陈亚团
（酒钢集团宏兴股份公司钢铁研究院 甘肃 嘉峪关 735100）
摘要：本文对钢铁企业典型固体废物的利用技术现状从亮点技术、先进理念两方面进行了介绍。在此基础上笔者结合资料研究和长期工作实践，提出了一些固废利用的思路供广大冶金工作者和固废处理科研单位和企业参考。
关键词：钢渣；铁渣；混凝土； 石膏；粉碎
0 前言
冶金企业是物流量和产量都十分巨大的产业，这也就决定了生产过程的固体废物产生量也是一个惊人的数字。以钢铁行业为例，钢渣数量为钢产量的8-15%[1]，达到80-150kg/t，铁渣产生量达到300-400kg/t，加上其他各类尘、泥等固体废物，吨钢产生量大约在650kg/t。按照2018年的钢铁产量，全国每年产生固体废物的量就有6亿吨，数量十分可观。由于我国固废利用技术总体不高，固废利用率仅有发达国家的40%的水平，积存的固体废物不仅占用了土地，污染了环境，而且浪费了资源[2]。国家钢铁工业十三五规划中要求继续深入推进节能减排工作，加大冶金固废的处理力度，尽可能实现资源化利用。因此研发冶金固废的高效利用方法的任务十分紧迫，固废处理不仅关系到钢铁企业的降本增效和清洁文明生产，还关系到我国经济和社会的可持续发展，更关系到中国的大国形象和国际责任。
十七大以来国家提出了绿色发展战略和人与自然和谐共生的理念，可以说正当其时。随后，原本就十分火热的固体废物利用研究领域更加繁荣发展，出现了许多新技术、新产品。固废处理的面越来越广，包括矿山固废、钢铁冶金、有色冶金、铝业等多个领域的固体废弃物处置和高效利用的研究如火如荼。而且固废处理领域出现两种新的气象，一是固废处理不再停留在低端位置，体现出技术的高端化和产品的高附加值化；二是各学科间的结合更加紧密，冶金、建材、化工、物料细碎、环境等多个领域铸件拉近距离，彼此研究，彼此了解，扭转了以往各自为战和单打独斗的局面。这些都说明外国企业和研究机构的认识正在进步，固废处理水平正在进步，总体是一种向好的趋势。
本文对于近5年来国内冶金固废利用领域取得的最新成果、亮点技术、全新思路和最新理念进行整理并展示给读者。在此基础上结合笔者钢铁企业多年工作的时间、以往知识积淀和固废处理实践提出若干固废处理的建议。希望以上资料对各位冶金工作者和固废科研人员能有所助益。
1 钢渣处理和利用亮点技术
1.1钢渣尾渣制造陶瓷颗粒
目前，城市内涝严重，专业人士提出地面透水化，并出现“海绵城市”概念，提出“渗-蓄-净-排”的要素，截至2018年6月，累计有53个城市开展海绵城市试点。钢渣陶瓷颗粒正是实现这一理念的理想方式。该陶瓷颗粒衍生的制品同时具有土壤保湿、吸声隔热和墙体装饰等功能，发展前景广阔，分为钢渣烧胀陶粒和钢渣免烧陶粒，重点介绍后者。
1.1.1钢渣烧胀陶粒
（1）原料：钢渣粉、粉煤灰、粘土、各种除尘灰
（2）工艺：
a.制粒工艺：在满足熔渣等温截面图的三角形法则基础上，通过干燥、烧制、烧成等工艺制作而成，然后将陶粒用于制造各种成形制品。钢渣中的铁氧化物熔点低，在合理含量下有利于降低陶粒的烧成温度。工艺为：原料破碎→混合碾压→造粒机造粒→回转窑煅烧→产品贮存
b.制品产业化工艺
陶粒→加料加水→发泡搅拌→脱模→养护→切割整形→包装
（3）优点：利用固废，外壳坚硬，综合强度高，重量轻于天然石料。
（4）缺点：能耗高、成本高、产业化不易
1.1.2钢渣免烧陶粒
（1）原料
a.基料：钢渣+矿渣粉；
b.粘结剂：水泥；
c.密度调节剂：铝粉膏；
d.外加剂：生石灰、二水石膏、硅酸钠、氢氧化钠
目前的4种钢渣（热泼钢渣、滚筒钢渣、热闷钢渣、风淬钢渣）都可以使用，但因不同钢渣的成分、性能各异，对免烧陶粒的性能产生影响，需针对不同钢渣开展配比研究。
（2）工艺
图1 免烧陶粒的生产工艺
（3）优点：相比于烧胀陶粒，投资少、能耗小、无污染、制备工艺简单。
（4）不同钢渣身缠免烧陶粒的原料配比：
对于热泼钢渣，钢渣：矿渣：水泥：铝粉膏：生石灰：二水石膏：硅酸钠：氢氧化钠=40：60：10：1：4：2：4：4
对于热闷钢渣，钢渣：矿渣：水泥：铝粉膏：生石灰：二水石膏：硅酸钠：氢氧化钠=40：60：10：1：4：2：4：3
E.陶粒外观
图2 热泼渣陶瓷颗粒 图3 热闷钢渣陶瓷颗粒
F. 钢渣免烧陶粒应用于海绵城市的可行性分析
可行性取决于4点：性能、制备、成本、用量。性能方面，堆积密度910kg/m3，筒压强度11.01MPa，1h吸水率1.71%。符合高强轻质陶粒标准，适合海绵城市建设；制备方面，免烧陶粒制备工艺简单，没有烧制过程，能耗小，无污染，车间占地少。利用固废，原料充足，不用粘土和岩石，有利于环保；成本方面，每吨制造成本比烧胀陶粒低108元（成本对比情况见表1）；用量方面，中国年陶瓷颗粒用量超过500万m2，主要用于混凝土工程、砌块和墙板等。海绵城市建设陶粒用量巨大，其用量远远超过建筑工程的用量。可以预期陶粒前景广阔。
表1 成本对比情况
|
1吨烧胀陶粒的成本 |
|||
|
项目 |
原料重（t） |
单价（元/t） |
成本（元/t陶粒） |
|
粉煤灰 |
0.675 |
180 |
121.5 |
|
高岭土 |
0.090 |
350 |
31.5 |
|
其它 |
0.250 |
200 |
50 |
|
煤炭 |
0.200 |
478 |
95 |
|
总计 |
|
|
298 |
|
1吨免烧陶粒的成本 |
|||
|
项目 |
原料重（t） |
单价（元/t） |
成本（元/t陶粒） |
|
水泥 |
0.0170 |
340 |
23.8 |
|
生石灰 |
0.043 |
240 |
10.32 |
|
二水石膏 |
0.014 |
360 |
5.04 |
|
铝粉膏 |
0.007 |
10800 |
75.6 |
|
硅酸钠 |
0.028 |
1050 |
29.4 |
|
氢氧化钠 |
0.028 |
1300 |
36.4 |
|
总计 |
|
|
180 |
1.2钢渣全组分分梯级利用
图4 钢渣分梯级利用树状图
武汉理工大学吴少鹏教授课题组对全国钢渣性能调研显示，经过合理冷却处理的钢渣质地密实，用途广泛，提出钢渣全组分分梯级利用的理念，开发出钢渣抗滑集料、沥青面层集料（沥青混凝土）等六种应用途径，这里终点介绍前三种。
（1）钢渣用作高等级沥青抗滑集料
接触角测试结果显示，在同一温度下钢渣相比玄武岩、石灰岩与基质沥青具有更小的接触角。表明沥青更容易润湿钢渣表面，体现出钢渣与沥青优异的粘附性能。钢渣沥青混凝土相比玄武岩沥青混凝土具有更大的残留稳定性、劈裂抗拉强度比，表明钢渣沥青混凝土抗水侵害性能更优。钢渣沥青混凝土比玄武岩沥青混凝土具有更强的抗高温变形能力，低温抗裂性略优，具有更高的疲劳寿命，耐久性更好。
（2）钢渣沥青混凝土-沥青路面
钢渣表面以硅酸钙、金属氧化物为主，表面富含Al3+、Ca2+，与沥青的粘附性好，耐磨性优异，为钢渣沥青混凝土的优良性能奠定了基础。该型混凝土是一种对环境安全的材料，公路路面使用18个月后各项性能指标均满足设计要求，尤其耐久型优异，路面综合性能与辉绿岩沥青混凝土无明显差异。该混凝土满足高等级路面建设的要求，可以代替传统混凝土。
图5 钢渣沥青路面应用实例
（3）钢渣砂
钢渣砂性能满足《道路用钢渣砂》YB/T4187-2009的要求，可替代天然砂石制备混凝土。制备水泥混凝土时，可使混凝土成本降低15%以上。100%使用钢渣砂的水泥砂浆安定性良好。合理的钢渣砂掺量能提高水泥砂浆的28天抗压强度，可制备C40级以上的水泥混凝土。
1.3利用钢铁企业余热超细粉碎钢渣以及高质化应用
超细粉碎技术被誉为现代垓心技术的原点，制备超细颗粒具有粒度小、分布窄、杂质含量低和颗粒形貌可控等特点。西南科技大学流能粉体技术研究所自上个世纪八十年代以来一直专注于超音速气流粉碎、机械粉碎技术、控制性粉碎技术、高精度气流分级、颗粒形貌整形、易燃易爆粉体的粉碎与分级以及超细粉体收集技术。
目前冶金余热利用的途径也仅限于余热发电、余热采暖、烘干物料。磨细钢渣粉作为混凝土掺和料是扩大钢渣应用前景的最重要的途径，也是钢渣规模化应用的有效途径。同时其它大宗工业固废的低成本、规模化粉碎，是实现其高值化、规模化利用的重要途径。
1.3.1蒸汽动能磨简介
气流粉碎是公认干法有效获得最小微粒的粉碎方法。优点是分级精度高、产品粒度分布窄、纯度高、分散性好、加工设备磨损很小。缺点是能耗高、单机产量小，且仅适用于高附加值产品，因而加工范围有限。以上缺点限制了气流粉碎的广发应用也促使课题组开发了新型细磨设备-蒸汽动能磨，蒸汽动能磨直接利用蒸汽的动能，减少了中间的能量转换环节，大大提高了能量利用效率。以下是其加工工艺流程。
图6 蒸汽动能磨加工工艺流程图
图7 蒸汽动能磨能量利用效率与传统工艺对比
蒸汽动力磨的优势：粉碎强度大，分级精度高、分布窄、产品纯度高、颗粒形态好、设备磨损小、粉剂流动性和分散型好、兼具干燥功能、安全性高（防爆、防静电以及防氧化），加工成本远低于立磨，
为工业余热、固废低成本规模化超细粉碎与高值化利用提供了新的理论、方法、工艺与设备，具有很好的经济性和环保性。
1.3.2蒸汽动能磨的产业化应用
（1）加工超细固硫灰：固硫灰（例如烧碱烟气脱硫灰）因含游离氧化钙、硬石膏等使其具有大吸水性和高膨胀性，导致其水泥或混凝土制品后期安定性不良。超细化能充分发挥堆积和填充效应，提高胶凝活性，且膨胀性能得到一定控制，适合作为矿物掺合料用于高性能混凝土中。
（2）加工超细粉煤灰：不仅细化粒度，还保护了粉煤灰中的玻璃微珠，利于其特殊性能的发挥。超细粉煤灰可以制备高性能混凝土、树脂基摩擦材料、在高分子材料中用作填料、超细粉煤灰基成形吸附剂、塑料制品或涂料中的抗菌填料。
（3）加工钢渣超细粉：在蒸汽动能磨实现超细粉碎拓展钢渣的使用范围和改善钢渣制品性能的同时，利用脉动气悬分离技术同步从钢渣超细粉中回收部分高品位铁粉。
（4）其它：蒸汽动能磨还能加工亚微米、纳米级粉体，在粉碎的同时实现烘干。过热蒸汽状态下粉碎，可实现粉碎与高效烘干一体化加工。在粉碎过程中隔绝了粉体与空气，可避免爆炸。
表2 蒸汽动能磨粉碎+烘干部分物料试验参数
|
物料名称 |
粉碎前水分% |
粉碎后水分% |
成品粒度d50/μm |
成品粒度d90/μm |
蒸汽温度/℃ |
蒸汽压力/MPa |
|
脱硫石膏 |
25-30 |
0.5-1 |
1.93 |
3.18 |
400 |
0.5 |
|
褐煤 |
22-30 |
14.5-16.5 |
11.45 |
23.65 |
280 |
0.5 |
|
22-30 |
6.5-8 |
5.51 |
9.09 |
280 |
0.5 |
|
|
活性碳酸钙 |
25-30 |
5.2-6 |
3.89 |
11.7 |
280 |
0.5 |
|
石油焦 |
13-15 |
1.1-2 |
23.33 |
65.11 |
230 |
0.5 |
1.4钢渣辊压破碎和有压热闷技术
中冶节能环保有限责任公司开发的钢渣辊压破碎余热有压热闷新技术是钢渣处理领域的重大革新，提高了处理的质量和效率，经过多年应用和改进，现已成为成熟的渣处理技术。
钢渣有压热闷属于第四代钢渣热闷处理技术。为了能够实现钢渣稳定化处理的连续化、设备化和自动化，2007年-2009年，中冶建筑集团研究总院开始了钢渣有压热闷这一工艺技术的研发课题，组织相关研究人员进行了配套关键设备结构的设计和相关的实验室模拟试验研究，并在2011年开始在河南济源钢铁公司建设了第一条钢渣有压热门生产线，2012年8月竣工投产。2013年10月，该技术完成了成果鉴定。成果鉴定意见：实现了钢渣处理过程的装备化、自动化、洁净化和高效化。是钢渣处理领域的一次开拓性创新，技术水平达到了国际领先水平。
表3 一般的钢渣一次处理工艺的优缺点
|
处理方式 |
优 点 |
缺 点 |
|
热闷法 |
工艺适用性广，可处理各种钢渣，处理后钢渣粉化效果好，渣、钢分离彻底，铁回收率高，钢渣安定性合格，尾渣活性高，生产成本低、效率高，环境排放达标。 |
投资较大 |
|
热泼法 |
排渣速度快，冷却时间短、便于机械化生产，处理能力大；钢渣活性较高、生产率高。 |
设备损耗大，占地面积大，破碎加工粉尘大，蒸汽量大；钢渣加工量大，对环境污染严重，金属铁不能全部回收，钢渣稳定性差，利用途径受限制等。 |
|
滚筒法 |
流程短，排渣快，自动化程度高，占地面积较小，污染小、渣粒性能视渣型而异。 |
铁回收效果差，收益低。局部漏渣和变形较多（转炉滚筒），运行成本高、投资大。 |
|
风淬法 |
安全高效，排渣快、工艺成熟，占地面积较小。污染小，渣粒性能稳定，粒度均匀且光滑( >5ｍｍ没有)，投资少。 |
无法进行铁回收，收益低。 |
1.4.1钢渣辊压破碎-自压热闷技术介绍
由于炼钢过程投入的石灰过量，石灰被已经饱和的钢渣所包裹，生成死烧石灰，另外钢渣中硅酸三钙（C3S）在高温下分解，也产生f-CaO（自由氧化钙）。f-CaO结晶致密，常温下水化反应慢，体积膨胀98%。该技术通过闷罐提高热闷工作压力，可促进f-CaO消解反应。
图8 钢渣有压热闷工艺流程图
1.4.2钢渣辊压破碎-自压热闷工艺的基本工序
（1）辊压固化工序
辊压破碎工序作用：通过机械和喷雾冷却方式，将熔融钢渣快速离散、粒化，为自压热闷工序创造合适的温度和粒度条件。
（2）自压热闷工序
自压热闷工序作用：利用钢渣自身余热加热水产生的高温高压饱和水蒸气快速完成钢渣中游离氧化钙的消解，实现钢渣的稳定化，渣铁分离，为钢渣高效粉磨以及用于建材等行业创造条件。
（3）钢渣有压热闷的主要设备
A.钢渣辊压破碎机。该装置是一种往返移动的辊式熔融钢渣破碎装置； 通过回转运动和直线运动的合理匹配，实现多相态并存钢渣的快速固化和推渣落料两种功能； 为有压热闷工艺奠定了基础，填补了该工艺专用设备的空白。
B.渣槽及转运台车。该设备具有转运台车的功能，可完成钢渣在不同作业位置的转运； 该设备主要由横、纵两个台车组成(类似铸造桥式起重机的大、小车结构），可沿轨道在横向和纵向方向上运动。 渣槽的功能是盛放固态钢渣。
C.钢渣有压热闷罐。该装置是一种齿啮式快开门结构的高温压力容器，工作压力为0.2-0.4MPa。 采用隔热、水冷结构，保证了有压热闷装置的安全性、可靠性。
图9 渣罐倾翻机（实现渣罐360度倾翻作业）
图10 辊压破碎机（实现熔融钢渣快速离散、固化并进行推料）
图11 渣槽及其转运台车（实现热渣转运并卸料）
图12 自压热闷罐（实现钢渣快速消解、稳定化处理）
（4）钢渣辊压破碎-自压热闷工艺的技术优势
A.闷周期短（从传统的十几个h缩短为三四个h）。
B.自动化水平高，工作定员人数少。
C.装备化、自动化程度高。
D.清洁化生产：处理过程在密闭罩和热闷罐中进行，蒸汽、粉尘有组织排放。
E.建设和运营成本低。
F.可实现钢渣余热的回收利用。
G.尾渣性能优越，为深加工奠定基础。以下表4是与传统热闷的具体指标对比。
表4 罐式有压热闷处理方法与池式热闷处理方法的指标对比
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对比项目 |
池式热闷处理方法 |
罐式有压热闷处理方法 |
|
热闷周期 |
24h |
2.5-3h |
|
钢渣稳定性 |
a.游离氧化钙小于3% b.浸水膨胀率小于2% |
a. 游离氧化钙小于2% b.浸水膨胀率小于1% |
|
劳动定员 |
罐式有压热闷比池式热闷处理技术热闷区域劳动定员减少40% |
|
|
运营成本 |
罐式有压热闷比池式热闷处理技术运营成本减少40% |
|
|
占地面积 |
罐式有压热闷比池式热闷处理技术占地面积减少13% |
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（5）钢渣有压热闷工艺发电工艺流程
图13 钢渣有压热闷工艺发电工艺流程
1.5适合内陆钢铁企业的钢渣的利用模式（具体需要根据企业地理位置和条件选择实施）
1.5.1钢渣返回钢铁生产流程
比较常见的如钢渣用作烧结矿熔剂及高炉熔剂；钢渣在转炉回用：留渣操作可认为是热渣循环利用，而有些企业将阶段性的低磷铁水冶炼的钢渣单独存放、相机利用的方式则可称为冷渣循环利用。用作铁前熔剂时，最大的问题是钢渣的P含量问题，钢渣配比不能太大，否则铁水Ｐ含量高而得不偿失。
回收钢渣中的废铁，手段有破碎、磁选、球磨、水洗等。总之，钢渣做得越细，其中的金属便可以回收得越多。但破碎耗随着粒度的不断增大而成幂函数增长，探索新的低能耗、高效细碎技术是解决这一问题的一个方向。
1.5.2钢渣用于建筑领域
（1）用于道路路基，优点是抗冻性好、导电性好、不干扰铁路通讯系统、用于沥青路面强度高、硬度大、防滑、磨碎率小、结实等优点。
（2）生产钢渣水泥和钢渣混凝土。其一是细磨成钢渣微粉，作为水泥和混凝土的参合料，优点是适合蒸汽养护、后期强度大、耐磨、耐腐蚀性好、水热低、膨胀度小（形状稳定性好）、生产工艺简单、成本低且减少了熟料的生产量，实现节能减排。其二钢渣小粒作为混凝土砂浆骨料和沥青混合骨料，相当于碎石所起的作用。
（3）生产定形建筑制品。最常见的应用是生产钢渣蒸养砖瓦制品，形状较多，用于墙体、道路、抑尘路面等（例如格子砖空隙种植耐踩踏植物）。近年来，国内外采用先进的加气和发泡工艺，将钢渣、矿渣、粉煤灰等按照一定比例混合，生产出密度不同的高附加值的钢渣泡沫混凝土砌块，其中钢渣掺混比例高达50%以上，最高达到70%，产品的保温性和物理性能优越，为钢渣综合利用开辟了新路子。另外，国内外还有用钢渣和粉煤灰一起制造钢渣陶瓷的，属于高端领域。
（4）钢渣用于海绵城市建设。典型例子是钢渣透水砖，其采用沙子、水泥、石屑、碎石和钢渣经过压制成形和养护制成，也有用钢渣配合其它原理制成轻质陶瓷颗粒再制成定型透水制品的案例，广泛用于城市广场、人行道、园林等，具有透水性好、抗磨性好、抗压性好和强度高等特点。
（5）钢渣用于烟气脱硫
传统的烧结和电厂烟气脱硫工艺采用石灰石或石灰作为二氧化硫吸收剂，成本较高。而钢渣中有大量碱性氧化物，适合作为烟气脱硫剂。目前成熟的工艺为循环流态化床烟气脱硫工艺，流程简单，运行成本低，副产品干态化，便于利用。
（6）钢渣用于高性能填料
填料具有补强作用，可以提高产品的力学性能并且价格低廉，还可降低成本。目前在载重车辆轮胎、铁路道口硬质橡胶垫、接缝伸缩块等橡胶制品中已经应用。
2 炼钢注余渣（或称精炼渣）的充分利用
精炼后的钢包顶渣，相当于一种在炼钢工艺不知觉间预混的精炼渣，其碱度高、冶金性能好、成分合理、化渣快，除了有些炉次渣这含S较高外，大部分炉次渣中S都未饱和，完全可以再回到精炼工序二次甚至三次利用。目前有精炼站的钢铁企业有许多都实施了精炼后注余钢渣的热回收，称之为“精炼热渣循环工艺”，但受限于厂房、起重设备、产品大纲和生产组织等条件限制，热渣循环比在20-50%间变化，目前还没有哪一家企业可以将注余渣全部利用的，一次都没有循环的注余渣只能倒进渣盘凝固后倒运至渣场，在回收金属后，粉渣堆存。精炼渣由于其高碱度、高还原性的特点，粉化扬尘严重，不利于环境保护且造成资源浪费。为解决以上冷态精炼注余渣利用率不高的问题，关键就要避开厂房、起重设备、产品大纲和生产组织等方面的制约因素，开发出便于循环利用的方式。以下是两项建议。
2.1注余渣粉的集中
粉渣的集中采用双层格栅，上面一层采用纵横交错的不锈钢方坯制作（最好是圆坯制作，以便粉料易于下落），以保证结构刚度，其空隙较大。下面一层采用不锈钢板制作，类似于转炉地仓的格栅，其空隙较小并有一定坡度，在一旁设置收集斗。在下层格栅的下方布置锥形料仓，采用电振给料，仓的下面是软连接式的插入式料咀，用于给循环料罐装料。渣盘凝固后磕出放置在第一层格栅上逐渐粉化，大型钢片留在格栅上，粉渣和小钢片下落至第二层格栅上，大部分小钢片留在第二层格栅上，粉渣与微小钢片继续下落收集至锥形仓，电振给料至料带或循环料罐。粉渣中混有的小型钢片不影响下料和精炼使用。第一层格栅上的大型钢片采用磁盘吸走，二层格栅上的小型钢片大部分滑落至格栅一旁的收集斗中，少量的可用耙子剐下来或用电动刮板剐下来。设备设想图见图14。
2.2注余渣粉的使用
（1）收集企业内部的装料小袋集中存放，组织人员将分离金属后的精炼渣装袋后运往炼钢系统，在转炉出钢时加入钢包作为预成渣或在精炼站加入钢包。也可在在炉渣跨设室内注余渣盘暂存池，渣盘先在其中存放一段时间，待渣铁分离后，用磁盘挑出金属，将粉渣装袋在转炉出钢时回用。当然，以上装袋的粉渣也可以在精炼站加入钢包。
（2）制作多个循环使用的带支架的可移动料罐，放置在上述粉仓下面的轨道平车上，料仓底部的上限活动式料咀插入料罐上部的弹性橡胶环圈可以封闭、抑尘。电振给料将料罐装满，用渣跨天车吊运至过跨电动平车上的罐架上过跨倒运至精炼跨，天车吊运至精炼平台预设的抑尘式下料口上方的称量架上并可靠固定，使用时通过插板控制下料，根据数字显示控制下料量，将粉渣加入钢包。设置下料口时须注意使得落料点处于精炼炉盖下方，以便除尘。循环料罐见图15。
图14冷态注余渣筛分、收集装置结构示意图
（1-上层刚性格栅，2-下层斜坡格栅，3-废钢料槽，4-电振式料仓，5-可升降式下料咀）
图15冷态精炼注余渣循环料罐工作示意图
（1-罐体，2-查看梯，3-料罐溜槽4-料罐插板阀，5-支架，6-加强筋，7-受料斗（上方有封闭壳），8-下料溜槽）
3 烟气脱硫灰利用技术
二氧化硫的减排方法有三种：源头治理、过程控制和末端治理。末端烟气脱硫已经成为减少二氧化硫排放的有效方法，并取得了显著的经济效益和社会效益。湿法脱硫：产物主要是CaSO4，成分波动大，性质不稳定。半干法脱硫：产物主要是CaSO3，有害杂质多，CaSO3含量高难利用。
实现半干法脱硫灰资源化利用的关键技术就是：氧化后再利用技术和过程协同氧化技术。安徽工业大学的技术团队开展了大量研究工作，目前在实验室内已经形成三项新技术（烟气脱硫灰湿法氧化新技术，烟气脱硫灰高温（火法）氧化新技术和脱硫灰水热法氧化合成硫酸钙晶须新技术），申请发明专利10项，获得国家自然基金的资助。
3.1低温湿法快速氧化工艺
图16 湿法氧化示意图
常规湿法氧化效率很低，需要加入助氧剂，形成低温快速氧化工艺。助氧剂选择的原则是与钙离子的结合能力要大于SO32-，同时小于SO42-。添加助氧剂可实现半干法脱硫灰的低温非催化氧化。助氧剂可以循环利用，降低了氧化成本。脱硫灰氧化后可直接用于石膏制品，水泥缓凝剂和胶凝材料
3.2烟气脱硫灰高温（火法）氧化新技术
图17 烟气脱硫灰高温氧化示意图
基本原理是利用高温固废的余热促进亚硫酸钙的氧化速度，同时在高温下可将残留的碳酸钙分解，这样不仅提高了产率，也提高了产品的纯度。
3.3利用脱硫副产品生产硫酸钙晶须
图18 硫酸钙晶须显微结构
3.3.1硫酸钙晶须简介
该产品为纤维状或针状单晶体，由于晶须结晶时原子结构排列高度有序，近乎完整晶体，致使晶须的强度接近材料原子间价键的理论强度，远远超过目前使用的各种增强剂。由于硫酸钙晶须有优良的增强性能及强有力的价格优势，受到国内外的普遍关注，价格根据品级在2000-5000/t之间变化。晶须制备方法：水热合成法、盐溶液（常压酸化法）、反胶束法、微波反应法等。以脱硫灰为原料，采用水热合成法即可将脱硫灰氧化，又能制备出硫酸钙晶须，开辟了资源化利用的新途径。
3.3.2硫酸钙晶须的主要应用领域
（1）制备复合材料：例如高分子材料中加入硫酸钙晶须，可以提高材料的机械强度、耐热性以及尺寸稳定性等。
（2）沥青填料及增强剂：以硫酸钙晶须代替石棉及木质纤维制备沥青混合料，可以提高混合料的抗高温车辙能力。
（3）制备摩擦材料：摩擦材料中加入一定量的硫酸钙晶须，可以提高摩擦材料的耐磨性，延长其使用寿命。
图19 硫酸钙晶须的制备工艺流程
4 非钢铁产线尘泥处理和利用技术
4.1铝灰高值化利用技术
4.1.1铝灰特点概述
铝灰是电解铝企业的固废之一，产生量大约30-50kg/t铝。因企业不同，铝灰的成分各有不同，大致成分如下：Al10%-30%，Al2O320%-40%,Si\MgFe氧化物7%-15%，KNaCaMg的氯化物和微量的氟化物占比15%-30%。区分铝灰的种类是基于含铝的百分比，分为以下两类：（1）一次铝灰，颜色呈灰白色，铝含量在15%-70%，因为主要是在不添加盐熔剂的电解铝和铸造过程中产生，铝的含量较高，主要是铝和铝的氧化物混合组成。（2）二次铝灰，由于受到其它物质沾染，呈现黑色，铝含量在12%-20%之间，混有一定量的盐熔剂和其他氧化物。铝灰中不仅含有丰富的Al、Al2O3， 还含有利于化渣的CaF2，如加工、使用得当完全可以起到钢液精炼作用。例如铝灰与钙质物料配合压球，生产精炼合成渣并兼具脱氧功能（缓释脱氧剂）。目前只有少量企业开展了试点，使用效果良好。对于周边有电解铝企业的钢铁企业可考察、联系与实施。铝灰外观见图20。
据统计，每生产1000吨的铝就产生25吨的铝灰，将其中有价元素高值化利用，变废为宝，获得廉价原料的同时既提高了企业的经济效益又解决了环境问题，对铝工业发展和生态环保都具有重要的战略意义。
图20 铝灰的外观
4.1.2铝的回收方法
根据回收工艺可分为加盐类和不加盐类添加剂两种。加盐的分离工艺有炒灰法、ALUREC法和倾动回转炉法。不加盐的工艺有重力选矿法。不加盐工艺成本低、能耗低、同时解决了添加盐类添加剂产生含盐废料的问题，节约了成本。
4.1.3氧化铝的回收方法
（1）高温煅烧法：以铝灰为原料，采用煅烧法，将原料经水洗预处理提高纯度后，在1600℃高温下煅烧4h以上制备氧化铝，所得氧化铝纯度可达到95%以上。
（2）酸浸法：以铝灰和硫酸为原料，采用酸浸法得到硫酸铝，随后采用亚铁氰化钾沉淀法去除硫酸铝中的铁，再利用碳酸氢铵溶液与除铁后的硫酸铝溶液反应得到前驱体碳酸铝铵，在1150℃下煅烧2h可得到纯度为99%以上的α-Al2O3粉体，产物颗粒度约为70nm。
（3）碱式法：以铝灰为原料，将铝灰与NaOH、NaNO3混合，在一定条件下浸出熔炼产物进行晶种分解得到氢氧化铝，再在1200℃下煅烧1h以上得到粒度小于4.25微米的α-Al2O3粉体。
4.1.4铝灰的除杂
（1）水浸出法：研究人员分别用一次水溶液浸出法、二段水溶液浸出法、热球磨浸出法、碱液浸出法对二次铝灰做了除杂比较。前三种选择水溶液为介质的浸出法堆Na、Cl、K元素的浸出效果斗十分显著，但无法除SiO2.
（2）碱液浸出法：将二次铝灰浸泡在NaOH溶液中，在一定温度下搅拌，一段时间后经抽滤、干燥得到粉末。碱液浸出法浸出率最高，除杂效果最好。
（3）酸液浸出法：将铝灰与盐酸溶液混合浸泡，再放入马弗炉中于1200下焙烧2h以上，可有效除去杂质，并且晶体类型发生改变，从而结构和性质改变，有利于更好地综合利用。
4.4.5铝灰的应用
（1）利用铝灰合成sialon陶瓷材料
Sialon陶瓷具有强度高、硬度高、耐高温、热学和电学性能优良等特点。利用铝灰制备Sialon陶瓷材料，不仅资源得以利用，还使得该型陶瓷的生产成本得以降低，前景广阔。
（2）利用铝灰制备棕刚玉
目前用于制备棕刚玉的铝矾土资源日益紧缺，研究发现铝灰也可以制备棕刚玉。
（3）利用铝灰制备镁铝尖晶石
铝镁尖晶石是高档耐火添加料，随着天然原料来源的日益减少，人们也在积极开发别的原料途径，利用铝灰制造铝镁尖晶石是起重一种方法。高玉成等以铝灰为主料，经二次电熔烧结得到了镁铝尖晶石。该方法成本低、能耗少，是一种性价比较高的方法。钟鑫宇等以铝灰和菱镁矿为原料，研究了不同煅烧温度对产物的组成、晶胞常数和微观结构的影响。结果表明1400℃煅烧得到的镁铝尖晶石晶胞常数最大，结构致密，晶粒均匀。
（4）利用铝灰制备人造沸石
沸石是一种具有分子空隙的矿物，具有吸附和例子交换的性质，是理想的净化材料。研究人员将铝渣加入磷酸溶液，混合搅拌1.5h以上并加入三乙胺再搅拌1.5h合成凝胶，再转移到高压釜中加热10h，取出后过滤、干燥、高温去除三乙胺后得到了沸石。
（5）利用铝灰制备陶瓷清水砖
徐小红等以铝灰为主要原料，添加不同的烧成助剂，通过压制成形的方法制备了高性能的陶瓷清水砖。该方法得到的产品吸水率高、气孔率大、强度高且保温和隔音性能好，还降低了清水砖的制造成本，开辟了铝灰使用的新途径。
