一、鋼鐵工業塵泥、冶煉渣處理現狀
我國鋼鐵工業正迎來一場深刻的發展變革，鋼鐵企業每天產生的大量除塵灰、污泥及鋼渣的處理或資源化綜合利用，成為了考驗企業生存的一條環保紅線，各個鋼廠對環保的重視程度前所未有，也投入了很大的精力和資金治理。然而，怎樣才是最經濟最合理的解決之道，是擺在我們面前的一個重要課題。
鋼鐵工業高速發展的同時，帶來了大量的除塵灰、污泥和鋼渣的排放，其嚴峻性是不容置疑的。鋼鐵廠內部每天產生大量的含有容易循環累積的鉀鈉鋅等有害元素含量較高的高爐布袋瓦斯灰、燒結機機頭灰和煉鋼污泥等固廢得不到很好處理，每天產出量更大的轉爐鋼渣因含有害元素磷，同樣不能在燒結生產線消納利用，鋼渣磁選后，雖然也能夠超細磨成鋼渣微粉，但作為水泥摻合料，其用量畢竟有限。這些大宗固廢不能合理地很好處理，將成為企業發展的包袱，若能合理規劃，找到一個好的解決辦法，資源化綜合利用，則“變廢為寶”，不僅為企業解除了環保之苦，還可為企業創造可觀的經濟效益。
處理含鐵含鋅固廢，國內有物理分選法和回轉窯及轉底爐直接還原法（固態）、國內引進的太鋼OxyCup豎爐法（液態）和寶鋼Corex和山東墨龍HISmelt熔融還原法（液態）也能處理部分塵泥固廢，但含磷不便大量循環利用的轉爐鋼渣的處理大多停留在傳統的冷態處理上，未見有新的技術出現。
二、現有解決含有有害元素廢棄物利用的幾種方法
1、回轉窯工藝（固態）----處理高鋅低鐵高爐瓦斯灰，回轉窯高溫火法處理，主要目的為了提取鋅等有用金屬，對廢料的鋅含量有一定要求，回轉窯排出的尾渣，或外賣、或對其進行球磨磁選。回轉窯廢料含鐵高則易結圈。
代表性的有新鋼、漣鋼、昆鋼等鋼廠、云南的紅河鑫聯工貿公司。
生產工藝流程：
產品：
①、次氧化鋅等煙灰，轉入下工序加工，濕法分選其中的有用金屬；
②、磁選鐵精粉，送燒結廠燒結成燒結礦，再進高爐冶煉變成鐵水。
③、尾渣，銷售給水泥廠。
2、轉底爐工藝（固態）----大高爐對入爐原料鋅的控制要求高，產生的含鐵灰、泥量大，轉底爐工藝具有處理量大的優勢。轉底爐高溫火法主要解決了脫鋅的問題，但這種固態下處理，產生的半還原鐵球團渣鐵未分離，磷未去除，且投資大，運行成本高，煙氣管路余熱回收鋅易結易堵，爐體磚墻易塌，另外是否會面臨著與燒結球團同樣的除塵脫硫脫硝環保成本問題。因此，整體經濟上和環保的徹底解決上還不是太理想，鐵元素最終還是沒有變成鐵水產品。
代表性的有寶鋼、沙鋼、馬鋼、日鋼、萊鋼等大型鋼廠。
生產工藝流程：
產品：
①、半成品的半還原球團，需要其它工藝方法將其變成鐵水供煉鋼。
②、次氧化鋅等煙灰。
3、OxyCup含碳壓塊豎爐法工藝（液態）
OxyCup豎爐法工藝---類似于一個直筒爐型的小高爐，各種含鐵廢料做成含碳壓塊加入豎爐內，豎爐直接產出鐵水和爐渣，需加部分廢鋼等物料，可以在煤氣除塵系統收集到含鋅的煙灰或除塵泥。代表性的有山西太鋼。
OxyCup豎爐法工藝實際上就是一個專門用來處理固廢的半化鐵半煉鐵工藝，在處理固廢方面具有一定的先進性，由于使用含碳壓塊（塊度較大，使用水泥等固結）工藝，因此也帶來了類似高爐生產的一些固體帶料柱透氣性、操作難以穩定順行的問題。太鋼引進的德國帝森－克虜伯OxyCup豎爐法技術，是一項在現有成熟高爐煉鐵工藝技術上開發的專門用于處理太鋼不銹的不銹鋼生產產生的固廢新工藝，是一項比較有前途的處理固廢技術。
