右侧
专业的钢渣综合性网站
当前位置:网站首页 > 文献资料 > 正文

国外钢铁渣综合利用情况及相关标准、政策法规调研——欧洲及德国

作者:masterhu发布时间:2022-01-21分类:文献资料浏览:177评论:0


导读:编者按冶金工业信息标准研究院成立于1963年,作为国内唯一集冶金信息、标准化服务、媒体宣传以及综合咨询于一体的专业化科研单位,致力于成为政府、行业和企业最可信赖的权威咨询机构。今年...

编者按

冶金工业信息标准研究院成立于1963年,作为国内唯一集冶金信息、标准化服务、媒体宣传以及综合咨询于一体的专业化科研单位,致力于成为政府、行业和企业最可信赖的权威咨询机构。今年以来,新型冠状病毒感染的肺炎疫情持续蔓延,疫情防控成为当前最重要的工作,肺炎疫情打乱了很多既定工作安排。冶金工业信息标准研究院在积极响应落实国家疫情防控工作的同时,邀请部分专家对当前钢铁产业政策、市场形势、行业热点、标准化工作等方面进行总结分析并编撰成文,将陆续发表,以飨读者。

国外钢铁渣综合利用情况及相关标准、政策法规调研——欧洲及德国

冶金工业信息标准研究院 任江涛

钢铁渣主要包括高炉渣和钢渣。

当前,我国高炉渣基本实现完全利用,钢渣尾渣(钢渣经破碎磁选处理后所得的金属铁含量小于2%的钢渣)利用率仅为 25%-30%。从上世纪 90年代初至今,钢渣尾渣累计堆存量近20亿吨。2019年,国家发改委和工信部联合下发《关于推进大宗固体废弃物综合利用产业集聚发展的通知》,其重点任务中提出:积极推动钢渣及尾渣深度研究、分级利用、优质优用和规模化利用;全面实现钢渣“零排放”。

长期以来,国外学者及相关工程机构对钢铁渣综合利用进行了大量研究和应用实践,欧、美、日等地钢铁渣尤其钢渣的综合利用率显著高于我国。笔者通过对欧美日等地钢铁渣综合利用现状以及相关的标准规范、政策法规等内容进行系统调研,以期他山之石可以攻玉,助力我国钢铁工业实现钢铁渣“零排放”。

1、钢铁渣分类及用途

1.1 高炉渣

高炉渣分为水渣、干渣、风碎渣,产量在310千克/吨铁左右。

高炉渣处理工艺及主要用途见图1。

图1 高炉渣处理工艺及用途

1.2 钢渣

钢渣包括转炉渣、电炉渣以及铁水预处理渣、精炼渣和铸余渣等。转炉渣产量大约为130千克/吨粗钢,电炉渣产量受原料条件及产品要求波动较大,大约为100千克/吨粗钢。

转炉渣处理工艺及用途见图2。

图2 转炉渣处理工艺及用途

电炉渣分为碳钢电炉渣(电炉渣-C)和不锈钢电炉渣(电炉渣-S)。大气环境下,在渣坑内自然缓冷形成晶体材料,最大粒度300mm。经风化,实现满意的体积稳定性。根据用途进行破碎、筛分、分级,作为骨料用于道路施工或水工结构。

2、欧洲钢铁渣产量及利用情况

2019年,欧盟28国粗钢产量为1.594亿吨。

2.1 高炉渣产量及利用情况

2016年,欧盟28国生铁产量0.913亿吨。统计范围内欧洲地区生铁产量0.852亿吨,高炉渣产量0.246亿吨,其中78.9%为水渣,21.1%为干渣。高炉渣利用总量0.258亿吨,其中81.4%用于水泥、混凝土添加剂。高炉渣利用总量略高于产渣量,主要是利用部分往年临时存储的渣。具体情况见图3。

图3 2016年统计范围内欧洲地区高炉渣产生(左)和利用情况(右)

2000年统计范围内欧洲地区高炉渣产生和利用情况见图4。高炉渣产生总量0.25亿吨,利用总量0.294亿吨。

图4 2000年统计范围内欧洲地区高炉渣产生(左)和利用情况(右)

尽管2016年和2000年统计范围略有不同,但在各项占比上仍有一定可比性。2016年与2000年相比,水渣占比提高约10个百分点;2000年有大约2%的风碎渣,2016年已没有统计量。由于水渣主要用于生产水泥,干渣和风碎渣主要用于骨料。所以,2016年与2000年相比,用作水泥或混凝土添加剂高炉渣的占比更高。

总体而言,欧洲地区高炉渣的类型及其利用方向与我国还是有较明显区别的。我国高炉渣基本上都是水渣,用于水泥生产;欧洲地区有20%左右的干渣,这部分干渣主要作为骨料用于道路施工等;还有部分高炉渣用于肥料、水工工程等。欧洲的高炉渣利用方向较我国更加广泛。

2.2 钢渣产量及利用情况

2016年,欧盟28国粗钢产量1.620亿吨。统计范围内欧洲地区粗钢产量1.382亿吨,钢渣产量0.184亿吨,其中56.6%为转炉渣,32.2%为电炉渣,精炼渣等其他渣占比11.1%。

