“黑”产业，更要“绿”发展——记唐山鹤兴废料综合利用科技有限公司的绿色发展之路

众所周知，钢铁工业在我国基础设施建设过程中发挥着举足轻重的作用，为我国的经济建设立下了汗马功劳。作为典型的能源、资源密集型工业，钢铁工业在生产过程中需要消耗大量的能源和资源，会产生大量的固废，如果不能妥善处理这些固废，不仅会给区域生态环境带来巨大压力，而且会造成一定的资源浪费。

将钢铁工业中的固废“吃干榨尽”、变废为宝已成为众多钢铁工业企业的追求。

近年来，唐山鹤兴废料综合利用科技有限公司强化理念创新、加强科技研发、实行绿色改造，不断提高钢铁产业全流程的固废综合利用水平，推动钢铁产业链向零排放方向合理延伸，走出了一条绿色发展之路。

钢铁含铁锌尘泥“浑身是宝”

中国工业合作协会资源综合利用分会执行副会长杜根杰说：“钢铁工业固体废物种类繁多，主要有高炉渣、钢渣、含金属尘泥、脱硫石膏、脱硫灰、铁合金渣等。其中，产生量最大的固废是冶炼渣，其次是钢铁含铁锌尘泥。”

数据显示，2021年，我国粗钢产量约为10.33亿吨，钢铁尘泥按粗钢产量的10%测算，约为1亿吨。

那么，钢铁含铁锌尘泥又从何而来呢？

“钢铁含铁锌尘泥来源于钢铁的生产车间，一般是指在原料处理、烧结、球团、炼铁、炼钢等生产工序中利用除尘设施对高温烟气进行除尘后产生的废弃物，以及后续加工环节、清洗过程等方面产生的废弃物。”唐山鹤兴废料综合利用科技有限公司董事长王俊英说。

在钢铁固废中，尘泥可是个“大家族”。

据介绍，按尘泥产生环节区分，尘泥主要有烧结原料在转运、烧结过程中除尘器收集下来的尘泥（烧结尘、泥）、高炉煤气净化过程中收集的尘泥（高炉瓦斯灰、高炉瓦斯泥）、转炉炼钢煤气除尘收集的尘泥（转炉除尘灰或污泥）、电炉炼钢烟气收集的尘泥（电炉除尘灰或污泥）、钢材轧制过程剥落的氧化铁皮、在轧钢废水循环利用中沉淀池回收的污泥（轧钢二次污泥）、钢坯或钢材的后续加工及其清洗过程中累积的尘泥，等等。

在业内人士看来，尘泥是一个有待继续挖掘的“富矿”。

我国铁矿石对外依存度高，很大程度上影响我国的资源安全。钢铁尘泥中除含大量铁元素以外，还含有很多有价值的金属元素，如锌、钾、钠、金、银、铟、锑、碲、铋、铷、铯、碘等。

杜根杰认为：“科学提取其中的价值金属元素，对我国依赖进口的铁矿、氯化钾等战略性一次资源形成有效补充。”

科学有效利用钢铁尘泥刻不容缓。

处理方式亟待改进

“公司前身是一家钢铁废料初加工和钢铁烧结生产企业，一直与钢铁废料打交道，随着规模不断做大，企业深感外部环境变化巨大，去产能压力增强，效益波动加大。要想进一步发展，传统模式已经不再适用，必须通过转型升级找到一条发展新路。”王俊英说。

公司如何转型升级？在建设美丽中国的大背景下，生态文明理念日渐深入人心，公司将目光瞄准了钢铁尘泥的资源回收利用。

在王俊英看来，支撑钢铁工业实现绿色循环高质量发展。钢铁冶炼加工企业加强固废管理，纾解固废综合利用难题，提高固废综合利用效率，推动固废资源的循环利用，既是企业与城市的共融协调，也是实现绿色循环高质量发展的必由之路。

但钢铁尘泥的全资源回收利用并非易事。

作为业内资深专家的王俊英讲起了传统钢铁固废处理工艺存在的种种弊端：“重复耗能，传统工艺回收的铁元素再回到烧结、高炉、转炉进行冶炼，焦炭和电的能源未得到节省，设备也未得到保护；单体规模小，钢铁尘泥年处理能力均为30万吨以下；原料适应性差，只能处理高锌、高铁物料，且有二次尾渣产生，存在污染隐患；未能实现全元素提取，一次资源浪费严重。”

“传统处理钢铁固废工艺难以胜任无害化、资源化、高值化处理钢铁固废的任务。随着大气污染的深度治理，冶金固废是直接制约钢铁产业绿色可持续发展的主要障碍。”杜根杰也表达了相同的观点。

无疑，对于钢铁行业自身而言，亟待寻求先进的含铁锌等金属尘泥处理技术，以解决尘泥废料的堆放占地、污染环境、资源浪费、难以回收利用等难题。

科技创新将钢铁固废“变废为宝”

“科技是第一生产力，解决固废处理的难题必须依靠科技创新。”王俊英说。

为此，鹤兴公司和高校、科研院所强强联合，开启了将钢铁尘泥的循环利用之路。

“2011年公司与北京科技大学合作研发‘国家自然科学基金委员会’的《国家绿色重点项目》‘高温火法在冶金固废中提取有价元素新工艺’。”王俊英介绍。

在该工艺的产学研基地（秦皇岛卢龙宏赫废料综合利用有限公司），历经4年艰苦研发，最终形成鹤兴工艺新体系，于2014年9月完成工业化转化，形成年处理钢铁固废30万吨规模。

