钢铁工业固废如何资源化？欧洲理念与观点详解

实现钢铁工业可持续发展，循环经济是重要支柱之一。炼钢过程中产生的固体废弃物是含有大量有价值物质（如金属和矿物等）的二次资源。因此，借助一些固废资源化技术可以降低对初级资源的需求，减少填埋量，并为钢铁制造商节省经济成本。

本文概述了欧洲产生的钢铁固废数量，并描述了闭合材料循环的CE方法，为工业共生提出的想法，以及在炼钢过程中扩大内部固废的循环利用。在2021年2月举办的“固废4未来——钢铁工业固废资源化：使欧洲未来更清洁和更具竞争力的可持续解决方案”研讨会上，介绍了欧洲钢铁工业针对循环经济而进行的最新研究活动。本次会议由ESTEP的“循环经济”焦点小组组织，阐述了可能的技术解决方案，这些技术解决方案有助于实现欧盟CEAP和EGD中确定的总体目标。此外，本文还综述了当前固体废物处理解决方案的技术发展状况。最后，提出将循环经济方法与CSP路线图相关联。

（1） 欧洲钢铁技术平台概况

欧洲钢铁技术平台（ESTEP）成立于2003年，是欧洲首批技术平台之一，汇集了欧洲钢铁行业的所有主要利益相关方。成员主要包括钢铁制造商、大学和研究机构，汽车制造商等主要下游用户；以及欧盟委员会和各国政府等公共机构。

自2018年以来，根据比利时法律（国际ASBL），ESTEP一直是一个非营利性组织。ESTEP的使命是参与应对欧盟挑战的技术（特别是可再生能源、气候变化，即低碳排放和循环经济）方面的合作行动和项目，以创建一个可持续的欧盟钢铁行业。主要通过传播项目结果，促进协作项目的支持性环境，以及ESTEP社区的活跃网络来实现。

ESTEP由董事会管理。指导小组负责对整个ESTEP研究项目规划。它审查焦点小组的活动，确保规划符合ESTEP战略研究议程（SRA），并协调各工作组。七个焦点小组积极处理SRA在不同领域的实施问题。其中两个焦点小组涉及钢铁生产，就是低碳和能源效率以及循环经济。前者致力于开发安全、清洁、节能和创新的技术，后者则致力于提高钢材循环率的创新解决方案。关注的重点是减少二氧化碳排放、节约资源、促进废物回收。另外，三个焦点小组涵盖了钢铁应用：运输和移动出行的钢铁解决方案，建造和基础设施的钢铁解决方案，以及能源市场（包括工程施工）的钢铁解决方案。人们小组主要引导人们涉足钢铁行业、实施技能发展、教育和培训计划以及职业安全的活动。智能工厂小组涵盖了智能和集成制造，应用信息和通信技术领域的发展。实施小组处理与CSP有关的所有问题，支持欧盟钢铁工业向气候中和转型。

（2） 欧盟内部钢铁副产品的产生

2019年，欧洲（欧盟28国）生产了1.588亿吨粗钢，其中 9390万吨（59.1%）通过高炉-转炉工艺路线生产的 ， 6490万吨（40.9%）通过废钢-电弧炉工艺路线生产的 。2019年，共生产了8700万吨铁水，占粗钢总产量的54.8%。表1显示了通过高炉-转炉和废钢-电弧炉工艺路线产生的固废的具体数量。根据表1，对于高炉-转炉工艺， 每吨钢水总计产生426kg固废 （均值，为炼铁和炼钢固废之和，不含脱硫渣、钢包渣和氧化铁皮等固废），而对于废钢-电弧炉工艺， 每吨钢水产生185kg固废 。结合上述固废产生量和2019年的钢铁产量，可知 大约5200万吨钢铁固废 （约4000万吨来自高炉-转炉工艺路线，大约1200万吨来自废钢-电弧炉工艺路线），大部分固废为炉渣，主要来自于高炉、转炉和电炉，见图1。