已形成“资源化利用为主、无害化处置为辅、粗放堆存逐步淘汰”的格局。据统计,2024年我国重点钢铁企业高炉渣、炼钢渣、含铁尘泥综合利用率分别达99.43%、99.03%、超99%,整体利用率处于较高水平,但利用质量参差不齐[2]

资源化利用是目前钢铁固废的核心处置方式,主要分为两大路径:一是“资源回收”,即提取固废中的有价元素,如从炼钢渣、含铁尘泥中回收铁、锌等,实现资源循环利用;二是“材料化利用”,即将固废加工成建筑材料、道路材料等,替代天然资源,如高炉渣用于生产矿渣微粉、混凝土骨料,炼钢渣用于道路基层回填等[4]。其中,高炉渣85%以上用于生产矿渣微粉,供应水泥行业,而炼钢渣、含铁尘泥的高值化利用比例依然偏低[2]

无害化处置主要针对难以资源化利用的固废(如危险废物、污染严重的尾渣),采用固化/稳定化、焚烧、安全填埋等方式,降低其环境危害性[3]。例如,对含重金属的尘泥进行固化处理后,再进行安全填埋,防止重金属渗漏污染土壤和地下水。

粗放式堆存虽已逐步被淘汰,但在部分中小型钢铁企业及偏远地区,仍存在少量固废堆存现象,不仅占用土地,还存在较大环境安全隐患[4]

2.2.2 政策环境支撑

国家层面高度重视钢铁固废处置与资源化利用,构建了多层次政策支持体系。顶层设计方面,2021年国务院《关于加快建立健全绿色低碳循环发展经济体系的指导意见》明确提出建设资源综合利用基地;发改委《“十四五”循环经济发展规划》提出2025年大宗固废综合利用率达60%、资源循环产业产值5万亿元的目标[2]

行业细则方面,2022年8部委《关于加快推动工业资源综合利用的实施方案》聚焦冶金渣高值化利用;2024年五部门《钢铁行业节能降碳专项行动计划》直接推动高炉渣、炼钢渣替代水泥原料[2]。财税支持方面,通过《资源综合利用企业所得税优惠目录》《增值税优惠目录》,对固废利用企业减免税费,降低企业处置成本[2]。此外,中钢协主导制定ISO炼钢渣国际标准,推动我国固废处置技术向国际化迈进[2]。

2.2.3 国际处置现状借鉴

发达国家钢铁工业发展较早,固废处置技术与管理体系相对成熟,形成了各具特色的处置模式。日本、德国等发达国家钢铁固废综合利用率已达到98%以上,基本实现“零堆存”[3]。其核心经验是“资源化优先、全流程管控”,例如,日本新日铁住金公司将高炉渣、炼钢渣全部加工成高附加值建筑材料,含铁尘泥通过精细化处理回收铁、锌等元素,实现资源100%循环利用;德国蒂森克虏伯公司采用“分类处置、协同利用”模式,将炼钢渣与水泥、建材行业深度协同,提升利用附加值[3]

印度塔塔钢铁公司通过冷压块技术处置钢铁固废,将转炉污泥、高炉粉尘、氧化铁皮等细料制成压块,其转鼓指数达48%、磨损指数达3.63%,铁含量保持在40%以上,在1000~1400℃热还原试验中膨胀指数从18%降至4%,将其按3%~5%比例掺入高炉炉料,可提升还原效率、减少膨胀,为钢铁固废资源化提供了新路径[1]

相比之下,我国钢铁固废处置虽在利用率上接近发达国家,但在利用附加值、技术精细化程度、协同利用水平等方面仍存在差距,需借鉴国际先进经验,优化处置模式[3]

3 钢铁企业固体废弃物主流处置技术及应用分析

钢铁固废处置技术的选择,取决于固废的类型、成分、性质及企业的生产需求,目前主流处置技术可分为资源化利用技术、无害化处置技术两大类,各类技术的原理、应用效果及局限性存在显著差异。

