钢铁工业重金属污染防治技术
本文针对钢铁工业重金属的污染环节，重点综述烧结烟气循环技术、烧结烟气多污染物协同控制技术、电炉烟气治理技术、冷轧含铬废水处理技术、OxyCup竖炉处理粉尘技术等。
1烧结烟气循环技术
烧结工序是行业废气污染控制的重点。表1列出了国内外钢铁企业采用烧结烟气循环技术的节能减排效果，可见烧结废气循环利用技术在保障生产指标不降低的情况下，可显著减少烧结工艺生产的废气排放总量和污染物排放量，而且能够尽可能多地回收烟气余热、降低烧结生产能耗。
表1 烧结烟气循环技术的污染物减排效果
注：重金属减排量与粉尘减排量一致。
2烧结烟气多污染物协同控制技术
烧结多污染物协同控制技术对重金属有一定的去除效果，其特点是添加的活性炭能够脱除二恶英和重金属等。例如：法国安赛乐米塔尔钢铁公司使烧结烟气先通过电除尘器，然后经过袋式除尘器，最后经石灰和活性炭料斗吸附，在达到较好的脱硫效果的同时，对重金属的去除率为80%；MEROS（MaximizedEmission Reduction of Sintering）方法除了传统的袋式除尘器外，还加入碳酸氢钠/氢氧化钙等喷射工艺，该法在脱硫的同时，除尘、去除重金属及有机物的效果也很好，其中，Hg去除率高达97%，Pb去除率高达99%。福建龙净的LJS-FGD多组分污染物协同净化工艺在梅钢400m2烧结机的应用结果显示，系统对烧结机烟气中Pb、Cd等重金属具有99%以上脱除率，对Hg具有65%以上脱除率。
3电炉烟气治理技术。
电炉烟尘的处理方法分为火法、湿法以及联合工艺，着眼于重金属物质的回收和再利用。较早应用的是火法威尔兹工艺（Waelz），电炉粉尘与碳和熔剂混合，以碳作为还原剂，锌、铅、镉等重金属与挥发性盐以蒸汽的形式从料床排出，经料床上面剩余空气的氧化，生成的金属氧化物与燃烧气体一起进入气体清洗系统分离。在欧洲、美国、日本大约有100万吨电炉烟尘采用该方法处理。威尔兹法分为一段Waelz工艺和二段Waelz工艺，欧洲和日本多采用一段Waelz窑，回收铅、锌及其氧化物。美国HRDC公司开发的二段Waelz工艺回收氧化锌和铅镉氯化物。基于电炉粉尘与还原剂混合的方式，回收重金属及氧化物的方法还有转底炉还原挥发工艺，例如日本神户钢铁公司利用FASTMET技术回收电炉烟气中的铅、锌氧化物，实现了废物全资源化。
另外，湿法工艺利用浸出、萃取、反萃等过程对烟气中的重金属进行回收再利用，其代表性方法有EZINEX工艺、ZINCEX工艺等。联合工艺是火法和湿法工艺的有机结合，其典型工艺是MRT（HST），利用转炉还原焙烧和粗氧化锌热铵浸出净化相结合的方法取得了较好的重金属回收效果。
4冷轧含铬废水处理技术
钢铁企业重金属废水目前主要关注含铬废水。从冷轧厂排出的含铬废水有两种，一种是高浓度的含铬废液，另一种是低浓度的含铬漂洗水，这些废水来自热镀锌机组、电镀锌机组、电工钢、电镀锡等机组。
含铬废水的治理方法很多，有化学还原法、电解还原法、离子交换法、沉淀法和膜分离法等。目前国外大量采用化学还原法，常用的还原剂有二氧化硫、硫的化合物、二价铁盐等。另外，由于冷轧厂存在大量的酸洗废液，利用酸洗废液中的二价铁盐和游离酸，将Cr6+还原成Cr3+的方法具有较大的实用性。经还原后的废水循环使用。从前西德引进的冷连轧带钢厂，其含铬废水的处理目前均采用这种方法。
国内宝钢研究院环境与资源研究所运用添加微生物的工艺进行冷轧废水治理，使处理后的水中各重金属离子浓度全部达到污水排放标准，实现重金属污染物的无害化、减量化和资源化处理。
5 OxyCup竖炉处理粉尘技术
现役热风富氧OxyCup竖炉于2004年在德国蒂森克虏伯钢铁公司的Hamborn厂首次投入使用，含铁尘泥、水泥和还原剂混合造块后被投入竖炉生产铁水，供转炉或电炉使用，取得了良好的经济和环保效益。现在竖炉工艺已成为钢铁厂处理粉尘、污泥的一种技术选择。
我国太钢于2011年投产了全球最大的OxyCup竖炉生产厂（用钢厂自产的残留物与（约10万t/a）废钢或渣壳混合制备成自还原碳砖，工厂处理自还原碳砖的设计能力为60万t/a。输入的总炉料平均分配给熔化率相同的两座竖炉。用两座竖炉分别对传统的碳钢粉尘和污泥以及类似的不锈钢残留物进行处理，以回收残留物中的铬和镍。第三座竖炉则作为这两座竖炉在维修期间的备用。工厂每年可运转8000h。
OxyCup工艺的基本优点总结如下：
①高炉、转炉、连铸、热轧等主要工序产生的废弃物，均可通过OxyCup工艺来处理，其工艺路线是可行的。采用本工艺可以改善钢铁生产的环境，使生产过程优化。
②OxyCup工艺对钢厂副产品的成分有很强的适应性。
③钢厂零废弃物排放（零废弃－零成本）的理念将变为现实。
④用矿石和废钢小规模生产铁水，也是可行的。