目前我國累計堆存鋼渣在10億噸以上,并且每年新產生鋼渣1億噸左右,綜合利用率不到10%。雖然鋼鐵企業近年來不斷拓展鋼渣資源化再利用途徑,包括用作公路或鐵路路基墊層,水泥生產摻和料及化肥等,然而不可否認的是,上述利用途徑基本都存在產品附加值低,經濟效益不顯著等特點,大量尾渣仍然采取簡單堆放的方式,占用大量土地的同時也對周邊環境造成很大影響。
二、技術簡介
1、技術原理
鋼渣尾渣經預處理之后與一定量的水分混合,壓制成型后送入密閉的反應罐中,在一定的穩定下與CO2發生反應,鋼渣尾渣中的鈣成分與CO2進行碳酸化反應形成碳酸鈣(石灰石的成分),從而制成建筑構件。采用該技術制成的產品物理性能與高標號混凝土相近,且產品重量輕,顆粒度細,切面光滑,強度最高可達到我國標號超過C100的混凝土標準,遠遠滿足一般建筑材料對強度、韌性和耐溫的要求。除此之外,產品生產過程中還可以回收固化一定量的CO2,從而起到溫室氣體減排的作用。
2、碳酸化工藝示意圖
三、效益分析
以某鋼鐵公司為例,公司具有近300萬噸鋼材的年生產能力,按15%鋼渣產生量計算,年產出鋼渣約45萬噸,可完全滿足一條年消納50萬噸鋼渣的生產線對鋼渣原料的需求。屆時公司鋼渣實際綜合利用率可達90%以上,遠超行業平均水平,有力推動當地鋼鐵行業和建筑建材行業的轉型升級,實現節能減排目標。
在改造原有設備情況下,50萬噸鋼渣處理項目建設投資約為2550萬元人民幣,年可生產22.7萬立方米C30以上強度標準的建筑預制構件(密度約2.2t/m3),年產值預計超過1億元人民幣,扣除運營成本后最多實現毛利潤5800萬元人民幣以上(不含稅),毛利率近60%。技術同時還可實現約10萬噸CO2減排量(其中直接減排6.8萬噸),產生可觀的附加經濟效益和環境效益。
四、合作模式
技術持有方可與鋼鐵企業、建筑建材企業聯合開展項目試點及大規模推廣工作。作為合作的關鍵組成部分,技術持有方可為合作伙伴提供設備采購、生產線建造、技術培訓和指導等全套技術服務。
五、典型案例
利用鋼渣碳酸化技術建設的工廠于2014年9月在比利時正式投產,運行良好。生產出的產品參數如下(根據尾渣成分及CO2純度不同,參數會有相應變化):
①抗壓強度:最高可達134MPa
②劈裂抗拉強度:7.1MPa
③耐溫:>600℃
④抗凍性:0.01kg/m2
⑤吸水性:6.9%
⑥耐磨性:21.5mm
現場照片:

