文 / 北京瀚川鑫冶工程技术有限公司 张建国

如何有效防治废钢加工中的二次污染

文 / 北京瀚川鑫冶工程技术有限公司 张建国

本文论述了废钢资源的优势及废钢回收、加工过程中产生二次污染的根源，并针对不同污染要素提出了不同的应对防治措施。同时指明了随着我国工业化进程的快速发展及生活水平的提高，越来越多的形形色色的钢铁制品将报废淘汰，在废钢的回收加工处理过程中，若处理不当、控制不严，会造成二次污染。如何有效防治废钢回收加工处理过程中的二次污染，成为废钢产业绿色发展中必须认真面对而不容忽视的一个重要环节。

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一、概述

废钢是一种无限循环使用的绿色载能资源，是目前唯一可以逐步代替铁矿石的优质炼钢原料。而众所周知，生铁是高能耗、高污染产品，铁钢比高必然导致钢铁工业能耗上升，铁钢比每提高0.1个百分点，可造成吨钢综合能耗上升约20kg标煤，降低铁钢比是钢铁工业降低能耗的重要手段。而且二氧化硫和烟粉尘排放也主要是在长流程的高炉－转炉炼钢生产中产生。

废钢是一种载能的绿色炼钢资源，废钢作为可再生资源，是钢铁工业的重要原料之一，使用废钢炼钢与铁矿石等原生资源相比有以下四个优点：

废钢可无限循环使用，利用废钢炼钢，每吨废钢可再炼成近一吨钢，可节约1.7吨铁精矿，减少4.25吨原生矿的开采，同时可省去采矿、选矿、炼焦、炼铁等过程，节省大量自然资源；

废钢又是一种载能资源，相比高炉－转炉炼钢流程，利用废钢炼钢可以节约大量的能源和水资源，有资料显示，用废钢直接炼钢可节约能源60%，节水40%；

废钢还是一种环保资源，可以大幅减少炼钢时的废水、废气、废渣排放，有资料显示，用废钢直接炼钢可减少废气86%、废水76%和废渣97%；

利用废钢炼钢，即电炉炼钢短流程工艺，不仅比投资较长流程低40～50%，同时可大量减少企业占地，缓解我国日益突出的土地紧张局面。

废钢在钢铁工业中的大量利用是突破资源瓶颈制约、建设资源节约型和环境友好型社会的必然要求，也是降低碳排放、缓解对铁矿石依赖的重要途径，废钢有着极高的开发利用价值，是实现钢铁循环利用的优良再生资源。

提高废钢在钢铁工业可持续发展战略中的地位，对于降低资源和能源消耗、减轻环境压力，发展我国循环经济具有重大的现实意义。在低碳时代日益到来之际，加大废钢利用，加快废钢产业发展，不仅保护环境、有效促进钢铁工业节能减排，实现钢铁资源循环利用，同时也可实现钢铁业与废钢行业的互利共赢。

因此，充分利用废钢，既可减少原生资源的开采，增加资源循环利用，进行资源合理配置，同时也符合目前节能减排、循环经济的发展要求。

但是，在废钢的回收、加工、处理过程中，若处理不当，控制不严，就会出现废有色金属、废橡胶、废塑料、废纤维、渣土等夹杂物的滥排和扩散问题；同时也可能造成废油、废水、废气、噪音、扬尘、有毒有害物质对环境的污染，甚至造成易燃、易爆物对人身安全的威胁，这些污染统称为废钢加工过程中的二次污染。而如何有效防治废钢加工处理过程中的二次污染，成为废钢产业绿色发展中必须认真面对而不容忽视的一个重要一环。

二、废钢加工过程中二次污染的形成

废钢在回收加工处理过程中，二次污染的形成则主要是由原料废钢的来源、品种、加工工艺、装备水平和环保防控设施所决定的，一般其二次污染的形成有以下几种。

1、原料废钢中混杂物的污染

废钢按照来源一般大致分为：进口废钢、企业废钢、社会废钢。进口废钢如是进口的工业废钢，一般比较纯净，夹杂物极少，污染性也不大；而如进口的是生活废钢，则由于其携带有大量的非金属成分的杂质，甚至混杂包裹有部分的洋垃圾，致使其产生的污染极大，如图1所示是国内某大型加工基地进口的废钢堆料，成分复杂，夹杂物较多。

图1 某废钢加工基地的进口废钢堆场

企业废钢一般由加工制造企业的边角料及钢企自产废钢（切头、切尾料头、产品废品）等组成，成分相对固定，质量稳定，污染危害小而便于治理，如图2所示是某钢厂的成品废钢堆场。

图2 某钢厂自产成品废钢

而社会废钢是我国废钢铁资源的主要来源，占到总废钢量的60%以上，主要由分布在全国城乡的废钢铁回收网点和拾零人员来完成，其主要指城乡居民生活和其他加工、制造、运输、建筑等行业所产生的废钢资源的回收，由于其成分相对复杂，各个收购网点的收购质量要求也不尽相同，夹杂物相对较多，再加上社会废钢回收行业运行机制陈旧，管理散乱，所以由此而产生的污染相对较大。如图3所示是某企业的收购的社会废钢在卸料码头。

总之，由废钢原料造成污染的因素基本可以的概括为：

（1）是废钢中所夹杂的橡胶、塑料、海绵、纤维、树脂、渣土等物质的排放造成的环境污染；

（2）废钢中所残留的有毒、有害液体及对被浸蚀的器皿、管道清洗排出的清洗剂、污水的污染；

（3）废钢中所混入的废炮弹、核物质、易燃易爆物和密封容器所隐藏的安全隐患；

（4）混入废钢中的放射性超标物质所造成的环境污染和人身安全隐患。

2、废钢铁加工过程中所产生中间物对环境的污染

这类污染的产生主要是原料中的夹杂物、附着物、残留物等在废钢加工处理过程中对环境造成的污染影响，基本分为以下几种：

（1）废汽车、废船拆解过程中所产生的残留汽油、机油、氟利昂、蓄电池对环境的污染；

（2）对依附在废钢表面或夹层中的油污、沥青、塑料、橡胶树脂、纤维等可燃物进行烘烤、燃烧处理过程中所产生的二噁英气体对空气的污染；

（3）废电脑及家电在拆解加工处理过程中所产生的废水、废酸、废碱、电子垃圾等带来的环境污染；

（4）废钢中所混入的废炮弹、武器、易燃易爆物和密封容器所隐藏的安全隐患；

（5）混入废钢铁中的放射性超标的物质，或受放射性物污染的废钢铁所造成的环境污染和公民人身安全隐患；

（6）露天料场受污染的雨水对地下水和周边的污染，如图4、图5是某钢厂的加工成品废钢堆场；

图4 加工制造企业产出成品打包废钢堆场

图5 加工制造企业产出成品剪切料堆场

（7）对依附在废钢表面或夹层中的油污、沥青、塑料、橡胶树脂、纤维等可燃物进行烘烤、燃烧处理过程中所产生的气体对环境的污染。

3、废钢铁加工工艺及装备落后所造成的污染

上世纪，我国的废钢铁的主要来源是钢铁企业在生产过程中产生的废钢铁，设备制造行业、建筑行业在钢材加工应用过程中所产生的边角余料以及其它制造业、运输业报废的机械设备、车辆、船只等。城乡居民家庭主要以报废的自行车、缝纫机、铁制炊具为主，数量较少。

从当时的废钢整体构成来看，品种少、结构简单，废钢加工工艺和加工设备以落锤、爆破、氧割为主。工艺粗放，设备落后，污染控制能力差，生产的废钢产品体积大，纯净度不高，所造成的二次污染主要表现为：

（1）氧割产生的烟尘自由排放对空气的污染；

（2）落锤加工造成的强烈震动和飞溅物对周围建筑物和人身产生的安全威胁；

（3）爆破废钢所产生的噪音、冲击波的污染及事故隐患；

（4）废钢加工过程中所产生的废物直接排放到大自然对环境的污染。

进入21世纪，我国钢铁工业加快了技术升级和产品结构调整，随着冶炼工艺、轧钢工艺的革新，钢铁企业自产废钢结构发生了很大的变化，社会废钢的产生量日益增加，大批的汽车和家用电器、电脑的报废加大了社会废钢的复杂程度和加工处理难度。

因此，落后的废钢加工工艺和设备被迅速淘汰，代表着先进的废钢加工处理工艺的剪切机、打包机、破碎机得到广泛应用，在废钢加工工艺现代化发展的新时期，加工中二次污染的表现形式也发生了很大的变化，主要表现为：扬尘、噪音、废水、废油、废气、电子辐射等的污染。