2016年钢渣利用的总量为0.142亿吨,占当年钢渣处理总量的77.3%,其中道路施工占46.0%,用于水泥、混凝土生产仅为4.4%。需经自然风化等过程,临时储存待用的钢渣占比8.6%;另有14.1%钢渣最终堆存处置。最终堆存的钢渣大部分是二次精炼渣,主要原因是它们的晶粒过于细小以及浸出方面的不良属性等。作为肥料使用的钢渣占比约2.7%,另据相关资料,自1880年起,大约有1.4亿吨钢渣被用作磷化剂/石灰剂,所以钢渣用作肥料是一个传统技术方向。

2016年钢渣产量及利用具体情况见图5。

图5 2016年统计范围内欧洲地区钢渣产生(左)和利用情况(右)

梳理统计范围内欧洲地区不同年份钢渣利用情况,如图6。钢渣综合利用率由2000年70%左右提高至接近80%;最终堆存量占比波动较大,2000年高达24%,2008年最低为6%,2016年又达到14.1%。

图6 2000-2016年统计范围内欧洲地区钢渣最终堆存率和综合利用率情况

总之,统计范围内欧洲地区钢渣产生量结构与我国差别明显,这与钢铁生产的流程结构有关。另外,欧洲地区钢渣的去向对我国钢渣利用技术方向以及“零排放”政策具有重要参考意义。

3、德国钢铁渣产量及利用概况

2019年,德国粗钢产量0.397亿吨。

2010年,德国生铁产量0.281亿吨,粗钢产量0.438亿吨,全年钢铁渣生产、利用(处理)量0.1365亿吨,具体情况见图7。

图7 2010年德国钢铁渣生产(左)和利用(右)情况

德国近30年的统计情况(图8)表明,建筑材料和水泥工业利用一直是大宗钢铁渣的最主要去向,并且水泥工业的利用占比呈增长趋势,其用量与作为建筑材料的用量逐渐接近。作为肥料的用量,尽管占比不高,但长久以来一直存在。同时,一直有一定的填埋量,德国钢铁渣利用的目标是“零废弃、无填埋”。另外,无论是产生量还是利用情况,德国在钢铁渣的分类统计上都非常详细,这也体现了德国钢铁工业的精细化管理能力。

图8 1982-2010年德国钢铁渣吨钢产量及应用情况

4、钢铁渣相关标准/技术指南

在欧洲,长期使用钢铁渣的前提是存在已获批的标准,其针对具体应用领域规定了相应的要求。市场上流通的钢铁渣产品均应符合与预期用途有关的技术、环境等方面的标准、规范要求。如EN197-1规定了3种不同的早期高强度高炉水泥和2种耐硫酸盐低早期高炉水泥的成分、规格等;EN 15167-1规定了在混凝土生产中用作II型添加剂的高炉渣的化学物理性质以及质量控制程序要求等内容;ISO 11126-6 规定了用于喷砂清理工艺的钢铁渣磨料的要求,包括粒度和表观密度的范围、莫氏硬度、水分含量、电导率等。

涉及钢铁渣的相关标准见表1。

表1 涉及钢铁渣的相关欧洲标准/技术指南

5、钢铁渣相关法规

在欧洲,涉及钢铁渣使用的环保法规和指令较多(见表2)。其中,具有基础性的意义的是,根据欧盟-废弃物框架指令[2008](WFD)相关条款,定义了钢铁渣是产品、副产品还是废弃物的法律地位。在大多数情况下,钢铁渣被视为副产品。

表2 涉及钢铁渣的相关欧洲法规/指令

如果最初被定义为废弃物,可以以用于特定目的进行加工处理后,将不再被视为废弃物,即满足WFD第六条所规定的相关条件:(a)该物质或物体通常用于特定目的;(b)该物质或物体存在市场或需求;(c)该物质或物体满足特定目的的技术要求,并符合适用产品的现行法律和标准;(d)使用该物质或物体不会对环境或人类健康产生总体不利影响。

钢铁渣法律地位判定的具体流程如图9。

图9 根据WFD2008/98/CE判定钢铁渣法律地位的流程图

6、结论

欧洲尤其德国,在钢铁渣的产生和利用方面有详细的数据统计,反映其管理过程的精细化程度,而钢铁渣的精细化管理也是实现钢铁渣高效利用的前提和基础。

欧洲的钢铁渣结构与我国有明显区别:高炉渣有20%以上的干渣;由于生产流程的原因,电炉渣在钢渣中占比在30%以上。在钢铁渣利用方面:建筑材料和水泥是最重要方向;作为肥料使用是一个传统技术方向;存在一定比例的钢铁渣需填埋处理。

标准是钢铁渣产品得以市场流通的前提,同样也为其进入市场提供保障,促进了钢铁渣的综合利用。钢铁渣相关法规大都是基于环保考虑,与相关标准紧密结合,相辅相成;并且相关评定程序明确,可操作性强,保证了法规的有效实施。

内容来源:http://www.cmisi.com.cn/

版权说明:版权归原作者所有,如有侵权请联系删除;文章内容属作者个人观点,不代表本报观点和立场。转载请注明来源;文章内容如有偏颇,敬请各位指正;如标错来源,请跟我们联系。



欢迎 发表评论:

文献资料排行
最近发表
标签列表
最新留言
    控制面板
    您好,欢迎到访网站!
      查看权限
    文章归档