（6）利用铝灰等固废制造硫铝酸盐水泥
硫铝酸盐水泥具有高抗渗、高抗冻、耐腐蚀等优良性能。研究人员以脱碱赤泥、脱硫石膏、铝灰和电石渣4种固废为原料，采用“湿法粉磨-均匀化-压滤”的湿法工艺制备硫铝酸盐水泥取得成功。
（7）利用铝灰制造硫酸铝
硫酸铝常被作为絮凝剂用于提纯引用水以及污水处理设备当中。研究发现以硫酸和铝灰为原料可生产该型产品。
（8）利用铝灰制造聚合氯化铝
聚合氯化铝（PAC）是一种优良的高分子絮凝剂，适用于多种污水的水质净化。采用酸溶法制备的PAC对废水的COD（化学需氧量，水体有机物含量指标）去除率高达60%以上，且降低了PAC的制造成本，使得铝灰得到资源化利用。
（9）利用铝灰制造炼钢脱硫剂
传统的炼钢脱硫剂主要是CaO或CaO-Al2O3复合脱硫剂，新型脱硫剂采用铝灰、石灰、萤石混合制备复合脱硫剂。龚建森等对铝灰复合脱硫剂再铸铁和炉外脱硫作用进行了研究。结果表明，适用铝灰脱硫剂的降硫率达到30%以上，对产物的形态也有积极作用。
5 铁合金固废利用技术
5.1 铬铁矿热炉渣生产引流剂
某企业研究院2018年与自有耐材公司合作，利用铬铁矿热炉渣熔点较高的特点作为铁合金铁包耐材的部分替换料的实验室研究取得了成功。部分指标甚至优于耐火集料。因此铬铁矿热炉渣后续大规模用于冶金厂区铁包料、铁罐料和生产自用/外销挡渣锥效益都将十分显著。除了上述用途，这里还有一个设想就是利用铬铁渣熔点高的特点生产钢包引流剂，这样可以将钢铁企业的焦粉、焦油、焦渣、干熄焦除尘灰硅石粉等优势资源加以利用，完全可以尝试开发多个级别品种，在满足自用的基础上可以外销别的企业。对于附近有铬铁公司的企业或起身有铬铁公司的企业，可以考虑铬铁渣的以上拓展利用方式。
5.2 固废利用先进理念
5.2.1以钢渣产业化利用为例的网络图
图21 钢渣产业化利用网络图
5.3粉磨工艺先进理念
5.3.1因料而异理念
根据物料的性质、产品质量要求以及设备的粉磨原理，才能正确选择粉磨设备，继而确定合理的工艺技术方案，是建设矿渣粉等粉料生产线的关键步骤。
5.3.2超细粉磨理念
超细粉磨是增强固废制品质量、扩大固废应用领域的有效途径，也是实现固废增值的有效途径。但应大力发展低成本粉磨技术才能体现经济效益。将企业内部余热作为超细粉磨的动力源是一种低成本模式。
（1）超细粉磨的特点
由于超细粉磨粉体粒度极细，比表面积大，加之缺陷少，因而其表面活性高，化学反应速度快，溶解度大，烧结温度低且烧结体强度高，填充补强性能好，又具有独特的光、电、磁性能等。同样矿渣被磨制成超细粉也具有了大部分超细粉体的特征，这些特性克服了一般矿渣粉的缺点，主要特征如下：比表面积大，表面能大，使其不会象矿渣粉一样在掺量较大时增加混凝土或者砂浆的泌水性；因表面积大而具有较好的分散性和吸附性，用于建筑材料中时，比一般矿渣粉具有更好的填充和改善空隙结构的作用。另外不会像一般矿渣粉那样降低混凝土的早期强度。
（2）超细粉磨的展望
超细粉磨目前由于技术瓶颈，产量低且成本高，但随着混凝土用量和性能要求的提高，将来势必需要越来越多的矿渣超细粉，市场是十分广阔的。
5.3.3复合掺混理念
虽然矿粉已经成为制备高性能混凝土必不可少的组分，可有效改善混凝土的工作性、力学性及耐久性，降低水泥水化热等优点。但目前高品质的矿粉越来越少，很多地区已面临矿粉短缺的情况。而将钢渣粉与矿渣粉复掺用作混凝土掺合料时，两者作用效果能够相互叠加且优势互补，为制备高性能混凝土提供了一条有效途径，同时可加大钢渣掺量，实现钢渣的资源化利用。
5.3.4引进助磨剂
助磨剂是今年来开发的一种细磨助剂，是以化学激发活化原理作为理论基础，选择对人体和水泥无害的聚合多元醇及有机醇胺类物质作为其助磨成分，选择含硅类和碱金属基无机材料作为活性激发组分复合而成。该助磨剂具有助磨和增强双重作用，其所含的助磨成分在粉磨过程中起到助磨、改善颗粒组成的作用，所含的激发增强成分在水化过程中起到提高钢渣粉水化反应速度的作用。
5.4余热利用理念
实现蒸汽、热废气等的一次直接利用（而非发电），作为换热热源或驱动非电设备，可以简化余热回收工艺，提高能量利用效率。而固废的产生往往伴随着余热的产生。蒸汽动力磨以固废余热解决固废自身问题，促进固废升值，是一种很好的节能减排技术革新案例。今后的余热利用方向，应是能直接利用则不要二次转换形式利用。
5.5 学科互补理念
目前存在的问题是，固废相关人员都是某一领域的“专家”，但对于和固废处理相关的别的领域知识与实践欠缺。例如长期从事炼铁的技术人员对于炼铁工艺、铁渣的产生过程、产生量、一次处理工艺、与原燃料的关系、与成本的关系相对比较了解，但对于建筑材料或耐火材料领域的知识则知之甚少。建筑材料或耐材领域的技术人员侧重于物性研究和在此基础上的“因材施用”，但又不了解炼铁工艺和铁渣的其它方面，也不太清楚市场经济理论和环保。环保专家清楚怎样做到清洁无污染，但因缺乏冶金知识，往往不能了解企业真正所需和做到完美的量体裁衣。真正具有一专多能能力的人十分稀缺，这就造成了固废处理方面的诸多问题：兼顾性差、配套性差、固废处理技术创新和发展缓慢。因此固废处理不能偏安一隅，固废处理的团队和专家应是通晓四方、融会贯通型的“博士”，他既精于本专业，也了解异专业；即精于理论，也又丰富的实践；既常于理论研究，也能学以致用和理论联系实际。
6 固废工作的若干建议
6.1关于大力发展冶金渣微粉事业的建议