三、废钢加工过程中二次污染的防治

做好废钢回收加工过程中二次污染防治，关键在于如何在全行业加快产业集中，培养组建专业化废钢加工配送公司，推广先进的技术工艺、设备及环保设施和环境保护管理体系，淘汰落后，加强该领域的科研力度。而实施行业技术升级、提升行业科技底蕴的改革进程的快慢和普及面的大小，直接决定着二次污染的控制效果。

(1)加工过程中对扬尘和噪音的控制，主要由设备的先进性来决定。国内普遍使用的进口和国产的主体加工设备，凡是正规厂家制造的、有标准的，在正常生产状态下都可达标，如剪切机、打包机、破碎机等，而生产过程中的废水基本没有排出，用水很少，主要用于降尘。

(2)易爆物资的处理主要依靠在采购废钢中的严格质检，认真分检，认真清理。分拣出的废旧炸弹、武器一般集中交当地驻军和公安协助销毁处理，严谨的管理体系是防治的关键。

(3)对放射性污染物的防治，主要靠防辐射检测设备把关。被放射性物质污染的废钢在回炉炼钢、轧制、制造过程中，辐射不会消失，而是沿着生产工序和装运持续污染环境，对人的生命安全危害很大。国内大型的专业化废钢公司基本上都装备了防辐射检测设备，但中小型废钢回收企业对防辐射检测的重要性未予以重视，防辐射的检测工作还处于空白状态，相关管理部门应加强监督强制要求建章立制。

(4)对废钢中夹杂物的处理，无论是人工或是用机器分选，都能把夹杂物分选出来。关键是对这些夹杂物的去向如何处理。在大型的废钢公司，由于产生量大，可将可利用的再生物资（如塑料、橡胶、有色金属等）分类直接销售或加工成再生原料，供给专业生产厂家利用；不可再生利用的可以在不污染环境的前提下焚烧或集中填埋。

(5)对渣土的处理，有些发达国家不是填埋而是进一步综合利用。因为经过破碎机粉碎分选产生的渣土里还含有大量的塑料、橡胶、纤维、木材的碎屑可燃物，可以通过热能转换循环利用。经研究可加入一定的助燃剂（煤、油等）制成燃块用于发电。产生的灰粉用于生产墙体材料，最终实现“零排放”。

(6)大力促进废钢加工配送基地的建立，可以有效防治加工生产过程中的二次污染问题，实现废钢的绿色发展。在大型废钢加工中的噪声、烟气、灰尘、喷淋废水等可得到有效的控制，废钢中的废有色、橡胶、塑料、纤维、渣土等夹杂物得到有效的综合利用和无害化处理。

总之，废钢铁加工处理过程中二次污染的防治必须加以高度重视，防胜于治，防治污染的产生及扩散是重中之重，而加强源头控制尤为至关重要，对回收的废钢做好不同的品质要求，严把检测关是首要一步； 其次做好废钢原料堆存的防污染保护措施，并在加工中采取适当的措施，分化消除原料中的污染因素，控制加工中加工因素产生的污染源，对加工后的非钢成分物质进行细化处理，有价值的进行回收利用，无价值的进行无害化处理。

图6 某废钢加工配送基地的破碎分选系统

四、结束语

随着我国工业化进程的快速发展，越来越多的复合型钢铁制品被报废和淘汰，这些废钢铁经过回收利用可回炉炼钢，循环使用。但在此过程中，若处理不当、控制不严，会造成二次污染。通过改革废钢铁回收加工体系，提高装备水平和对二次污染的控制能力，进而加强对夹杂物资源化转变的研究和开发，实现“零排放”，走科学发展的道路，这是新时期政府部门、相关行业和企业应当关注和研究的新课题。

废钢回收加工处理过程中的二次污染防治，是一个专业课题，需要专门的科研机构和专业人才进行研究和开发。我国对该课题专项研究起步较晚，目前在这方面投入的资金和科研力量也非常薄弱，还未正式纳入国家的科研发展规划。全行业都达到上述防治目标需要漫长的过程，需要持续深入的探讨和研究、政策的支持、科技的进步以及科学发展观的落实。

［1］扈云圈.废钢铁回收与利用［M］.北京：化学工业出版社，2011.

［2］ 张建国，刘维广. 加快废钢设备开发，促进废钢产业发展［J］.中国废钢铁，2011，04

［3］ 林加冲. 我国废钢加工设备发展中的问题及管理建议［J］.再生资源与循环经济，2008，01（10）：22～25

［4］ 覃林盛. 适应废钢加工配送体系建设 加快废钢设备开发应用［J］.资源再生，2011，05

How to effectively prevent secondary pollution in scrap processing