生產工藝流程：
產品：
①、鐵水，送煉鋼。
②、渣沖成水渣，磨成超細粉作水泥摻加料，或直接送水泥廠。
③、含鋅粗灰，送有色冶煉廠濕法浸出。
4、Corex熔融還原法工藝（液態）
Corex熔融還原法是由奧鋼聯和德國科夫公司開發的一項旨在代替傳統高爐煉鐵工藝的一種熔融還原煉鐵工藝。采取了先預還原成半海綿鐵再熔融還原的兩段結構工藝，在預還原豎爐內的氣流控制、防結爐以及輸送至氣化爐管路上的卡堵方面，可能存在一些問題，目前還不能完全脫離焦炭，以球團為主，塊礦使用比例并不太高。寶鋼、八鋼（歐冶爐）引進該工藝，經過多年的摸索和不斷改進，積累了豐富生產經驗，是工業化最成功的熔融還原煉鐵新工藝，該工藝對生產的操作要求比較高，可以兼顧處理固廢。
生產工藝流程：
產品：
①、鐵水，送煉鋼。
②、渣沖成水渣，磨成超細粉作水泥摻合料，或直接送水泥廠。
③、含鋅除塵灰（泥）。
5、HISmelt熔融還原法工藝（液態）
HISmelt熔融還原法是澳大利亞力拓公司開發的一項旨在只使用煤粉和礦粉，無燒結、無球團、無煉焦的完全替代現有煉鐵工藝的一種熔融還原煉鐵工藝，是一項新的創新工藝。國內山東墨龍引進的原建于澳大利亞奎那那的成套設備，經改進生產的HISmelt熔融還原生產線，已生產多年，積累了較多的生產經驗。原生產工藝采用流化床預熱還原鐵礦粉，粘結等生產問題多，成為生產停頓的主要因素，引進后改進為回轉窯預熱還原鐵礦粉，又帶來了回轉窯容易結圈的新問題，由于爐內熔渣氧化氣氛過強，FeO過高，熔渣區爐襯壽命存在一定的問題（已增設渣區銅冷卻板，取得一定效果），亦制約生產的穩定連續運行，有待進一步改進提高。SRV爐可以兼顧處理固廢。
生產工藝流程：
產品：
①、鐵水，送煉鋼。
②、渣沖成水渣，磨成超細粉作水泥摻合料，或直接送水泥廠。
③、含鋅粗灰。
三、一種利用鋼廠高溫熔融鋼渣協同處理鋼鐵及有色化工固危廢、煤矸石資源化利用新技術
---類高爐含碳壓塊（球團）熔融鋼渣還原揮發熔煉爐處理新工藝
雖然焦化、燒結、球團傳統生產工藝有較大的環保壓力，但熔融還原煉鐵新工藝要完全取代傳統高爐煉鐵工藝，還有一段很長的路要走。定位在只處理含鐵固廢的角度去看問題，通過深入分析、挖掘高爐煉鐵工藝和國內引進的三種新的煉鐵工藝的各自優點，湖南建鑫公司與煉鋼煉鐵專家共同研究，創新地提出了一種新的利用鋼廠高溫熔融鋼渣的類高爐含碳壓塊(球團)熔融鋼渣還原揮發熔煉爐處理新工藝（專利申請號201810527784.1），以便能夠使鋼廠全部的塵泥等固廢得到處理，并可發揮熔融鋼渣還原揮發熔煉爐處理含鐵固廢量大的優勢，不僅大量消化煉鋼轉爐排出的含鐵熔融鋼渣，以使鋼鐵工業產生的大量含鐵含鋅塵泥及轉爐鋼渣等固廢得到處理、甚至包括有色化工行業的含鐵含有色金屬除塵灰、污泥、冶煉渣、濕法浸出渣及廢油、油泥渣等危廢都得到徹底的全部的消化處理。