3.1 资源化利用技术

3.1.1 含铁固废资源化技术

含铁固废(炼钢渣、含铁尘泥等)的资源化核心是回收铁元素,实现循环利用,主流技术包括磁选分离技术、火法处理技术、湿法处理技术等。

磁选分离技术是目前应用最广泛、最成熟的含铁固废回收技术,主要用于炼钢渣、含铁尘泥中铁的回收[4]。其原理是利用铁磁性物质在磁场中的磁性差异,将固废中的铁矿物与其他非金属矿物分离,得到铁精粉,用于烧结、炼铁工序循环利用[4]。该技术具有工艺简单、能耗低、成本低、回收率高(铁回收率可达70%~90%)等优点,已在我国大中型钢铁企业广泛应用[4]。例如,重庆钢铁建成专业化二次渣磁选处理线,通过“密闭皮带运输+多级破碎+高效磁选”流程,实现渣与铁精准分离,产出的渣钢块、渣钢粒铁品位均≥80%,尾渣全铁含量≤18%[4]。但其局限性是只能回收铁磁性物质,对非磁性铁矿物及重金属元素无法有效分离,回收后的尾渣仍需进一步处置[4]

火法处理技术主要用于含铁尘泥、炼钢渣尾渣等的深度处理,核心是通过高温熔炼,将固废中的铁元素还原成金属铁,同时回收锌、铅等有色金属[3]。主流工艺包括转底炉直接还原工艺、回转窑还原工艺等[2]。其中,回转窑提锌工艺应用最广泛,占含铁尘泥处理总量的62%,永锋钢铁、山钢等企业均采用该工艺;转底炉工艺环保水平高,可生产金属化球团,中国宝武、首钢京唐等头部企业已建成示范项目,但投资成本较高[2]。火法处理技术的优点是铁回收率高、可回收多种有价元素,局限性是能耗高、投资大,且会产生少量废气、废渣,需配套环保处理设施[3]

湿法处理技术作为火法工艺的补充,主要用于处理低品位含铁尘泥,原理是利用酸、碱溶液溶解固废中的铁、锌等元素,再通过沉淀、萃取等工艺分离回收[4]。山西建龙、抚顺新钢铁采用铁碳锌湿法分离技术,具有能耗低、投资小的优势,分离出的铁粉可循环利用[2]。其优点是能耗低、金属回收率高,局限性是工艺复杂、药剂消耗大,产生的废水需深度处理,避免二次污染[3]

3.1.2 炉渣资源化技术

高炉渣、炼钢渣的资源化利用主要以材料化利用为主,核心是利用其物理化学性质,加工成建筑材料、道路材料等,替代天然资源[4]

高炉渣资源化技术已相对成熟,主流技术包括水淬粒化技术、矿渣微粉生产技术[4]。水淬粒化技术是将高温熔融的高炉渣通过高压水快速冷却,制成水淬矿渣,可直接用于生产混凝土骨料、道路基层材料等[4]。矿渣微粉生产技术是将水淬矿渣研磨成细粉(比表面积≥400m²/kg),作为水泥混合材,掺入水泥中可提升水泥的强度、耐久性,降低水泥生产成本[4]。目前我国高炉渣85%以上用于生产矿渣微粉,长三角、珠三角等地区因缺粉煤灰,矿渣微粉需求旺盛[2]。此外,高炉渣余热回收成为新的创新方向,中国宝武梅钢中试项目年处理25万吨高炉渣,显热回收超60%,吨铁产蒸汽93千克;安阳永通铸管建成60吨/时干法粒化示范线,有效破解“显热浪费”难题[2]

炼钢渣资源化技术因炼钢渣安定性差的问题,发展相对滞后,主流技术包括热焖处理技术、炼钢渣微粉生产技术、碳化固碳技术等[4]。热焖处理技术是目前炼钢渣预处理的主流工艺,宝武系企业采用滚筒法、马钢采用风淬粒化技术,通过控制炼钢渣冷却过程,改善其物理化学性质,减少游离氧化钙含量,提高稳定性[2]。炼钢渣微粉生产技术与高炉渣微粉生产技术类似,但需对炼钢渣进行预处理(除铁、安定性改性),否则会影响水泥、混凝土的质量[4]。炼钢渣碳化固碳技术是高值化利用的重要方向,包钢建成百万吨级湿法碳化产线,产出高纯碳酸钙;邢台德龙30万吨火法碳化线可吸附CO₂;宝钢、太钢试点炼钢渣磷肥,附加值较回填提升10倍以上[2]

3.1.3 其他固废资源化技术

钢铁企业产生的废耐火材料,可通过破碎、筛分、提纯等工艺,加工成再生耐火材料,用于高炉、转炉等设备的内衬修复,降低耐火材料成本[3]。脱硫石膏主要用于生产建筑石膏、石膏板等建筑材料,替代天然石膏,实现资源化利用[3]。废油、废乳化液等危险废物,可通过蒸馏、萃取等工艺回收油品,实现循环利用,无法回收的部分进行无害化焚烧处理[3]

3.2 无害化处置技术

无害化处置技术主要针对难以资源化利用的固废,如污染严重的尾渣、含重金属的危险废物等,核心是降低其环境危害性,主流技术包括固化/稳定化技术、焚烧技术、安全填埋技术[3]

固化/稳定化技术是目前危险废物无害化处置的主流技术,原理是通过添加固化剂(如水泥、石灰、粉煤灰等),将固废中的重金属、有毒有害物质固定在固化体中,降低其浸出毒性,使其达到环保排放标准[3]。该技术工艺简单、成本低,适用于含重金属尘泥、危险废物的处置,局限性是固化体体积增大,需占用更多填埋空间,且长期稳定性有待验证[3]

焚烧技术主要用于处理可燃固废(如废油毡、废橡胶等),原理是通过高温焚烧,将固废中的有机物分解为无害的二氧化碳、水等,同时杀灭细菌、病毒等有害物质[3]。该技术处置效率高、减量化效果显著,局限性是能耗高、产生的废气(如二噁英、颗粒物)需配套高效环保处理设施,否则会造成大气污染[3]

安全填埋技术是无害化处置的最终保障,主要用于处置经过固化/稳定化处理后的危险废物、无法焚烧或资源化的尾渣等[3]。填埋场需进行防渗、防渗漏、防雨淋等处理,设置监测系统,防止固废中的有害物质渗漏污染土壤和地下水[3]。该技术的优点是处置范围广、操作简单,局限性是占用大量土地资源,处置成本高,且存在长期环境风险[3]

3.3 处置技术对比与选择建议

不同处置技术的适用场景、优缺点存在显著差异,钢铁企业需结合自身固废类型、成分、产量及环保要求,选择合理的处置技术组合,实现“环境效益、经济效益、社会效益”的统一[3]。具体对比及选择建议如下:

对于高炉渣,优先选择水淬粒化+矿渣微粉生产技术,实现材料化高值利用;偏远地区可结合当地建材需求,选择道路基层回填等利用方式,同时探索余热回收技术,提升资源利用效率[2]。对于炼钢渣,先采用磁选分离技术回收铁元素,再通过热焖处理、碳化固碳等技术进行改性,用于生产炼钢渣微粉、磷肥等,提升附加值[2]。对于含铁尘泥,高品位尘泥优先采用磁选分离技术回收铁,低品位、含重金属尘泥可采用转底炉、回转窑等火法技术,或湿法分离技术,实现多元素回收[2]。对于危险废物,优先采用固化/稳定化+安全填埋技术,可燃危险废物可采用焚烧+废气处理技术,确保无害化处置[3]

4 钢铁企业固体废弃物处置存在的突出问题

尽管我国钢铁固废处置水平已取得显著提升,综合利用率处于较高水平,但结合产业实践及调研分析,当前钢铁企业固废处置仍存在技术、管理、协同、政策等多个层面的突出问题,制约了固废资源化利用的质量和效率,影响钢铁行业绿色低碳转型进程[2]

4.1 技术层面:高值化技术滞后,创新能力不足

一是高值化利用技术瓶颈突出[2]。目前我国钢铁固废资源化利用仍以“低端利用”为主,高附加值利用比例偏低。例如,炼钢渣大多用于道路回填、水泥混合材等低端领域,高值化的炼钢渣陶瓷、稀有金属提取等技术仍处于实验室或中试阶段,未实现规模化工业应用[2];高炉渣主要用于生产普通矿渣微粉,高端建材、功能材料等应用比例极低[3]。含铁尘泥的火法处理技术能耗高、成本高,湿法处理技术工艺复杂、废水处理难度大,难以大规模推广[3]

二是技术创新能力不足[2]。我国钢铁固废处置技术多依赖引进、模仿,自主研发能力薄弱,核心技术(如炼钢渣安定性改性、重金属深度分离、余热回收等)被少数发达国家垄断[3]。多数钢铁企业重生产、轻环保,对固废处置技术研发的投入不足,缺乏与科研院校的深度合作,技术成果转化率低,难以实现技术的迭代升级[3]

三是技术装备水平参差不齐[2]。大中型钢铁企业配备了先进的固废处置装备,处置效率和环保达标率较高,但部分中小型钢铁企业受资金、技术限制,仍采用传统的粗放式处置装备,磁选、研磨等装备精度低,资源回收率低,且存在粉尘、废水等二次污染隐患[3]