2015年在国家发改委3亿元专项资金的支持下，在唐山市古冶区建设年处理100万吨钢铁固废“京津冀及周边地区工业资源综合利用产业协同发展示范工程（2016年）”，至今正常运营。

让王俊英颇为自豪的是，公司的核心技术“烟气磁化熔融炉处理钢铁尘泥及有价元素回收技术”，通过中国机械工业联合会组织的部级科技成果鉴定，以中国工程院金涌院士为组长的专家组鉴评为：该项目技术难度大,创新显著,为我国钢铁厂固废及有价元素回收技术发展具有重大促进作用,项目总体技术已达国内领先水平,关键技术已达到国际先进水平。通过生态环境部固体废物与化学品管理技术中心组织的“钢铁固废资源高效利用技术”评估，以中国工程院侯立安院士为组长的专家组一致认为：该技术创新性、实用性强，生产过程低碳节能，无二次固废产生，可有效解决目前国内常规钢铁综合尘泥渣综合利用存在的关键共性技术难题，并与我公司联合成立“钢铁与其他行业固体废物综合利用技术实验基地”。

据介绍，鹤兴工艺是为处理钢铁固废量身打造的新型工艺，做到一次耗能、处理固废品种全、全元素提取、无二次固废、利用率高、处理量大。较传统回转窑工艺、转底炉工艺，鹤兴工艺具有节能、低碳、容易实施超低排放、可独立建厂实施大规模区域性集中处理钢铁冶金尘泥及其他废料、投资低、见效快等优势。

“工艺所需原料涵盖钢铁生产全流程所有钢铁尘泥固废，处理原料种类多、品质要求低；单体设备处理能力大，年处理量可达30万吨、50万吨、70万吨，完美适配各种大中小型钢铁产废企业；一次资源的有效替代。”王俊英说。

有专家表示，若全国钢铁固废都采用鹤兴工艺综合处理，每年可少开采固废中相应元素一次矿石资源近2亿吨，增加产值1500亿元以上。

“循环经济、变废为宝；一步提取、吃干榨净；降低能耗、延长炉龄；绿色低碳、保护环境，是利国、利民、利企的新工艺，使钢铁厂真正做到节能、降耗、无固废产生。”王俊英表示。

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鹤兴技术创新时间表

鹤兴工艺技术源于2011年公司与北京科技大学合作研发“国家自然科学基金委员会”的《国家绿色重点项目》“高温火法在冶金固废中提取有价元素新工艺”。

在该工艺的产学研基地（卢龙宏赫），历经四年艰苦研发，最终形成鹤兴工艺新体系，于2014年9月完成工业化转化，形成年处理钢铁固废30万吨规模。2015年在国家发改委3亿元专项资金的支持下，在唐山市古冶区建设年处理100万吨钢铁固废“京津冀及周边地区工业资源综合利用产业协同发展示范工程（2016年）”，至今正常运营。

2021年2月公司与冶金工业规划院合作编制4个再生产品及《烟气磁化熔融炉处理钢铁尘泥及有价元素回收技术要求》共5 项团体标准。

2021年3月鹤兴工艺通过生态环境部固体废物与化学品管理技术中心“钢铁固废资源高效利用技术”评估，专家一致认为该技术创新性、实用性强，生产过程低碳节能，无二次固废产生，可有效解决目前国内常规钢铁综合尘泥渣综合利用存在的关键共性技术难题。2021年8月，生态环境部固体废物与化学品管理技术中心授予鹤兴公司合作成立“钢铁与其他行业固体废物综合利用技术实验基地”。

2020年8月，鹤兴工艺通过中国机械工业联合会组织的部级科技成果鉴定，专家组鉴评为：该项目技术难度大，创新显著，为我国钢铁厂固废及有价元素回收技术发展具有重大促进作用，项目总体技术已达国内领先水平，关键技术已达到国际先进水平。

2021年12月入选国家发改委《大宗固体废弃物综合利用骨干企业（2021年）》。

2020年列入生态环境部、工信部、科技部联合组织的“国家鼓励发展的重大环保装备目录（2020年）”。

鹤兴工艺及装备2017年列入工信部《工业资源综合利用先进适用技术装备目录（2017年）》。

2020年列入河北省生态环境厅《低碳技术推广目录（2020年）》（全省共9家企业），专家组认为：该技术在固废综合利用类中成为唯一入选的减碳技术，其关键技术备受关注，为实现碳中和目标提供重要的科学技术支撑，为钢铁行业实现循环经济提供了新途径，对推动冶金固废资源化综合利用行业技术进步作用明显，具有国际国内市场竞争力。

2021年8月入选河北省工信厅《河北省“专精特新”中小企业（2021年）》；河北省发改委《河北省企业技术中心（2021年）》。

2021年12月河北省工信厅《河北省绿色工厂（2021年）》《河北省工业固废综合利用示范企业》（河北省共9家企业），通过河北省科学技术厅《河北省科学技术奖行业评审》。

2021年4月公司与北京科技大学、山东大学共同承担科技部“固废资源化”重点专项中的“工业窑炉协同处置垃圾焚烧飞灰研究与示范”课题，实现飞灰的无害化、资源化综合利用。（张欣鑫）