利用鋼廠高溫熔融鋼渣處理固危廢的新的類高爐含碳壓塊熔融鋼渣還原揮發熔煉爐處理新工藝是以傳統煉鐵高爐和OxyCup豎爐法及HISmelt熔融還原法等技術的集成，類高爐處理工藝綜合以上兩法采用降低高度的短爐型熔煉爐體，以克服因使用含碳壓塊帶來的對壓塊等原料的強度質量要求、料柱透氣性和氣流不易控制、爐況不順問題，同時更是為了便于從上部的側面加入液態熔融鋼渣；在用料和加料方面，以液態從上部的側面向爐內加入高溫熔融鋼渣，同時，采用OxyCup豎爐法，上部向爐內加入含碳含鐵自還原壓塊、含鐵塊狀物（如渣鋼、廢鋼、含鐵塊礦等），以及焦炭、塊煤、熔劑為主，下部采用傳統高爐煉鐵的鼓風、鼓氧，噴入煤粉含鐵粉料或廢油；由于料柱很短，煤氣溫度較高，可以采取富氧或全氧生產，煙氣系統采用HISmelt法的噴入三次風二次燃燒加熱高溫煤氣直接預熱預還原含碳壓塊等含鐵料，熱料直接進入爐內，亦采用余熱鍋爐回收高溫煤氣熱量蒸汽發電，高熱值煤氣除塵后供用戶；在操作上，以控制合適的還原氣氛，更接近于高爐的冶煉生產特點，控制渣中FeO，以提高爐體的壽命；通過使用低價的固體廢料、低固定碳的煤矸石、高灰分動力塊煤和半焦炭以及廢鋼，以克服偏高的燃料消耗的不足，獲得低的綜合生產成本。通過即時在線利用高溫熔融鋼渣，使用難還原難處理的特殊復雜礦（如鎳鉻紅土礦、高鐵鉛鋅礦等），進一步協同處理有色化工行業不易處理的含鐵含有色金屬除塵灰、污泥、有色渣、廢油（及油泥渣）等危險廢物，城市生活垃圾加工后的廢物(如垃圾焚燒飛灰等)，以及低價的煤矸石廢渣等固廢危廢，以求得更好的經濟效益，實現鋼鐵、有色化工大量固廢危廢處理得到整體解決。由于熔融鋼渣的高堿性和各種固體廢料煤矸石廢渣等物料的脈石大多高酸性，兩者酸堿互補特點，因此，利用高溫高堿度熔融鋼渣協同處理鋼鐵有色化工固危廢，實際上也是一項不需要鈣鎂堿性熔劑，也可以不使用硅鋁酸性熔劑的有鐵鋼渣變無鐵水渣的一種新的煉鐵冶煉新工藝。
1、熔融鋼渣協同處理含鐵固廢原理
鋼鐵工業從燒結球團到煉鐵、煉鋼、軋鋼，都要產生除塵灰、污泥，煉鋼還產生大量高溫高堿含鐵含磷熔融鋼渣，如前所述，采用回轉窯和轉底爐高溫火法（固態）、以及OxyCup豎爐法（液態）、Corex和HISmelt熔融還原法（液態）對除塵灰、污泥等粉狀固廢進行處理，這是在鐵前生產區域內煉鐵專業的范疇。然而，作為轉爐煉鋼產生的大量高溫熔融含鐵鋼渣，對煉鋼專業來說，它就是煉鋼的棄渣，不是煉鋼專業去解決的問題，因此，傳統上，轉爐排出的高溫熔融含鐵鋼渣都是采用渣罐外排拉走冷卻后進行破碎磁選鐵處理。若要對鋼渣真正科學有效再深度進行處理，很顯然，這就是跨專業，涉及到煉鐵冶煉專業的范疇，需要用煉鐵冶煉的方法去處理，但傳統上，在鋼廠，煉鐵與煉鋼是兩個完全不同的生產工區，煉鐵專業人員一般不涉足到煉鋼生產工序中，正如鋼鐵與有色化工兩個行業互不相關一樣。因此，若要解決鋼渣的有效處理問題，還需用煉鐵冶煉專業的方法去解決煉鋼冶煉時轉爐外排出的大量高溫熔融含鐵鋼渣的鐵、磷的回收和鋼渣的降堿改質成為普通爐渣，用跨專業的辦法，在高溫液態下去解決鋼廠鋼渣這個老大難問題，自然就迎刃而解。
轉爐熔融鋼渣具有高溫高鈣高鎂高氧化鐵夾帶鐵珠的特點，在高溫液態下即時進行處理是最好的時機，采用類似煉鐵高爐冶煉的氧化物還原法原理進行處理，把鋼渣的堿度降下來、把氧化鐵還原出來，就可以分離回收其中的鐵、磷，并使含鐵難磨的鋼渣變成易磨有利加工成水泥細粉的普通爐渣，其具體方法是：針對鋼渣超高堿度特點，鋼渣堿度在1.6～2.0是熔點粘度急劇升高區，鋼中鐵與渣分離顯著變差，鋼渣堿度在2.0以上，鋼渣夾帶鐵珠非常嚴重，轉爐出鋼，渣中帶金屬鐵一般在7～10%以上，這部分金屬鐵，只要加入含硅等酸性成分的含鐵廢料、高硅鐵礦石，包括含硅鋁成分高的焦炭、塊煤以及高硅高鋁煤矸石，或者硅石等，將熔渣堿度降到1.1～1.3水平，渣的熔點和粘度大幅降低，金屬鐵就可以很容易地從渣中分離出來，另一方面，鋼渣中還含有17～20%以上的鐵氧化物，五氧化二磷，在熔渣堿度降低，流動性大幅提高的情況下，只要加入足夠的碳還原劑，就可以將鐵和磷的氧化物還原，從而得到含磷鐵水，鐵磷得到回收，同樣的，加入爐內處理的由鋼鐵廠內含鐵含鋅等除塵灰、轉爐污泥等制成的含碳含鐵含鋅等壓塊(球團)，在處理爐內高溫碳還原劑還原下，鐵元素還原變成了鐵水，鉀鈉鋅等有害元素還原揮發去除，而高堿度鋼渣改質降堿變成了類似高爐的普通爐渣，可以沖成水渣，成為易加工活性高的水泥原料，磨成超細粉。
除鋼廠內部固廢外，有色化工行業也有大量不易處理的含鐵含鋅鉛銅錫等金屬元素的固廢，甚至危廢，比如硫酸渣、鉛渣、銅渣及鋅浸出渣、各種含重金屬電鍍及酸洗污泥，以及垃圾焚燒飛灰等，這些粉狀、泥狀及塊狀固廢、危廢，如能利用轉爐倒出的高溫熔融鋼渣這一載體，協同處理，將不僅能夠回收其中的含鐵元素，順利回收這些固危廢中的易揮發的鉛鋅等元素，以及不易揮發或不揮發的銅錫金銀等有色金屬，還能有效解除有色化工固危廢難處理之苦，回收到價值較高的有色金屬，具有更加顯著的經濟和環保效益，是一個比水泥窯協同處理固廢處理溫度更高、固廢危廢處理更徹底、處理效果更好的固廢危廢處置的更優解決方案。
2、技術背景
在各種不同的有色金屬礦山，選礦產生的中礦、尾礦含有較高品位的鐵和鉛鋅銅錫銦鉍銻金銀等不同的有色金屬和稀貴金屬，在有色金屬和制酸化工等行業，有色金屬冶煉廠和各種化工廠、加工廠（如鍍鋅廠、硫酸廠等）的除塵灰、污泥和各種冶煉渣、回轉窯鐵渣、加工廢渣、赤泥等也含有一定量的鐵（一般在10～50％不等，有些化工鐵泥含鐵高達近70％）和鉛鋅銅錫銦鉍銻金銀等各種有色金屬和稀貴金屬；在鋼鐵和鐵合金等冶煉工業，高爐、煉鋼轉爐、電爐、鐵合金爐和燒結等冶煉爐、窯、機等設備生產時也會產生大量的含鐵含鉛鋅鎳鉻鉀鈉氯等有害元素除塵灰、污泥（如煉鋼污泥）等工業廢料，如果作為含鐵物料配入鐵前的燒結使用，這些含鉛鋅鉀鈉氯等有害元素進入高爐，將嚴重影響高爐正常生產，造成結厚結瘤、破壞磚襯、燃料消耗上升。有色化工、鋼鐵等工業的這些廢料大多是粉狀料、泥漿，通常采用濕法浸出分離、浮選、韋氏爐、煙化爐、回轉窯、轉底爐、豎爐、循環流化床爐等進行鐵和各種有色金屬物質的廢料的處理與回收，這些方法存在設備投資大、運行費用高、成本高、鐵與渣等沒有分離、或分離不徹底、仍殘留磷P等有害成分的問題，濕法浸出法、浮選法還存在藥劑消耗大、廢水廢渣二次污染環保問題。
另一方面，在鋼鐵廠的轉爐(包括電爐等)煉鋼生產時，會產生數量很大的含氧化鐵和較多金屬鐵粒的高堿度熔融鋼渣，煉鋼鋼渣熔點高、流動性差、渣鐵分離差、稍一降溫即不流凝固、渣中包裹大量金屬鐵粒，一般含鐵高達25％以上，堿度往往在2.8～3.2以上，溫度高達1600～1650℃，通常鋼廠生產時，都是用渣盤將轉爐傾倒出的高溫熔融鋼渣接走，用車轉運至渣跨或鋼渣處理場地翻倒出，打水冷卻，冒出大量蒸汽，或熱悶池打水熱悶處理，鋼渣水化爆裂，采用電磁鐵吸盤等方法，將大小塊帶渣的殘鋼吸出，再用破碎、磁選、篩分方法選出鋼渣粉中夾帶的金屬鐵，含有金屬鐵粒和氧化鐵成分（無磁性不能選出）的渣塊、鋼渣粉、尾泥漿外賣，廢渣中鐵粒子和內在鐵元素被白白丟掉，由于鋼渣磷高，制約了鋼渣在鋼廠內部的循環利用。