年產190萬噸鋼鐵渣粉資源綜合利用環保工程可行性研究報告(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 業廣泛、深入的合作，在鋼鐵渣、粉煤灰、煤矸石、磷石膏等各類工業廢渣的綜合利用方面取得豐碩的成果。 我院在鋼鐵渣粉項目的開發、設計、工程建設過程中，積累了豐富的設計和調試生產經驗， 20xx～ 20xx 年間完成了 百 余項、建設規模在 30～ 480萬噸 /年的礦渣粉工程和建設規模在 50～ 150 萬噸 /年的鋼渣處理和鋼渣粉工程的設計工作，占有了行業最大的市場份額，產生了巨大的經濟和社會效益，獲得了行業內的廣泛好評。 多年來，我院采用了一系列先進的工藝技術及裝備并不斷創新，如全新的熱燜鋼渣、破碎、磁選流程 以及改進型寬帶磁選、棒磨機（配置閉路流程）、鋼渣立磨單獨或混合粉磨等一系列集成技術領跑行業。從先進鋼渣立磨到鋼鐵渣循環經濟園區，從梯次破磨理論到系統集成技術，我院在鋼鐵渣資源化方面創造了多項國內唯一。鋼鐵渣綜合利用集成技術也成為我院最大技術特色。 工程咨詢甲級資質證書號：工咨甲 11820xx0022 工程設計甲級資質證書號： A137012507 法定代表人：靳志剛（院長） 可行性研究報告的編制依據 1. 安徽省貴航特鋼 有限公司 提供的有關可行性研究報告的基礎資料； 2. 國家及 安徽 省有關法律、法規，技 術規范、規定等。 3. 相關水泥廠、鋼鐵廠 、礦渣粉廠、鋼渣粉廠 考察報告。 安徽省貴航特鋼有限公司 年產 190 萬噸 鋼鐵渣粉 資源綜合利用環保工程 可行性研究報告 山東省建筑材料工業設計研究院 6 。 有限公司 委托山東省建材設計研究院編制可行性研究報告的協議。 主要設計原則及指導思想 可行性研究報告必須體現國家宏觀經濟政策和可持續發展的要求，堅持―客觀、公正、科學、可靠 ‖的原則，真實、全面地反映項目的有利和不利因素，提出可供業主決策的建議，為國家有關部門審批項目提供可靠的依據。 可行性研究報告中總體技術方案的設計遵循 ―生產可靠，技術先進，降低能耗，節約投資 ‖的原則，認真研究 項目建設條件，提出供業主選擇的技術方案。具體指導思想如下： （ 1）本項目的設計要充分體現 ―技術先進、生產可靠、提高效益 ‖的指導思想，采用近年來先進成熟的工藝技術以及裝備。 （ 2）設計中重視吸取國內已投產項目的經驗和教訓，主機和輔機設備的選型都要圍繞以經濟效益為中心，客觀合理地提倡技術指標的先進性，通過優化設計降低工程建設投資。 （ 3）特別重視生產過程中的節能降耗措施，采用節能工藝過程和國家推薦的節能機電產品，降低生產成本。 （ 4） 本著 抓住選鐵、鋼渣活性、節能這三大難點滿足冶金、建材 行業的需要并實現共贏的 原則 ， 以期實現 在鋼鐵渣粉產品性能提高與利用領域拓展方面有更大 更優 突破。 （ 5）總平面布置充分考慮現有場地的實際情況，力求總體緊湊，工藝流程順暢，生產區域功能分明，便于建設及管理，同時進一步優化建筑結構設計、降低土建工程造價。 安徽省貴航特鋼有限公司 年產 190 萬噸 鋼鐵渣粉 資源綜合利用環保工程 可行性研究報告 山東省建筑材料工業設計研究院 7 按照“建二備一”方案進行設計施工， 即 建兩條 粉磨 生產線，預留一條粉磨 生產線的位置。 （ 6）認真貫徹執行國家和地區對環保、勞動安全、工業衛生、計量及消防等方面的有關規定和標準，做到 ―三同時 ‖，確保環保達標。 項目提出的目的及必要性 項目提出的目的 鋼渣和高爐礦渣 是鋼鐵廠冶煉 鋼鐵產生的副產物，約為鋼產量 12%~15%和 30%~40%。近年來隨著我國鋼鐵工業的迅猛發展，鋼鐵渣產生量也逐年增加。二者綜合利用率、基本性質和利用途徑存在較大差異：高爐礦渣綜合利用率約 90%，水淬后主要礦物組成為硅鋁質玻璃體，具有較好的潛在水硬性，可磨細作水泥混合材和混凝土摻合料；鋼渣綜合利用率約 40%，主要礦物組成為過燒硅酸三鈣和硅酸二鈣、橄欖石、薔薇輝石、 RO 相等，主要用途是作道路材料、工程回填材料、建材制品、磨細作水泥混合材和混凝土摻合料等。鋼渣磨細作水泥混合材和混凝土摻合料是鋼渣高價值資源化利用的主要途徑， 過去 由于 鋼渣 活性偏低、制備成本較高等原因制約了鋼渣粉的推廣應用。 粒化高爐礦渣（簡稱礦渣）是煉鐵時排出的以硅酸鈣、鋁酸鈣為主要成分的熔融物，經水淬而急冷處理后形成的粒狀活性材料。一般含有 80～ 90%的玻璃相，其主要礦物為硅酸二鈣（ C2S）、鈣鋁黃長石（ C2AS）、鎂黃長石（ C2MS2）、鈣長石（ CAS2）等。礦渣的化學成分一般為 CaO 35～ 45%、 SiO2 25～ 40%、 Al2O3 6～ 15%、 FeO ～ 1%。礦渣的質量系數（ CaO+MgO+Al2O3）/（ SiO2+MnO+TiO2）越大 ，礦渣的活性越高，即 CaO、 Al2O3 含量高、 SiO2含量低的礦渣活性高。國家標準 GB/T203 規定用于水泥和混凝土中的粒化高爐礦渣的質量系數應大于 、 MnO 含量不大于 %。 安徽省貴航特鋼有限公司 年產 190 萬噸 鋼鐵渣粉 資源綜合利用環保工程 可行性研究報告 山東省建筑材料工業設計研究院 8 試驗研究表明，礦渣粉只有達到一定細度時才能充分水化。大于 60 微米的顆粒屬于惰性粒子，對強度無積極作用。對強度起主導作用的是 30 微米以下的粒子，小于 10 微米的粒子含量多時對早期強度有利。 鑒于礦渣與水泥熟料易磨性的差異，將熟料、礦渣分開粉磨，然后按一定配比混合與均化而制備礦渣硅酸鹽水泥的工藝路線是合理的。研究 以及實踐 表明：控制礦 渣粉細度 400～ 450m2/kg、水泥熟料粉細度 320m2/kg、礦渣摻量 40～ 60%，可配制 42 425R 礦渣硅酸鹽水泥；礦渣細度 450～ 500m2/kg、摻量 40～ 50%，可配制 52 525R 礦渣硅酸鹽水泥。 礦渣粉作為混合材摻入水泥中，對水泥的 7 天后齡期強度有明顯的增強作用。這主要是由于礦渣粉吸收水泥水化形成的 Ca(OH)2， SiO、 AlO、 SiSi、AlAl 等鍵斷裂，結構解體，形成水化硅酸鈣和水化鋁酸鈣，在 SO42的激發作用下，反應形成鈣礬石，從而增加水泥的強度。但摻加礦渣粉對水泥的早期強度沒有明顯的增強作用并有所下降。因此，在礦渣粉摻量大的情況下，為了獲得較高的水泥早期強度，水泥熟料宜選用強度較高、質量好的回轉窯熟料。 隨著高層建筑、大跨度橋梁、高速公路等工程建設的快速發展，高性能混凝土的需求量迅速增大。高性能是指強度高、耐久性好，且施工性能優良。