·1720 工程科学学报，第43卷，第12期 加大资源化产品中固废的掺入量，获得更多的税 特性去分类管理，提高后续利用效率.比如，铁水 费减免等政策优惠，还因为固废摻入量越大，吨 预处理渣、精炼渣、转炉钢渣、电炉钢渣分类管 产品避免堆存而获得的补贴越多，生产成本将越 理，可以实现在提取片状石墨、制备胶凝材料、混 低.在多种固废协同利用的同时，需要额外关注 凝土掺合料和制备骨料等领域的分类利用：又如， 不同有害元素在产品制备和使用过程的耦合作用 对于产业聚集区不同炼钢厂排放钢渣，可以根据 行为和赋存形式，保障固废资源化利用过程的绿 其安定性好坏，将安定性较差的钢渣用于制备陶 色化 粒或陶瓷，将安定性最好的钢渣用于作为骨料去 节能减排的固废利用技术将成为关注的重点 筑路或混凝土原料等，将安定性合格且胶凝活性 方向.钢铁冶金熔渣的显热被认为是目前钢铁冶 好的钢渣用于制备摻入水泥或混凝土的双掺或多 金行业最大的未利用的二次能源刃按照利用 掺复合粉，从而实现治金固废的分质利用. 熔渣3000万ta制备人造石材计算，每吨熔渣蕴 另一方面，当把固废当成资源的时候，就会从 含60kg标煤的热量，当石材中熔渣的摻入质量分 源头调质去思考如何提高固废的资源价值，就会 数为90%时，节省1.62×10t标煤，即年减排C02 从包括冶炼工艺和固废利用工艺的整个系统的经 超过400万吨.除了直接利用熔渣制备石材等大 济、环境和社会效益综合最优的角度，去主动调整 宗量利用技术，利用熔渣协同处理危废、固废，在 冶炼过程，从而实现整个系统的进化发展 熔渣调质过程进行有价元素提取等也是具有前景 的节能减排技术.随着社会和企业加强对碳减排 4结论 技术的支持，对熔渣调质过程的装备、耐火材料、 我国难利用的大宗冶金固废主要有钢渣、赤 在线检测等瓶颈技术的研究将会加快推进 泥、铜渣和铁合金渣，这些冶金固废年排放量在 固废利用与智能化的结合将会加速.一方面， 千万吨甚至亿吨级，大部分难以用于传统的水泥、 冶金工业智能化的发展逐步取得成效，冶金主流 混凝土领域，需要新的大宗量资源化利用技术 程的大数据收集和挖掘等系统的完善也将带动冶 除了固废用于水泥和混凝土领域外，砂石骨 金渣利用的智能化发展.另一方面，固废理化性质 料、陶瓷材料、人造石材是另外具有亿吨级乃至 存在波动性和差异性，不同区域市场对固废产品 百亿吨级市场的固废利用大宗出口，开展利用固 的需求不同，因此，固废资源化利用技术的个性化 废制备这类大宗材料的研究同样具有重要意义 将是其发展的一个显著特性.通过智能化手段控 利用焙烧机工艺制备大宗量低成本人造砂石料、 制固废产品质量，以及个性化产品的智能设计也 固废陶瓷材料工业化、熔渣调质以及熔渣人造石 将成为固废利用技术发展的重要方向.优秀的固 材制备等研究取得进展并值得进一步关注 废利用企业将借助这一结合，还能够在发展固废 固废的大宗量利用技术、协同利用技术、节能 利用核心技术的同时通过互联网服务于各地的产 减碳利用技术和与智能化结合技术是冶金渣利用 废企业 的发展趋势，而固废利用相关从业人员的思路转 固废利用相关从业人员的思路将转变发展 变将是推动固废资源化利用的关键所在 思路的转变是推动固废资源化利用的一个关键所 在.需要打破治金的行业壁垒束缚.冶金企业是社 参考文献 会“物质流”、“能量流”和“信息流”的一个单元 [1]World Steel Association.World steel statistics 2021 [EB/OL]. 是工业生态系统的组成部分.冶金渣的利用无非 Intenner Online (2021-4-26)[2021-09-10].https://www.worldsteel. 是将低值的非金属组分流动起来，形成社会有效 org/zh/dam/jcr:976723ed-74b3-47b4-92f6-81b6a452b86e/ 的物质流能量流.固废资源化利用是冶金企业 WSIF 2021 CN.pdf “绿色化”（全组分的物质流）、“智能化”（全流程 [2]The International Aluminium Institute.Alumina production 的信息流)的必然途径.冶金行业对冶金渣在行业 [EB/OL].Intennet Online (2021-5-26)[2021-09-10].https://www world-aluminium.org/statistics/alumina-production/#data 内的流动（利用）已经开展了大量工作，现阶段需 [3]National Bureau of Statistics of the People's Republic of China 要从物质流角度思考固废资源化利用，打破行业 Ferroalloy output [EB/OL].Intennet Online [2021-09-10].https:// 边界，从更大系统的角度去突破创新 data.stats.gov.cn/easyquery.htm?cn=A01&zb=A02091B&sj=2021 需要把固废当成资源而不是废弃物.一方面 05 当把固废当资源的时候，企业会根据固废的资源 [4]Lai X S,Huang H J.Current status of the comprehensive加大资源化产品中固废的掺入量，获得更多的税 费减免等政策优惠，还因为固废掺入量越大，吨 产品避免堆存而获得的补贴越多，生产成本将越 低. 