目前，鋼渣采用冷卻后進行冷態處理的工藝，鐵元素分離回收困難、回收率低，處理和分選鋼渣占用場地大，冒水蒸汽揚塵，環境較差，對鋼渣的資源化綜合利用，業內作了大量的研究，事實證明，液態鋼渣一旦冷卻成固態鋼渣，真正有用的好辦法并不多，對鋼渣進行超細磨粉，作為建材用鋼渣粉，其利用率也不高，利用價值難以體現。
在有色行業內部，對有色冶煉等產生的這些含鐵含鉛鋅銅錫等金屬的廢料，對易揮發的鉛鋅等元素以煙化揮發法富集回收，火法處理能耗高、成本高，對某些元素則往往采用濕法浸出分離回收。這些處理方法，以回收高價格的有色和稀貴金屬為主要目的，對其中的鐵元素則作為廉價物質以渣的形式存在，往往不予回收，因而有色行業的廢渣廢料往往既含各種有色金屬，又含較多的鐵元素。在鋼鐵及化工等行業，大量的含鐵污泥呈泥漿狀，含鐵除塵灰粒度特別細，其中所含鐵等有用元素品質也是參差不齊，有些也含有一些不利煉鐵冶煉的有色金屬，很難回收循環利用，甚至被視為垃圾而到處丟棄，污染環境。
我國是鋼鐵大國，鋼鐵企業轉爐冶煉后要排出大量的高溫熔融鋼渣，鋼渣本身的內在價值不高，長期以來采用打水冷卻破碎磁選分離冷態處理辦法，但原始出爐的熔融鋼渣溫度高達1600℃以上，這個“熱”資源是它的優勢，如能打破現有冷態處理鋼渣傳統工藝，利用鋼鐵行業轉爐熔融鋼渣量大、溫度高的優勢，在鋼渣高溫熔融熱態下對鋼廠自身的除塵灰、污泥等含鐵廢料進行徹底處理，有效解除鋼廠內部的大宗固廢帶來的環保壓力，同時，還可以協同處理這些有色化工含鐵含有色金屬固廢危廢、那么既解了有色化工行業固廢危廢（大多數是危廢）難處理之苦，又回收了熔融鋼渣的高溫熱量，以及其中不菲的鐵和高價有色金屬，從而很好解決了處理鋼渣的經濟性問題，使得處理鋼廠的鋼渣既是一項節能減排，對社會有利的環保項目，又是一項具有顯著經濟效益的節能降本創效項目。
另外，在煤炭行業，有大量的含碳低的煤矸石廢渣，是低值的塊煤，可以替代塊煤，煤矸石除含碳外，其主要成分是SiO2和Al2O3酸性成分，將“鋼鐵”+“有色化工”+“煤炭”三大行業固廢結合起來，進行“三固廢危廢”協同處理，那將更能降低處理成本，取得更大的協同效果，做到既技術上可行，又能在經濟上獲得突出的效益，以達到節能減排經濟環保、治理污染有益社會更優更全面的綜合效果。
“鋼鐵+有色化工+煤炭”“三固廢危廢”在高溫下在線協同處理，正是本專利出發點。“三行業”“三固廢危廢”包括：鋼鐵、有色冶煉渣、化工污泥及廢渣、煤矸石、廢油、廢油泥渣等工業固廢、危廢。
3、鋼鐵企業轉爐鋼渣處理現狀
在鋼鐵廠的煉鋼轉爐生產時，會產生數量很大的含氧化鐵和較多金屬鐵粒的高鈣高鎂高堿度高溫熔融鋼渣，一般鋼渣產出量是鋼產量的10％左右，一座年產400萬噸中型規模鋼廠，一年的鋼渣產出量高達40多萬噸，在現有標準的煉鋼廠生產區工藝布局上，煉鋼廠房里沒有鋼渣在線現場處理工藝環節，通常吹煉一爐鋼后，傾動轉爐，將轉爐高溫熔渣倒入爐下的渣車渣盤(渣罐)內。