矿渣微粉在水泥和混凝土掺合利用取得成功以来，随着细磨技术的不断进步和成本的降低，以上固废细粉的掺合比例越来越高，对水泥和混凝土的性能促进作用也越来越明显。随着经济的发展和社会的进步，各行业对水泥混凝土的性能势必提出越来越严格的要求，在此趋势之下，超细粉磨的研究方兴未艾，超细粉的产量逐年在增长。因此酒钢应适应形势，尽快建立各类冶金渣的细磨企业，先从高细粉磨产品占主导开始，逐步过渡到超细粉磨产品占主导，结合超细粉磨技术和蒸汽动能磨技术积极降低粉磨成本，提高产品附加值，增加经济运距，扩大客户，掌握冶金渣盈利的主动权。
6.2关于企业高温显热利用的建议
目前企业内部钢渣和铁渣的显热十分显著，部分企业采取钢渣或铁渣生产蒸汽的工艺，但存在蒸汽洁净度差的问题，且设备较为庞杂，需要做进一步研究。另外，以上思维将高热换成低热，把能源的使用范围限制在蒸汽发电、蒸汽养护和蒸汽换热干燥物料的较狭窄的领域。不妨转换思维，直接利用其高温显热，以下是笔者想到的两个方向：
1.钢渣去P回用：既然钢渣是低能态的释放能量后的稳态产物，那么对钢渣加以能量应能恢复其冶金原料的特征。设想是以煤炭作为还原剂，以钢渣显热作为主热，以太阳能光热技术聚焦热为温度保持机制，将钢渣中的P还原脱出一部分，恢复钢渣的冶金功能，减少石灰、石灰石乃至白云石的用量。
2.钢渣显热用于煤化工和生物质化工：钢坯间壁法利用钢渣显热生产低温焦和木炭（机制木炭、修剪枝条原木炭、高档果壳炭、高档果核炭、烧烤蛋）
3.冶金渣产生的蒸汽用于建材、耐材和球团制品的蒸汽养生。当然这里的蒸汽是实施热闷工艺以后产生的，便于收集与利用，且以上应用对洁净度要求不高，正好无尽其用。
6.3关于钢渣利用的建议
结合北方内陆的地域特点和条件，作者认为一下5种方式比较适合酒钢这样的内陆钢铁企业，也符合甘肃省的省情。
6.3.1钢渣返回钢铁生产流程回用
分析：该技术简单易行，能利用钢渣高碱度的特点，且酒钢钢渣的磷含量水平与南方企业相比要低得多，烧结工序完全可以低配比配料。另外，钢渣破碎、磁选、球磨工艺已经应用多年，虽有待优化，但比其它利用方式较易于开展。国内部分企业和榆钢曾经进行过选铁后的钢渣用于烧结的生产实践，在合理的配比下有一定的降低辅材消耗和能耗的作用，烧结综合指标没有显著下降。
建议：尽快开展钢渣在烧结回用的试验，先从恢复碳钢薄板厂的磁选线开始，为烧结厂提供细碎钢渣。
6.3.2钢渣用于道路
分析：西北冬季严寒，昼夜温差大，因此极适合采用钢渣这样的抗冻性好、自然堆角高大、形状稳定性好的材料作为填充材料。另外酒钢临近铁路公路，运输方便，可便捷地将钢渣用于道路施工地点。
建议：像废石一样，目前存在的问题，一是社会尚不知道钢渣的特性以及价值，且甘肃地区地势平坦，砂石不缺，因此施工方宁可就地取砂石作为填料也不使用钢渣。这就需要企业大力宣传，同时政府出于本地区环境治理考虑给于使用方一定的优惠政策，推进钢渣路基工作开展。二是酒钢多年以来使用原始的弃渣热泼工艺，钢渣消解程度较差，安定性尚不满足道路路基、混凝土骨料、沥青骨料的条件，需要消解（渣场多年堆放的钢渣则需要二次消解）。另外，由于钢渣价值较低，因此应考虑经济运距的问题。后续需要邀请专业单位在针对现产生的钢渣规划处理方式的同时也针对积累的钢渣制定规划逐步处理。
6.3.3生产钢渣水泥和钢渣混凝土
分析：该技术简单易行，利用了钢渣中的CaO和SiO2，目前酒钢本部小规模利用钢渣细磨粉作为水泥掺合料。榆钢周边也有钢渣微粉企业利用榆钢的钢渣生产微粉供给水泥企业和商砼企业。
建议：虽然钢渣越细磨，其水硬胶凝性越好，潜力越能发挥出来，但目前限制钢渣微粉应用的环节主要是细磨成本高。国外关于低成本高效细磨技术的研究如火如荼，近年来有些企业也从国外引进了一些碎、磨一体的加工线并已经逐步显现效益。宏达公司力量毕竟有限，集团公司宜集中力量建设高端微粉企业，其产品不仅保供宏达公司，也可面向社会。上文已经提及暂本部建设微粉企业的事，后续的模式应是集中建设，分散营销。除此之外，酒钢应与市政府结合，积极创造条件，给于优惠政策，吸引微粉企业来嘉峪关投资兴业也是一条途径。
6.3.4钢渣生产高档定形建筑制品
分析：生产定性建筑制品的原料除了钢渣，还有粉煤灰和水泥等，这些物料酒钢十分丰富，且就近取材，具有成本优势。酒钢地处内陆，距离市场遥远，从销路来看，嘉酒地区110万的人口，按照每人消纳2吨的各类定形制品（钢渣砖瓦、砌块和陶瓷等等）来计算，仅消纳220万吨的量，仅相当于2年的钢渣和粉煤灰产量，消纳当期产生的量尚可，但消纳历史存量就显得力不从心。而解决这一问题的出路之一就是加工成高端的建筑制品，其经济运距可以扩大，至少在省内和周边省份可以销售。钢渣蒸养砖制品和蒸养砌块是酒钢利用钢渣生产并取得成功的最初两种产品，目前又发展为加气砌块、路面砖等多个品种，这是值得肯定的。缺点是技术含量低，产品低端，经济运距和区域人口限制了其发展空间，今后还应继续发展高附加值产品，例如钢渣粉煤灰为原料的陶瓷。
建议：南方已有企业与科研院所一起研制成功平面陶瓷制品并且已经占有一定市场。酒钢即使暂时不具备资金条件建厂也完全可以创造条件吸引这类高科技企业前来投资，且不论合作后的效益有多大，但就固废处理的意义就已经很大了。况且对于变废为宝的行业，国家是有优惠政策的。
6.3.5钢渣用于烟气脱硫以及副产品用于盐碱沙荒土壤改良
分析：嘉酒地区盐碱沙荒土地占了该地区面积的60%以上，耕地面积极少。而酒钢的工业副产品—烧结或电厂烟气脱硫石膏恰恰可以改良这种土壤，并提供一定的P、Ca肥力。烟气脱硫方面，酒钢还在使用石灰石脱硫，成本较高，若采用钢渣脱硫不仅可实现以废治废，解决环保问题，其脱硫成本也可降低。
建议：利用选铁后的钢渣尾料细磨生产脱硫剂（可由集中建设的微粉企业提供），采用全渣脱硫或与石灰石配合的方式，以上脱硫后的副产物可用于嘉峪关周边盐碱沙荒地改造。此项工作需立项争取市政府乃至省政府支持，方能规模化开展，则不仅对于酒钢环保还是周边生产环境改良，乃至土地开发利用都是有重大意义的。