4.2 管理层面:精细化管理缺失,监管体系不完善

一是企业内部管理粗放[2]。部分钢铁企业未建立完善的固废管理体系,固废归属不清、计量缺失,对固废的产生、收集、储存、运输、处置等环节缺乏全流程管控[2]。固废分类收集不规范,不同类型、不同成分的固废混合堆放、运输,导致资源化利用难度增加,甚至造成二次污染[3]

二是监管体系不完善[2]。目前我国钢铁固废处置的监管主要依赖政府环保部门,监管范围较窄,监管力度不足,对中小型钢铁企业、偏远地区企业的固废处置监管存在盲区[3]。固废处置的环境监测体系不健全,部分企业未按要求设置监测点位,对固废浸出毒性、填埋场渗漏等的监测不到位,难以及时发现和处置环境风险[3]

三是统计数据不完整[2]。中钢协仅统计100余家重点企业的固废数据,全国400余家钢企的数据缺失,固废产生量、利用技术、处置途径等关键信息未纳入统一统计,导致行业整体情况难以精准把控,不利于政策制定和技术推广[2]

4.3 协同层面:产业链协同不足,资源循环不畅

一是企业内部协同不足[3]。钢铁企业各生产工序(烧结、炼铁、炼钢、轧钢)各自为政,固废产生环节与处置环节脱节,未将固废处置纳入企业整体生产规划,导致固废产生量难以源头减量,处置技术与生产需求不匹配,资源循环利用效率低下[3]。例如,含铁尘泥的处置未与炼铁、炼钢工序深度协同,回收的铁精粉质量不达标,难以直接循环利用[3]

二是跨行业协同不足[2]。钢铁固废资源化利用需与水泥、建材、化工等上下游行业深度协同,但目前各行业之间存在壁垒,缺乏有效的协同机制[3]。例如,新版《通用硅酸盐水泥》(GB175—2023)实施后,炼钢渣在水泥行业的应用受到限制;钢铁固废生产的建筑材料市场认可度低,销路不畅,制约了资源化利用的规模化发展[2]

三是区域协同不足[3]。我国钢铁企业主要集中在华北、华东地区,而固废资源化利用所需的市场需求(如建材行业)在区域分布上存在差异,导致部分地区固废堆积,部分地区资源短缺,区域间固废协同处置机制不完善,资源循环不畅[3]

4.4 其他层面:成本压力较大,政策落地不到位

一是处置成本压力大[3]。钢铁固废资源化利用技术(如火法处理、高端材料加工)投资大、能耗高、运营成本高,而固废利用产品附加值低,市场竞争力弱,多数钢铁企业固废处置业务处于亏损状态,缺乏主动提升处置水平的内生动力[3]。尤其是在钢铁主业效益下行背景下,企业对固废处置的投入进一步压缩[2]

二是政策落地不到位[3]。尽管国家出台了一系列支持钢铁固废资源化利用的政策,但部分政策缺乏具体的实施细则,可操作性不强[3]。财税优惠政策覆盖面有限,多数中小型钢铁企业难以享受,政策激励效果不明显[3]。此外,固废利用产品的标准体系不完善,如炼钢渣建材质量标准不统一,导致市场认可度低,制约了资源化利用的推广[2]

三是人才短缺[3]。钢铁固废处置涉及环境工程、材料科学、冶金工程等多个学科,需要复合型专业人才[3]。但目前我国相关专业人才培养滞后,企业缺乏专业的固废处置技术人员和管理人员,导致先进技术难以有效推广应用,处置过程中存在操作不规范、管理不到位等问题[3]

5 钢铁企业固体废弃物处置的优化路径与对策建议

针对当前钢铁企业固废处置存在的突出问题,结合“双碳”目标、“十五五”行业发展导向及国际先进经验,从技术创新、管理提升、协同发展、政策保障、人才培养等多个层面,提出以下优化路径与对策建议,推动钢铁固废处置实现“无害化、资源化、高值化”发展。

5.1 强化技术创新,突破高值化利用瓶颈

一是加大核心技术研发投入[3]。钢铁企业应提高环保投入占比,重点投入炼钢渣安定性改性、重金属深度分离、高炉渣余热回收、固废高附加值材料制备等核心技术研发[2]。加强与科研院校、高校的深度合作,建立产学研协同创新平台,加快技术成果转化,推动实验室技术走向规模化工业应用[3]。例如,推广炼钢渣碳化固碳、高炉渣余热回收等成熟创新技术,提升资源利用效率和附加值[2]

二是推动技术装备升级[3]。鼓励钢铁企业引进先进的固废处置装备,对传统装备进行智能化、绿色化改造,提升装备精度和处置效率,降低能耗和二次污染风险[3]。支持装备制造企业研发适合我国钢铁固废特点的专用处置装备,打破国外技术垄断,降低装备投资成本[3]。例如,推广高效磁选、精细化研磨等装备,提升含铁固废的铁回收率[4]

三是推广先进处置模式[2]。借鉴日本、德国、印度等国家的先进经验,推广“分类处置、全流程管控、协同利用”模式[1]。推动钢铁固废“源头减量—过程控制—末端资源化”全流程管控,从生产源头减少固废产生量[3]。例如,优化烧结、炼铁、炼钢工艺,减少含铁尘泥、炼钢渣的产生量;推广冷压块技术,实现细料固废的资源化循环利用[1]

5.2 完善管理体系,提升精细化管理水平

一是建立企业内部全流程管理体系[3]。钢铁企业应将固废处置纳入企业整体生产规划,建立“产生—收集—储存—运输—处置”全流程管控机制[3]。规范固废分类收集、储存和运输,对不同类型、不同成分的固废进行分开处理,提升资源化利用效率[3]。建立固废管理台账,完善计量、监测体系,实现固废产生量、处置量、利用率的精准统计[2]

二是健全行业监管体系[3]。政府环保部门应扩大监管范围,加大对中小型钢铁企业、偏远地区企业的监管力度,严厉打击粗放式堆存、非法处置固废等行为[3]。完善固废处置环境监测体系,要求企业设置规范的监测点位,加强对固废浸出毒性、填埋场渗漏等的实时监测,及时排查和处置环境风险[3]

三是完善统计与标准体系[2]。扩大钢铁固废统计样本,将全国400余家钢企全部纳入统计范围,完善固废产生量、利用技术、处置途径等关键信息统计[2]。加快制定固废利用技术、产品标准,如炼钢渣建材质量标准、固废回收铁精粉质量标准等,统一行业规范,提升固废利用产品的市场认可度[2]

5.3 加强协同合作,构建资源循环体系

一是强化企业内部协同[3]。推动钢铁企业各生产工序协同联动,将固废处置与烧结、炼铁、炼钢等工序深度融合,实现资源循环利用[3]。例如,将回收的铁精粉直接用于烧结、炼铁工序,将炼钢渣微粉用于企业内部混凝土浇筑,降低原材料采购成本[3]

二是推动跨行业协同[2]。建立钢铁行业与水泥、建材、化工、道路建设等上下游行业的协同利用机制[3]。鼓励钢铁企业与建材企业合作,扩大炼钢渣、高炉渣在高端建材领域的应用[3];与化工企业合作,推广炼钢渣碳化固碳技术,实现CO₂减排与固废利用的双赢[2];与道路建设企业合作,规范炼钢渣在道路基层、面层的应用,提升利用规模[4]

三是加强区域协同[3]。结合区域钢铁产业布局和固废利用需求,建立区域固废协同处置机制[3]。推动固废在区域间的合理调配,解决部分地区固废堆积、部分地区资源短缺的问题[3]。例如,在钢铁企业集中的地区,建设区域性固废资源化利用基地,实现固废集中处置、规模化利用[3]

5.4 强化政策保障,降低企业处置成本

一是完善政策支持体系[3]。政府应出台具体的政策实施细则,增强政策可操作性[3]。扩大财税优惠政策覆盖面,将中小型钢铁企业纳入优惠范围,对固废资源化利用项目给予税收减免、财政补贴等支持,降低企业处置成本[3]。例如,对采用先进处置技术、高值化利用比例高的企业,给予额外财政补贴[2]

二是加大市场扶持力度[3]。政府应加强对固废利用产品的市场引导,鼓励政府投资项目优先采用钢铁固废利用产品[3]。建立固废利用产品认证体系,提升产品市场认可度,拓宽产品销路[3]。例如,推广炼钢渣磷肥、高纯碳酸钙等高附加值产品,提升企业经济效益[2]

三是完善激励约束机制[3]。建立钢铁固废处置评价体系,将固废综合利用率、高值化利用比例等指标纳入企业环保评价、绿色工厂认证等考核体系[3]。对处置水平高、利用率高的企业给予表彰和奖励,对处置不力、非法处置的企业进行处罚,倒逼企业提升固废处置水平[3]

5.5 加强人才培养,夯实技术支撑基础

一是完善人才培养体系[3]。高校、职业院校应增设钢铁固废处置相关专业(如环境工程、材料科学与工程、冶金环保等),培养复合型专业人才[3]。加强校企合作,开展订单式人才培养,提升学生的实践能力,满足企业人才需求[3]

二是加强企业人才培训[3]。钢铁企业应加强对现有技术人员和管理人员的培训,定期组织开展固废处置技术、环保政策、精细化管理等方面的培训,提升人员专业素质和操作水平[3]。鼓励员工参加行业交流、技术研讨等活动,学习先进经验和技术[3]

三是引进高端专业人才[3]。制定优惠政策,引进国内外固废处置领域的高端技术人才和管理人才,充实企业人才队伍[3]。建立健全人才激励机制,提高人才薪酬待遇,留住核心人才,为企业固废处置技术升级和管理提升提供人才支撑[3]

6 结论与展望

6.1 结论

钢铁企业固体废弃物处置是推动钢铁行业绿色低碳转型、保障生态环境安全的重要举措,也是实现资源循环利用、降低企业成本的有效途径[3]。当前我国钢铁固废产生量庞大,2024年重点企业固废产生量达3.64亿吨,虽综合利用率处于较高水平(高炉渣、炼钢渣、含铁尘泥利用率均超99%),但存在利用附加值低、技术创新不足、精细化管理缺失、产业链协同不够等突出问题[2]

主流处置技术已形成“资源化利用为主、无害化处置为辅”的格局,含铁固废以磁选、火法、湿法等技术回收有价元素,炉渣以材料化利用为主,危险固废采用固化/稳定化+安全填埋等无害化处置技术[4]。但各类技术均存在一定局限性,需结合企业实际选择合理的技术组合[3]。通过强化技术创新、完善管理体系、加强协同合作、强化政策保障、加强人才培养等优化路径,可有效破解行业处置瓶颈,推动钢铁固废处置实现“无害化、资源化、高值化”发展[3]

6.2 展望

随着“双碳”目标的深入推进和环保政策的持续收紧,钢铁企业固废处置将迎来更高的要求和更广阔的发展空间[3]。未来,钢铁固废处置将呈现三大发展趋势:一是技术向“高值化、智能化、绿色化”方向升级,炼钢渣碳化固碳、高炉渣余热回收、固废功能材料制备等技术将实现规模化应用,大幅提升资源利用效率和附加值[2];二是模式向“全流程管控、跨行业协同、区域联动”方向转变,形成“钢铁—建材—化工”一体化资源循环体系,实现固废“零堆存”[3];三是政策向“精准化、多元化、强激励”方向完善,财税优惠、市场扶持等政策将进一步落地,倒逼企业提升固废处置水平[3]

同时,随着产学研协同创新的不断深化,核心技术瓶颈将逐步突破,专业人才队伍不断壮大,钢铁固废将从“废弃物”彻底转变为“二次资源”,为钢铁行业实现绿色可持续发展、助力“双碳”目标实现提供有力支撑[3]。未来还需加强国际技术交流与合作,借鉴印度塔塔钢铁冷压块等先进技术经验,推动我国钢铁固废处置技术走向国际化[1]

参考文献

[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] 搜狐网. 钢铁固废年产3.64亿吨!“十五五”怎么破局?利用率99%背后仍有痛点[EB/OL]. 2025-09-11.

[3] 魏汝飞, 龙红明, 丁冉, 等. 钢铁工业典型难处理固废资源化利用:现状、挑战与突破路径[J]. 中国冶金, 2025, 35(7): 32-52, 76.

[4] 土木在线. 钢铁行业全流程固危废处置新技术及应用实践[EB/OL]. 2025-10-04.

[5] 环球网. 到2025年,力争大宗工业固废综合利用率达57%,让工业资源高效循环[EB/OL]. 2026-01-23.

[6] 中国钢铁工业协会. 中国钢铁工业固废资源化利用发展报告(2024)[R]. 2025.

[7] 张磊, 李娟. 钢铁企业固体废弃物资源化利用技术进展[J]. 环境工程, 2024, 42(5): 134-140.

[8] 王浩, 刘敏. 国外钢铁固废处置经验及对我国的启示[J]. 冶金经济与管理, 2024(3): 45-48.

 
 
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