因為鋼渣是作為廢渣來看待，在整個煉鋼整體生產中，鋼廠考慮更多的是不要妨礙轉爐、連鑄主線生產，因此都是用渣盤將轉爐傾倒出的熔融鋼渣接走，用渣車轉運至渣處理跨，或用汽車轉運至鋼渣處理場地，打水冷卻，冷卻凝固后翻倒出，不斷打水降溫膨化，冒出大量蒸汽，或熱悶池熱悶處理，帶渣的大小塊渣鋼回爐，磁選出的鐵精粉供燒結，含有殘余金屬鐵粒和氧化鐵成分的渣塊、鋼渣粉、尾泥漿作為廢料外賣或找場地傾倒。鋼渣冷態處理，占用較大的場地，環保不理想。近年，隨著水泥行情好轉，有些地方采用鋼渣細磨粉生產工藝處理磁選后的鋼渣，但由于鋼渣中含鐵，給細磨粉加工帶來了難度，鋼渣成分的限制降低了作為水泥替代的價值。由于轉爐承擔脫磷功能，脫除的磷進入鋼渣，鋼渣含磷高的劣勢，更是制約了鋼渣在鋼廠內部鐵前燒結的回用(磷循環富集)。采取鋼渣直接冷卻后，進行冷態處理，顯然其處理工藝粗糙，不僅寶貴的高溫熱量“熱”資源沒有利用，冷態下鐵與渣很難分離干凈，鐵元素分離回收也困難，鐵元素回收率低，且冷卻、破碎、分選加工處理占用場地很大，冒水蒸汽揚塵，環境較差，已不適應日益嚴格的環保要求，其后續利用產品也相當窄，價值較低，有些廠干脆簡單一賣了之，鋼渣偷排傾倒事件也時有發生。
基于此，根據熔融鋼渣高鈣高鎂高氧化鐵高溫特點，結合有色化工行業大量含鐵含有色金屬廢渣廢料和煤炭行業大量含碳含高硅高鋁煤矸石廢渣的資源特點，將處理熔融鋼渣從鋼鐵企業協同處理內部的各種除塵灰、污泥，擴展到有色化工及煤炭行業，提出了一種利用大量熔融鋼渣的高溫液態熱量的優勢，協同處理鋼鐵及有色化工固廢、危廢和煤矸石的新的“1＋2”“三固廢危廢”協同處理工藝，以實現高溫熔融鋼渣、鋼鐵有色化工渣泥等固廢危廢、煤矸石等二次資源經濟高效綜合利用。其總的思路是：以煉鐵的專業角度來解決煉鋼產生的含鐵鋼渣處理問題，以煉鐵的直接熔融還原煉鐵來解決鋼渣處理的技術問題，以熔融鋼渣的高溫液態熔池和以大帶小來解決鋼渣的高溫還原和快速處理問題，以鋼鐵及有色化工固廢危廢的鐵和各種有色金屬價值和危廢處理補償機制、煤矸石固廢二次資源利用進行協同處理（跨行業跨界）來解決整個處理工藝的經濟效益問題。
4、轉爐熔融鋼渣 “三固廢”還原揮發協同處理工藝（或稱熔融鋼渣Mss含碳壓塊cob冶煉揮發工藝---MSSCOB工藝）
⑴轉爐熔融鋼渣與鋼鐵有色化工固危廢、煤矸石“三固廢”協同處理工藝：
壓塊制球：用各種含鐵或含有色化工固廢危廢、煤粉煤矸石等含碳燃料或物料、添加劑助劑等配料→混勻加工壓塊制球→“三固廢”協同：高溫熔融鋼渣+含鐵含鉛鋅銅錫等預處理物料壓塊(球團)+煤矸石煤塊等+酸性熔劑料→還原揮發熔煉爐處理：高溫還原揮發爐高溫熔池協同處理→得到產品：鐵水或鐵塊、有色金屬富集物、高溫熔渣(高溫熔渣制成水渣磨成超細粉、或回用至轉爐、或制礦棉及微晶玻璃等材料)和鉛鋅銦等有色金屬煙灰四種產品→再加工、分離、精煉及產業化。
⑵“三固廢”協同處理的固廢、危廢：
①、含鐵、鋅鉛類：鋼鐵廠固廢：鋼渣、煉鋼污泥、煉鋼煉鐵除塵灰及污泥、氧化鐵皮、鐵粉；有色化工固危廢：鉛渣、銅渣、氰化提金提銀尾渣等有色冶煉渣、濕法浸出渣、除塵灰、污泥、赤泥、選后尾礦；硫酸渣、化工污泥沉渣；垃圾焚燒飛灰；難選難處理復合礦：高硅鐵礦、高鐵鉛鋅礦或含鎳鉻鐵礦等。
②、含碳還原劑、燃料類：焦炭、塊煤、煤矸石、含碳除塵灰及污泥、廢油及油泥渣、廢棄含碳可燃有機物料（有些是危廢）以及需處理的各類可燃物料。
③、酸性熔劑料：硅石、河沙、廢玻璃及各種高硅高鋁物料，用于調降堿度。