6.4关于铁合金渣利用的建议
西北的酒钢是全国少有的配备铁合金产线的钢铁企业，条件得天独厚，应积极发展这一优势。后续意向产品有耐火添加料、钢包引流剂、高档磨料和矿棉。
（1）耐火添加料：铬渣由于含有较高的Al2O3、MgO和Cr2O3,并含有尖晶石相，使得熔化温度达到1500℃以上，这就使其具备了作为耐火浇筑料添加料的条件。经济技术研究所已经与宏电铁合金和科力耐材公司合作进行了前期研究，证明在硅锰合金铁包和铬铁合金铁包打结料中的配比可以达到10%以上，耐材的整体耐火度未下降，因此其替代外购耐火集料、实现耐材制品成本降低的潜力是很大的。后续在铁合金铁包应用成功后宜扩大至钢铁主业的铁包，以便实现效益最大化。
（2）钢包引流剂：铬铁渣采用选矿方法富集氧化铬，再利用酒钢已有的焦油、工艺粉焦，可生产钢包引流剂。不仅可以满足本企业需要，也可外销周边企业扩大市场，可行与否应先开展试验研究。
（3）磨料：铬铁渣整粒后生产高档磨料（砂轮、砂布、磨刀条石）的试验研究也应尽快开展起来。
（4）矿棉：硅锰合金炉渣含有CaO、SiO2、MgO、Al2O3其中前4中氧化物含量很高，炉渣呈酸性；炼铁炉渣含有较高的CaO、SiO2。但MgO、Al2O3含量略显不足，酒钢有白云石资源、有硅石粉、也有粉煤灰，可以说资源种类齐备。后续宜以高炉渣和硅锰炉渣为基础料熔融制备矿棉基料，再根据不同矿棉的要求加入白云石等其它调节剂进行成分调整，可生产多个品种，性能各异的矿棉制品。
6.5粉煤灰利用建议
6.5.1选铁后的粉煤灰（资源利用研究所的项目）生产铝酸盐水泥。
6.5.2选铁后的粉煤灰作为高炉铁沟料配料。
6.5.3选铁后的粉煤灰用于矿棉成分调节剂。
6.6精炼/铝业除尘灰的高端利用方式
6.6.1精炼除尘灰与钢包铸余粉渣生产合成精炼渣。
6.6.2精炼除尘灰生产悬浮乳浆涂料。该方面山西中阳钢铁已与具有研发实力的企业合作开发出产品，后续可参观学习。
6.6.3铝业铝灰（含Al2O3和少量Al）与石灰生产过程的除尘灰或精炼除尘灰一起生产合成精炼渣。该方面鞍山钢铁正在开展前期研究，拟根据试用效果决定2019年的合成精炼压球生产规模，后续可参观学习。
7 固废处理的应遵循的理念
7.1金属-渣身份反转理念
核心是做足“固废文章”，固废不应成为企业负担，反而应成为实现企业降本增效的战略资源。以往人们的固有思维注重铁而忽略“渣”，现在不妨反过来思考：能否将固废的效益发挥至大于钢铁主业，颠倒其身份地位（至少在钢市低靡时阶段性实现固废的效益大于钢的效益）。应具有这样的理念：钢铁企业不仅是生产钢材的，它应是钢铁、煤化工、建材、耐材、土壤改良等方面的多元经济体和多种技术碰撞和交汇的大试验基地。尤其在钢铁行业竞争激烈，利润空间减小的态势下，更应建立“东方不亮西方亮”的资源合理组织的多元化企业集团。
7.2选矿向利废转化的理念
选矿专业，一般认为是专攻矿物富集、提取的专业。但在目前习总书记提出的建设资源集约型和环境友好型社会理念下和冶金固体废物利用研究方兴未艾之时，专业的眼界应拓展，各专业之间应深度融合。例如选矿专业、化工专业完全可以与固废利用相结合，大力推进选矿和化工理论与技术在固废处理领域的应用，实现固废处理的高效化和手段多元化。切今后矿山将越来越少，而固废处理反而日益成为国家和企业关注的重点，也应是选矿专业发力的主要方向。国家和企业应鼓励不同专业人员组成技术团队从事固废利用研究，推进成果转化，将中国的固废利用推向一个新的高度。
7.3区位条件理念
酒钢地处西部，许多条件不如东部企业，但也不是没有优势。后续消纳固废乃至发展固废产业应遵循“发展区位优势，弱化和规避区位劣势”的理念，具体实施时，能充分发挥区位优势的事业大干，能一定程度发挥区位优势的事业慎干，不能发挥区位优势甚至用自己的区位劣势去与别人的优势竞争的事业坚决不干。后续需要详细发掘和列出本企业具有的区位优势，分析其与固废处理的关系，并组合其中几种与冶金固废处理工艺相结合。笔者分析的酒钢本企业特有的区位优势条件有
7.3.1丰富的固废种类
固废种类多从表面看是不利条件，但发展固废产品时选择性强，组合关系多，便于实现以废治废、组合升值和物料优势互补，实际上也是优势。后续大的方向有工艺回用料、建筑材料、无机盐、轻质保温材料、耐火材料、磨料、其它冶金耗材等。
7.3.2大集团优势
酒钢集团是大集团、多专业型的综合性企业集团，单位间协作伴生关系优越。在公司的统一筹划下，酒钢各单位的人力与物力可以共享，管理或技术创新成果可以分享。酒钢不仅有钢铁主业，也有煤化工、建筑建材、铁合金、机械加工等。专业多，各专业技术人员也多，酒钢钢铁研究院、技术中心从采矿到炼钢各个工艺环节的技术人员齐备。酒钢有长期以来建立的且尚可不断优化的等多元化的经济实体和互保共建机制，便于整合企业内部各种资源办成大事和难事。
7.3.3其它优势
地广人稀和廉价的土地使用费，自备电厂和廉价的电力，由冰川作为水库的天然水源，干燥的气候，充足的日照，距离哈密的煤炭资源较近。
以上种种条件都是可观的优势，需要我们去建立高效的机制去整合优势资源，发挥更大的效力。
钢铁行业经过几个世纪的发展，虽然越来越成熟，但并不意味着再没有创新的空间。做好钢铁工作最忌讳钢铁本位、不勤不思、不知道拓宽知识和旁学杂收。只要钢铁工作者多留心、勤学习、多考察、爱思考，不断拓宽知识面，做到学以致用，活学活用，以用促学，把别的专业的知识和做法应用的炼钢方面，创新是无止境的，也一定能想出更多更好的降本增效方法。希望读者阅读本文后能在启发之下找到更多的降本增效创新方法。