在多种固废协同利用的同时，需要额外关注 不同有害元素在产品制备和使用过程的耦合作用 行为和赋存形式，保障固废资源化利用过程的绿 色化. 节能减排的固废利用技术将成为关注的重点 方向. 钢铁冶金熔渣的显热被认为是目前钢铁冶 金行业最大的未利用的二次能源[86−87] . 按照利用 熔渣 3000 万 t·a−1 制备人造石材计算，每吨熔渣蕴 含 60 kg 标煤的热量，当石材中熔渣的掺入质量分 数为 90% 时，节省 1.62×106 t 标煤，即年减排 CO2 超过 400 万吨. 除了直接利用熔渣制备石材等大 宗量利用技术，利用熔渣协同处理危废、固废，在 熔渣调质过程进行有价元素提取等也是具有前景 的节能减排技术. 随着社会和企业加强对碳减排 技术的支持，对熔渣调质过程的装备、耐火材料、 在线检测等瓶颈技术的研究将会加快推进. 固废利用与智能化的结合将会加速. 一方面， 冶金工业智能化的发展逐步取得成效，冶金主流 程的大数据收集和挖掘等系统的完善也将带动冶 金渣利用的智能化发展. 另一方面，固废理化性质 存在波动性和差异性，不同区域市场对固废产品 的需求不同，因此，固废资源化利用技术的个性化 将是其发展的一个显著特性. 通过智能化手段控 制固废产品质量，以及个性化产品的智能设计也 将成为固废利用技术发展的重要方向. 优秀的固 废利用企业将借助这一结合，还能够在发展固废 利用核心技术的同时通过互联网服务于各地的产 废企业. 固废利用相关从业人员的思路将转变发展. 思路的转变是推动固废资源化利用的一个关键所 在. 需要打破冶金的行业壁垒束缚. 冶金企业是社 会“物质流”、“能量流”和“信息流”的一个单元， 是工业生态系统的组成部分. 冶金渣的利用无非 是将低值的非金属组分流动起来，形成社会有效 的物质流/能量流. 固废资源化利用是冶金企业 “绿色化”（全组分的物质流）、“智能化”（全流程 的信息流）的必然途径. 冶金行业对冶金渣在行业 内的流动（利用）已经开展了大量工作，现阶段需 要从物质流角度思考固废资源化利用，打破行业 边界，从更大系统的角度去突破创新. 需要把固废当成资源而不是废弃物. 一方面， 当把固废当资源的时候，企业会根据固废的资源 特性去分类管理，提高后续利用效率. 比如，铁水 预处理渣、精炼渣、转炉钢渣、电炉钢渣分类管 理，可以实现在提取片状石墨、制备胶凝材料、混 凝土掺合料和制备骨料等领域的分类利用；又如， 对于产业聚集区不同炼钢厂排放钢渣，可以根据 其安定性好坏，将安定性较差的钢渣用于制备陶 粒或陶瓷，将安定性最好的钢渣用于作为骨料去 筑路或混凝土原料等，将安定性合格且胶凝活性 好的钢渣用于制备掺入水泥或混凝土的双掺或多 掺复合粉，从而实现冶金固废的分质利用. 另一方面，当把固废当成资源的时候，就会从 源头调质去思考如何提高固废的资源价值，就会 从包括冶炼工艺和固废利用工艺的整个系统的经 济、环境和社会效益综合最优的角度，去主动调整 冶炼过程，从而实现整个系统的进化发展. 4    结论 我国难利用的大宗冶金固废主要有钢渣、赤 泥、铜渣和铁合金渣. 这些冶金固废年排放量在 千万吨甚至亿吨级，大部分难以用于传统的水泥、 混凝土领域，需要新的大宗量资源化利用技术. 除了固废用于水泥和混凝土领域外，砂石骨 料、陶瓷材料、人造石材是另外具有亿吨级乃至 百亿吨级市场的固废利用大宗出口，开展利用固 废制备这类大宗材料的研究同样具有重要意义. 利用焙烧机工艺制备大宗量低成本人造砂石料、 固废陶瓷材料工业化、熔渣调质以及熔渣人造石 材制备等研究取得进展并值得进一步关注. 固废的大宗量利用技术、协同利用技术、节能 减碳利用技术和与智能化结合技术是冶金渣利用 的发展趋势，而固废利用相关从业人员的思路转 变将是推动固废资源化利用的关键所在. 参    考    文    献 World  Steel  Association.  World  steel  statistics  2021  [EB/OL]. Intennet Online (2021-4-26) [2021-09-10].https://www.worldsteel. org/zh/dam/jcr:976723ed-74b3-47b4-92f6-81b6a452b86e/ WSIF_2021_CN.pdf [1] The  International  Aluminium  Institute.  Alumina  production [EB/OL]. Intennet Online (2021-5-26)  [2021-09-10].https://www. world-aluminium.org/statistics/alumina-production/#data [2] National  Bureau  of  Statistics  of  the  People's  Republic  of  China. Ferroalloy  output  [EB/OL]. Intennet Online [2021-09-10].https:// data.stats.gov.cn/easyquery.htm?cn=A01&zb=A02091B&sj=2021 05 [3] [4] Lai  X  S,  Huang  H  J.  Current  status  of  the  comprehensive · 1720 · 工程科学学报，第 43 卷，第 12 期