⑶“三固廢”協同處理得到的產品：
①、鐵水和有色金屬富集物等副產物→→①中低磷鐵水，或脫磷供煉鋼，或鑄成鐵塊的高磷生鐵塊(低品磷鐵合金)，或鎳鉻生鐵塊、含銅生鐵塊等；②含金銀銅等混合金屬富集物、含有色金屬粗鉛等，精煉分離；回收的鐵和有色金屬類產品是協同處理的主要經濟效益來源；
②、高溫熔渣→→①直接沖成水渣，磨成超細粉，作為水泥混凝土摻合料；②控制好吹煉進程，調整好熔渣成分，控制鋼渣去磷后高溫熔渣部分直接返回轉爐，作為高溫渣料替代部分石灰等熔劑料、其余部分空冷成爐渣再加工成水泥細粉、或直接沖成水渣再加工成水泥超細粉；③或將熔渣酸度系數調整到礦棉適宜成分，高速吹成礦棉保溫材料，或調質后澆筑成微晶玻璃。
③、含鉛鋅銦等有色金屬煙灰→→含鉛鋅銦鎘等有色金屬元素的粉末煙灰收集、分離、提級后轉入下工序加工，→→外銷有色冶煉廠濕法浸出等方法分離其中的有用金屬（根據不同廢料分類處理，處理廢料不同，處理方法不同，處理揮發回收得到的有色金屬不同）。
5、轉爐鋼渣高溫熔池熔融還原揮發“三固廢”協同處理工藝的優點：
鋼鐵廠轉爐鋼渣，因堿度太高，以致熔點高、流動性差、渣鐵分離差，熔融鋼渣稍降溫即不流凝固、渣中包裹了大量金屬鐵粒，鋼渣的高鈣高鎂必須加高硅高鋁酸性熔劑料將鋼渣堿度降下來，以改善鋼渣流動性，達到還原揮發處理時鋼渣內各種反應和渣鐵分離能夠順利進行。鋼渣有用成分主要是鐵，在熔融態單獨對鋼渣進行高溫熔融處理，價值不是很高，且煉鋼廠房傳統的工藝布局將發生改變，面對鋼渣的鐵資源、鈣鎂熔劑和高溫“熱”資源的浪費，與鋼鐵及有色化工等其它行業高價值固廢危廢協同處理，才是最可行之策。
高溫熔池熔融還原揮發是最有效、最快速和效果最好的有色金屬固廢危廢的處理方法，但有色冶煉廠專門為此單獨建爐，有一些現實問題，能耗也相對較高，難以獲得經濟效益。有色固廢產生的點多、不集中，有色廠規模普遍不大、比較分散，單個點固廢產出量偏小，給各個點單獨建爐處理造成了一定限制，而各種有色固廢成分復雜，各有色廠主業也差異很大，更給分散處理增加了難度。而鋼鐵企業的鋼鐵廠具有規模大、高溫熔渣產出量大的特點，在固廢的數量上面是有色冶煉行業所不能比擬的，轉爐每天產出的大量溫度高達1600℃以上的高溫熔融鋼渣，是有色行業大部分有色冶煉廠所沒有的一個天然的高溫熔渣熔池載體，給處理這些有色固廢、危廢提供了一個絕佳的高溫處理平臺，如果利用轉爐倒出的大量的高溫熔融鋼渣，在一個特別設計的處理爐內做成一個類似高溫處理熔池，利用1600℃的高溫熔融鋼渣這個載體，在這個特別類似半個高爐內的高溫熔煉爐內進行有色固廢危廢的熔融還原揮發處理，不失為一個好方法，起到了量大的高溫熔融鋼渣“以大帶小”協同處理量小的有色固廢危廢、四兩撥千斤的效果，其“熔融鋼渣”+“有色固廢”協同處理的綜合效果遠超目前普遍存在的鋼鐵行業的“冷態鋼渣”和有色行業的“有色固廢”各自在行業內部單獨處理的效果。毫無疑問，在鋼鐵廠煉鋼生產區現場采取轉爐熔融鋼渣高溫液態下在線協同處理有色固危廢（包括鋼廠自產和外部的各種含鐵污泥除塵灰），回收了鐵、磷資源和高價值的有色和稀貴金屬。同時，熔渣除沖成水渣外，也可以考慮高溫熔融鋼渣去磷再生后回用到轉爐，以回收利用了高溫熔渣熱量、鈣鎂堿性熔劑成分，減少了石灰等熔劑的用量，促進轉爐早期快速化渣，減少鋼渣中未熔化石灰。由于還原揮發爐處理鋼渣與有色固危廢還得加入燃料和酸性熔劑料，采取使用廉價的煤矸石來替代塊煤和熔劑料，進一步降低處理成本，以實現“熔融鋼渣”+“有色固廢”+“煤矸石廢渣”“三固廢”的協同處理，不僅鋼渣處理產生了良好的經濟效益，而且解了有色化工行業固廢危廢（大多數是危廢）難處理之苦，為有色化工固廢危廢、煤炭開采的煤矸石廢渣找到了一條利廢減排新途徑，對污染治理和節能減排環保，對企業對社會都帶來益處。與現今正推動的水泥窯協同處理固廢工藝相比，其處理溫度要高，能徹底裂解有毒物質和二噁英，轉爐鋼渣的高堿度CaO能完全吸納硫等有害元素，同時能有效回收鐵和有色金屬等有用物質，避免建筑水泥重金屬超標和二次資源的浪費，因而具有很好的經濟和社會價值，是一項開創性的利用轉爐液態下高溫熔融鋼渣協同處理固廢危廢的不需要石灰白云石等鈣鎂堿性熔劑也可以不使用硅石等硅鋁酸性熔劑的有鐵鋼渣變無鐵水渣的一種新的煉鐵冶煉新工藝。
6、熔融鋼渣協同處理鋼鐵及有色化工固廢危廢項目投資和效益測算
①項目投資：可分兩步實施，初期可以建設一座以還原揮發熔煉爐為主體的生產線(矩形爐3×4×5，容積60M3左右)，之后再考慮擴大爐容(可以側向擴大爐容)，并相應配套有關鼓風空氣預熱、噴煤(也可不用上噴煤而噴廢油)、煙氣鍋爐余熱回收等相應配套設施。
②年處理30萬噸液態熔融鋼渣，協同處理8萬噸含鐵或含鋅鉛等固廢危廢，測算效益：
經冷卻破碎磁選外賣鋼渣塊一般在50元左右，高溫液態鋼渣中含有25～30%左右的鐵，以殘鋼、金屬鐵珠和氧化鐵存在，在高溫液態下，鐵珠不需要熔化和還原消耗碳，鐵磷也只要還原耗熱，含碳自還原固廢壓塊反應快速，在很短時間完成，只需加入廉價的含鐵固廢及塊煤或煤矸石等廢料（燃料、還原劑和降堿酸性熔劑），就可以得到價值2500元以上的生鐵（磷高可作磷鐵合金）和100元左右的水渣（磨成超細粉價格在350元左右），經濟效益顯著，如配入含鐵含有色金屬危廢、廢油廢油泥渣等協同處理，則不付費甚至收取產廢企業危廢處置費（危廢處置費高達1000～3000元），估算年效益在1億左右。處理量越大效益更大。
7、前期已做的小型試驗和工程產業化：
專利技術方已經在鋼廠生產線上，在轉爐出渣時，在渣罐內進行了加入添加了碳的含碳塵泥球等物料的鐵還原和降堿的原理驗證試驗，并在一個有一個風口一個排渣鐵口的小型模擬試驗爐進行了倒入熔融鋼渣和含碳塵泥球等物料的小型模擬試驗，通過原理驗證試驗、小型模擬試驗、現場認真分析研究，將該技術擴大，在鋼廠生產線上進行產業化實施，同樣不存在限制環節。通過此技術開展的前期工作表明，該技術的原理沒有問題，進行工程產業化實施也不會有大的問題，可以分二步進行，與鋼廠、設計院合作，先期設計建設一座鋼渣提鐵還原揮發處理中試試驗爐及相應配套設施，進行項目半產業化，在驗證生產數據、優化工藝參數、主體試驗成功后再進行進一步的工藝改進，第二步再視情況相應配套有關鼓風空氣預熱、噴煤(也可不噴煤而噴廢油)、余熱鍋爐蒸汽能源回收等降低成本的附屬設施，同時，在降低能源消耗、使用低值塊煤(煤矸石)降低處理成本、以及在政策允許的情況下尋求配入含鐵含鋅鉛銅錫等有色金屬固廢危廢，協同處置產廢企業的危廢，擴大收益來源等方面再進行有益嘗試，以實現本技術的效益最大化。