強度高是指強度等級在 C60 以上。耐久性能是指耐磨性、水化熱、脹縮性、脆性、韌性、疲勞強度、抗凍性、抗腐蝕性、抗碳化性、抗堿骨料反應及抗鋼筋銹蝕性能良好。良好的工作性能是指混凝土拌和物應有良好的施工性能 ,如可泵性、不泌水性、粘聚性等。 以前配制 高強混凝土主要依賴于使用高標號水泥和外加劑，但是用高標號水泥配制的混凝土水化熱高，易產生裂縫，導致混凝土破壞。采用降低混凝土的水灰比，減少混凝土的空隙率，增加密實度的方法，其后果是不能保證施工時的大流動度的要求，同時水灰比降至 ～ 時，大量的水泥顆粒安徽省貴航特鋼有限公司 年產 190 萬噸 鋼鐵渣粉 資源綜合利用環保工程 可行性研究報告 山東省建筑材料工業設計研究院 9 得不到充分水化，影響混凝土的后期耐久性能。目前超高強混凝土主要采用摻硅灰和高效減水劑來配制。但硅灰原料缺乏，高效減水劑價格昂貴，這類混凝土成本較高。目前日本、臺灣、韓國、馬來西亞、英國等國家及地區采用磨細的礦渣粉來生產高性能混凝土，以降低混凝土的成本。 礦渣粉用于混凝土施工時，具有微珠潤滑效應，有明顯的減水作用。隨著礦渣粉摻量的增加，混凝土水灰比 W/C 減少。當摻量達 45%時，減水率高達 20%。混凝土中隨著礦渣粉摻量的增加，混凝土塌落度損失小，混凝土的流動性好，易于施工。隨著超細礦渣粉摻量的增加，混凝土各齡期的抗壓強度都有增長。但當摻到 60%以后，強度有緩慢的下降趨勢；當摻到 70%時，混凝土 7 天和 28 天抗壓強度有比較明顯的下降。所以，摻礦渣粉雖然可生產高強混凝土，但需要控制好摻加比例，比較合適的礦渣粉摻加比例為 50%。 利用摻礦渣粉部分替代波特蘭水泥制備的高 性能混凝土與波特蘭水泥混凝土相比，前者在攪拌后最初 2h 內流變性易于控制，尤其能明顯地減少其坍落度的損失，有利于施工。澆注初期摻礦渣混凝土的水化熱較低，且顯著減少塑化劑的需用量，經濟效益好。它的后期強度高，抗鹽類侵蝕性強，耐久性好。 隨著高層建筑業的發展，高性能混凝土取代普通混凝土是大勢所趨。摻有礦渣粉的混凝土具有水化熱低、耐腐蝕、與鋼筋粘結力強、后期強度高、防微縮等特點，可廣泛用于大壩工程、水下工程、道路工程、防腐蝕工程、大型建筑工程等。摻有礦渣的水泥混凝土愈來愈受到建筑行業、交通行業的青睞。 貴航特鋼建設 有： 3 座 1080m3 高爐、 3 座 120 噸轉爐、 3 座 180m2 燒結機、三臺 20xx0m3/h 制氧機、三條年產 100 萬噸軋鋼生產線和 110KV 變電站、球團、石灰窯、碼頭等相關配套工程。投產后年產各種型號的鋼材 300 萬噸，產生鋼渣 30 萬噸， 礦渣 160 萬噸左右。 目前 經選鐵處理后的 鋼 尾 渣除水泥安徽省貴航特鋼有限公司 年產 190 萬噸 鋼鐵渣粉 資源綜合利用環保工程 可行性研究報告 山東省建筑材料工業設計研究院 10 熟料生產中 少量 采用用于替代部分鐵質原料 或摻入水泥做混合材 外，絕大部分散落 或堆存 ，或由個體戶再次破碎少量選鐵、或修路填坑、或廢棄等等，并沒有真正形成規模化資源綜合利用項目。 年產 30 萬噸鋼渣粉 生產線生產的 鋼渣粉產品的 主要 技術特點在于 細度較高，活性良好，價格較低。適宜作為水泥活性混合材及混凝土摻料。由于目前水泥活性混合材資源有限，鋼渣微粉將有 效 填補 旺季時礦渣粉需求的不足。 鋼渣作為水泥混合材早已列入國家標準，鋼渣粉國標 也已經制定 實施 。20xx 年 6 月中國建材院與首鋼綜合利用廠進行了鋼渣微粉在水泥和混凝土中應用的技術鑒定，在大量對比試驗的基礎上證明， 鋼渣微粉在比表面積為550 ㎡ /kg 時，其活性與高爐礦渣相類同，這說明鋼渣微粉有著良好的市場前景。在 山東 省已 經有日鋼、濰鋼、淄博金寶、山東隆盛 、萊鋼永鋒、萊鋼魯碧 、山鋼喀什 等單位擁有 成規模的鋼渣微 粉生產線，銷售情況良好，是 礦渣微粉在旺季供不應求時的有益補充。 山東 山水集團在 水泥中摻配 鋼渣的應用方面也有很好的使用經驗和良好的效果。 鋼渣微粉的競爭優勢在于鋼渣是冶金行業的工業廢渣，原料充足，價格低廉， 由于 項目技術 、裝備 先進，最終能使得鋼渣粉成本大大低于礦渣粉，無論是作為水泥混合材還是混凝土細摻料，在市場上都具有價格低的競爭優勢。 年產 30 萬噸鋼渣粉生產線 為鋼渣綜合環保處理項目，利用煉鋼尾渣進行資源化綜合加工，根據《產業結構調整指導目錄（ 20xx 年本）》，本項目屬于第一類 ―鼓勵類 ‖第八項第 13 條 ―冶金固體廢 棄物（含冶金礦山廢石、尾礦、鋼鐵廠產生的各類塵、泥、渣、鐵皮等）綜合利用先進工藝技術 ‖。 安徽省貴航特鋼有限公司 年產 190 萬噸 鋼鐵渣粉 資源綜合利用環保工程 可行性研究報告 山東省建筑材料工業設計研究院 11 國家發改委、國家科技部、國家環保總局 20xx 年 10 月 28 日以 65 號文公告《國家鼓勵發展的資源節約綜合利用和環境保護技術》，其中有： ―鋼渣綜合利用技術 —生產用作水泥和混凝土使用高活性摻合料的磨細鋼渣粉 ‖。 20xx 年 7 月 1 日國家發展和改革委員會、科學技術部、工業和信息化部、國土資源部、住房和城鄉建設部、商務部聯合發布了《中國資源綜合利用技術政策大綱》（ 20xx 年第 14 號公告），公告中稱 ―十二五 ‖期間我國將加快開展資源綜 合利用，推動循環經濟發展，礦產資源、煤炭工業固廢、鋼鐵工業固廢、建材工業固廢等多項資源綜合利用技術位列其中，并享受國家免稅、退稅、減稅等財稅優惠政策。 20xx 年 2 月 25 日工信部要求，到 ―十二五 ‖末，各試點地區工業固廢綜合利用率在 20xx 年基礎上提高 10 ~12 個百分點。為實現這一目標，各試點地區將加大相關政策支持力度。具體措施包括，落實國家資源綜合利用節能環保稅收優惠政策；有條件的地區設立資源綜合利用專項資金，支持工業固體廢物綜合利用重點工程項目建設。 因此，本項目建設符合國家產業政策。 ―十二五 ‖期間， 池州 市將加速推進工業化和城鎮化進程，面臨的資源和環境形勢十分嚴峻。為實現全面建設小康社會的戰略目標，必須加快發展循環經濟。循環經濟是一種以資源的高效利用和循環利用為核心，以 ―減量化、再利用、資源化 ‖為原則，以低消耗、低排放、高效率為基本特征，符合可持續發展理念的經濟增長模式。加快發展循環經濟，建設資源節約型、環境友好型社會，實現經濟增長方式的根本性轉變，是 武漢 經濟社會可持續發展的重大戰略舉措。 為促進資源綜合利用，按照 ―減量化、再利用、資源化 ‖的要求， 池州 將加快構建全社會的資源循環利用