鋼渣對(duì)環(huán)保乃至人類影響的嚴(yán)重性

    鋼渣是煉鋼中不可避免地產(chǎn)生的廢渣，排放量約為鋼產(chǎn)量的12%。武鋼建廠48年來，已產(chǎn)鋼1億多噸，排渣1000多萬噸。

    由于鋼渣比花崗巖還硬，無法將其磨細(xì)以進(jìn)行有效利用。每年除用于對(duì)少量工程回填地基外，絕大部分都棄之周邊。幾十年來，堆積成山，且綿延10多公里。不僅侵占了大批土地良田，并造成了對(duì)空氣、水質(zhì)等的二次污染，嚴(yán)重地破壞了環(huán)境，給周邊地區(qū)帶來生態(tài)災(zāi)難。

    為了減災(zāi)，武鋼曾不得不宣稱：誰拉走一汽車鋼渣，補(bǔ)貼誰5元錢。但此舉如杯水車薪，無法從根本上解決問題。

    這個(gè)問題，不僅是國(guó)內(nèi)同行的共性問題，更是世界同行的共同難題。

    幾十年來，我國(guó)在生產(chǎn)數(shù)十億噸鋼的同時(shí)，也產(chǎn)生了數(shù)億噸鋼渣堆積，而且每年還在持續(xù)不斷地增加。2005年，我國(guó)產(chǎn)鋼3億噸，形成鋼渣3600萬噸。2006年，我國(guó)產(chǎn)鋼突破4億噸。形成鋼渣4800萬噸。

    如山的鋼渣堆積，使得全國(guó)不少鋼廠受到當(dāng)?shù)卣淖詈笸海涸俨恢卫碓?，將被勒令停產(chǎn)。

    近100多年來，全世界鋼廠生產(chǎn)的鋼渣多達(dá)數(shù)億噸。僅2005年一年，全世界產(chǎn)鋼10億噸，新增鋼渣1.2億噸。2006年，這個(gè)數(shù)字還將增加。舊渣無法消化，新渣不斷增生。這個(gè)問題不僅成為影響我國(guó)乃至世界鋼鐵產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的一道難題，而且成為嚴(yán)重污染環(huán)境，帶給人類共同的生態(tài)災(zāi)難。

    反之，鋼渣的綜合利用一旦取得關(guān)鍵性的突破，這些積存和新增的鋼渣，就幾乎成了取之不盡，用之不竭的寶貴資源和低成本的原料。

    誰擁有這柄“魔杖”，誰就能化腐朽為神奇，從而開辟出一條滾滾財(cái)源，為鋼鐵產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，為保護(hù)環(huán)境，保護(hù)地球這人類共有家園作出貢獻(xiàn)。

    鋼渣的綜合利用，在武鋼獲得了重大突破，居國(guó)際領(lǐng)先水平。

    早在幾十年前，國(guó)內(nèi)乃至世界同行就為鋼渣的綜合利用、變廢為寶而耗盡心血。

    在實(shí)驗(yàn)室中，用特殊工藝可以將鋼渣細(xì)磨，甚至細(xì)到“納米級(jí)”，并發(fā)現(xiàn)細(xì)磨鋼渣粉有著廣泛的用途。然而，一旦進(jìn)行大規(guī)模生產(chǎn)，細(xì)磨的難關(guān)就無法解決。

    科學(xué)實(shí)驗(yàn)表明，花崗巖的硬度為5，鋼渣的硬度為7，其原因是鋼渣中含鋼鐵。當(dāng)鋼渣被細(xì)磨到一定程度后，就形成了鐵對(duì)鐵的較量和鋼對(duì)鋼的交鋒。

    鑒此，用傳統(tǒng)工藝對(duì)鋼渣進(jìn)行細(xì)磨，不僅產(chǎn)量低，耗電高，而且對(duì)設(shè)備磨損嚴(yán)重。最終導(dǎo)致工廠入不敷出而紛紛倒閉。

    正因?yàn)槿绱?，我?guó)乃至全世界同行對(duì)鋼渣的利用，僅僅停留在粗磨和中磨的粗放式生產(chǎn)和經(jīng)營(yíng)階段。

    粗磨，可以磨出蠶豆大小的渣粒，可做鋼渣瀝青混凝土的骨料，以建設(shè)高標(biāo)準(zhǔn)的高速公路和機(jī)場(chǎng)等。中磨 ，可以磨出河沙般大小的顆粒，這是彩色路面磚的原料。然而，再要進(jìn)一步細(xì)磨，磨成面粉甚至更小的顆粒，就遇到了頑強(qiáng)抵抗。能否形成大生產(chǎn)的細(xì)磨工藝，就成了擺在同行面前的一道世界難關(guān)。

     從1989年起，作為武漢冶金渣環(huán)保有限責(zé)任公司前身的武鋼礦渣工業(yè)設(shè)備修造廠，在廠長(zhǎng)冀更新的帶領(lǐng)下，對(duì)這個(gè)世界性難題進(jìn)行攻關(guān)。他們通過對(duì)傳統(tǒng)的加工設(shè)備和工藝進(jìn)行革命性變革，終于使細(xì)磨鋼渣粉的產(chǎn)量/小時(shí)提高了兩到三倍，從而一舉改變了生產(chǎn)細(xì)磨鋼渣粉的工廠入不敷出的狀態(tài)，而且有了較為豐厚的盈余。

    這是鋼渣加工史上的重大突破。這一成果為人類“吃凈”鋼渣，實(shí)現(xiàn)鋼廠鋼渣的“零排放”，且變廢為寶，開辟了一條通途。

    1999年，該公司與國(guó)家建委聘任的首席專家、中國(guó)建筑材料科學(xué)研究院水泥基材科學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室歸國(guó)博士陳益民合作，進(jìn)行了《細(xì)磨鋼渣粉用作水泥和混凝土高活性摻合料》的試驗(yàn)研究。歷經(jīng)兩年半的努力，取得喜人成果。

   據(jù)陳益民博士論證：使用細(xì)磨鋼渣粉，可替代10% - 45% 的 425 和 525 水泥，配成C20-60高強(qiáng)度混凝土。每使用1噸細(xì)磨鋼渣粉，可為用戶降低成本100元，并提高混凝土強(qiáng)度10%左右。

    2001年9月，湖北省經(jīng)貿(mào)委組織專家對(duì)這項(xiàng)成果進(jìn)行了鑒定，認(rèn)為細(xì)磨鋼渣粉屬國(guó)內(nèi)外首創(chuàng)。其活性指數(shù)遠(yuǎn)高于國(guó)家的有關(guān)指標(biāo)，成為水泥和混凝土的高活性摻合料，居國(guó)際領(lǐng)先水平。這一技術(shù)比原有技術(shù)有了很大的進(jìn)步，達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平。無論是對(duì)環(huán)境保護(hù)的需求，還是國(guó)內(nèi)市場(chǎng)對(duì)高活性摻合料的需求，本成果研制成功的產(chǎn)品將在今后數(shù)十年中，都有十分廣闊的市場(chǎng)，其推廣應(yīng)用前景非常誘人。

    正因?yàn)槿绱耍?dāng)這種產(chǎn)品一經(jīng)問世，立即受到用戶的熱烈歡迎。經(jīng)陳益民博士引薦，當(dāng)它在福建下白石跨海大橋工程中，被制成橋墩大梁而一炮打響后，就廣泛地應(yīng)用在我國(guó)機(jī)場(chǎng)、地鐵、橋梁、涵洞、堤壩、道路和礦山等建設(shè)項(xiàng)目中，成為市場(chǎng)上供不應(yīng)求的搶手貨。

    針對(duì)我國(guó)鋼筋混凝土工程實(shí)際壽命為65年的現(xiàn)實(shí)，我國(guó)建筑材料著名專家、上海市市政工程研究院孫家瑛博士指出：鋼渣微粉摻合量少于20%的混凝土，在自然碳化條件下的抗碳化壽命大于100年，完全滿足鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范的要求。

    2001年6月，細(xì)磨鋼渣粉在第五屆全國(guó)環(huán)保產(chǎn)品暨第七屆中國(guó)國(guó)際環(huán)保展覽會(huì)上獲得了金獎(jiǎng)。

    2003年5月，該公司的“鋼渣濕法磁選分級(jí)方法”和“鋼渣綜合利用方法”獲得國(guó)家兩項(xiàng)專利。

    鑒此，國(guó)家環(huán)保局將該公司定為國(guó)家級(jí)重點(diǎn)骨干企業(yè)，納入武漢青山國(guó)家級(jí)環(huán)保試驗(yàn)基地，并被武漢市定為鋼渣循環(huán)利用試驗(yàn)中心。

    1996年6月，該公司建立了全國(guó)第一條年處理鋼渣40萬噸且工藝先進(jìn)的鋼渣粉碎生產(chǎn)線，形成了鋼渣分離、回收、加工的聯(lián)合生產(chǎn)能力。

    到目前為止，該公司共建成了5條生產(chǎn)線，形成了年處理150萬噸的生產(chǎn)能力。其中形成了11萬噸細(xì)磨鋼渣粉的生產(chǎn)能力。

    由于產(chǎn)品供不應(yīng)求，該公司又投資3500萬元，新建年產(chǎn)30萬噸鋼渣綜合利用生產(chǎn)線，將于2007年6月投產(chǎn)，預(yù)計(jì)年增產(chǎn)值6400萬元，年創(chuàng)利稅近2000萬元。

    與此同時(shí)，冀更新和民營(yíng)企業(yè)建龍鋼鐵集團(tuán)公司簽訂合同，分別在寧波、黑龍江、唐山、吉林等地的建龍鋼廠所在地，籌建總量達(dá)1000萬噸的鋼渣處理生產(chǎn)線。其中年處理能力達(dá)600萬噸的寧波建龍生產(chǎn)線已于今年破土動(dòng)工。

    至此，該公司事實(shí)上已成為我國(guó)乃至世界上最大的鋼渣綜合利用企業(yè)。

    鋼渣的綜合利用，帶來多贏的局面

    一）對(duì)武鋼而言，當(dāng)年生產(chǎn)的100多萬噸鋼渣基本上被“吃掉”，實(shí)現(xiàn)了零排放。鋼渣的堆積呈下降趨勢(shì)。武鋼不僅每年從中回收10多萬噸廢鋼鐵，而且騰出了較多土地，用于新項(xiàng)目的開發(fā)。同時(shí)也降低了對(duì)空氣、水質(zhì)的二次污染，改善了周邊環(huán)境。正因?yàn)槿绱?，武鋼的各?jí)領(lǐng)導(dǎo)對(duì)該公司的工作都給予鼎力支持和大力幫助。

    二）對(duì)該公司而言，解決了上千人的就業(yè)問題，維護(hù)了一方的平安。公司年消耗鋼渣100多萬噸，創(chuàng)產(chǎn)值1億多元，利潤(rùn)1000多萬元，同時(shí)交稅500多萬元。正因?yàn)槿绱耍胤秸骷?jí)領(lǐng)導(dǎo)對(duì)該公司的工作都給予鼎力支持和大力幫助。到目前為止，該公司擁有注冊(cè)資金1200萬元，實(shí)有資產(chǎn)4771萬元，其中固定資產(chǎn)4000多萬元。公司在治理鋼渣的同時(shí)，獲得了長(zhǎng)足的發(fā)展。

    三）就生產(chǎn)混凝土的攪拌站而言，武漢市70多家攪拌站中，凡是使用該公司鋼渣微粉的都獲得了可觀的經(jīng)濟(jì)效益，至少有3家攪拌站成為市場(chǎng)上的贏利大戶。如投資1500萬元建成的武漢新中環(huán)建材有限公司，前年向該公司購(gòu)買9000噸鋼渣微粉，制作20萬立方米混凝土，每方實(shí)際贏利30元，全年即600萬元，兩年半即可收回全部投資。

    據(jù)了解，武漢市到去年為止的近3年來，年生產(chǎn)商品混凝土分別為300、500、1000萬立方米，即使按每立方米最低贏利10元計(jì)算，年效益分別為3000萬、5000萬和1億元。

    四）就使用了鋼渣微粉的工程業(yè)主而言，降低了工程造價(jià)，提高了工程質(zhì)量。據(jù)武漢市泰合廣場(chǎng)、南國(guó)明珠住宅群、湖北醫(yī)學(xué)院大廈以及太子湖大橋等大型市政工程業(yè)主確認(rèn)，由于用鋼渣微粉做混凝土摻合料，能節(jié)約15%-30%的水泥，每使用1噸磨細(xì)鋼渣粉，可降低成本100元；由于配制出的混凝土和易性好，能滿足大體積混凝土的要求；配制出的混凝土具有高強(qiáng)度、高抗壓性、高抗折性、高耐久性，并且有抗凍、抗?jié)B和低水化熱等普通水泥不具有的優(yōu)秀特征，從而使工程質(zhì)量大幅提高，產(chǎn)生良好的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和環(huán)保效益。

    磨細(xì)鋼渣粉的市場(chǎng)前景廣闊

    2005年 3月，磨細(xì)鋼渣粉通過了中國(guó)建筑材料科學(xué)院和國(guó)家建筑材料工業(yè)局的新產(chǎn)品新技術(shù)鑒定驗(yàn)收。

    與會(huì)的專家教授們指出，近幾年來，我國(guó)每年排放的鋼渣近3000萬噸，其中適合于用作水泥和混凝土摻合料的鋼渣占一半以上。2004年，我國(guó)生產(chǎn)水泥6億噸，需要高活性的摻合料或混合材料1.8億噸，而可以磨細(xì)用作摻合料的礦渣的產(chǎn)量不足8000萬噸，粉煤灰和其他混合材料的活性又低，總計(jì)有近億噸的空缺，正好由高活性的鋼渣磨細(xì)粉填補(bǔ)。然而，其產(chǎn)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足不了需求。在近幾年乃至今后的幾十年內(nèi)，我國(guó)對(duì)高活性摻合料的需求均得不到滿足。無論是對(duì)環(huán)境保護(hù)的需求，還是對(duì)趕活性摻合料的需求，本成果研制成功的產(chǎn)品將在今后數(shù)十年中，都有廣闊的市場(chǎng)。

    專家教授們還指出：水泥和混凝土是基本建設(shè)中最重要的建筑材料。摻合了適量鋼渣磨細(xì)粉的水泥和混凝土不僅每立方米可降低成本8-10元，而且性能優(yōu)越，使用范圍十分廣泛，尤其適用于橋梁、隧道、地鐵、道路、水利、堤防及建筑基礎(chǔ)等。因此，其推廣應(yīng)用前景非常誘人。

    經(jīng)過對(duì)武漢市及周邊城市的潛力調(diào)查，每年可消化100多萬噸摻合料細(xì)磨粉。而到去年上半年止，該公司的產(chǎn)量?jī)H為50萬噸，缺口至少達(dá)50萬噸。如果按湖北武漢市場(chǎng)占有率30%和全國(guó)市場(chǎng)占有率5%考慮，其產(chǎn)量更遠(yuǎn)遠(yuǎn)無法滿足市場(chǎng)的需求。因此，其市場(chǎng)前景十分光明。

    我們的目的是既要解決鋼渣引起的環(huán)境污染和制約我國(guó)鋼鐵工業(yè)可持續(xù)發(fā)展的瓶徑問題，又要降低由于水泥產(chǎn)量過大消耗過多資源，同時(shí)還要提高鋼渣處理后的附加值和水泥混凝土的性能，力爭(zhēng)為我國(guó)的環(huán)境保護(hù)、經(jīng)濟(jì)建設(shè)和社會(huì)和諧作出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。

    總之，鋼渣的綜合利用是大有可為的。

（中國(guó)混凝土與水泥制品網(wǎng) 轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明出處）