变废为宝？浦项有这“九招”

        从2012年开始，由浦项（POSCO）的环境保健组主导，各工序相关部门参加，组建了名为“提高副产物收益性的Big-Y”任务攻关小组(Task Force Team)。这个攻关小组致力于提高钢厂内固态副产物的附加价值，在厂内将其优先再利用，同时也在努力研究厂外再利用的方案。2013年~2016年间，浦项和光阳两大分厂98%左右的高炉渣、炼钢炉渣、粉尘、污泥等副产物已经作为资源进行了回收再利用，如下表所示。

        为了最大化地发掘副产物的潜在价值，拓展其应用范围，浦项产业科学研究院（RIST）根据副产物不同的特性，对各类副产物进行系统性分析，并对其再利用可能性进行评价，同时进行了相应的研究工作。目前，已有部分开发出的新型产品和技术实现商业化生产，带来了非常可观的收益。

具体来看，浦项通过以下9招，积累了丰富的固废回收再利用经验，真正实现了变废为宝。

 

第一招

 

以高炉渣为原料，生产出隔热材料矿棉

        2013年年初，浦项计划开展耐火建筑专用的隔热材料业务，由此推进矿棉隔热材料的生产和销售，这种材料以高炉渣为原料。矿棉生产通常采用的是硅酸钙盐，而高炉渣与之性质类似，因此有望成为替代原料。另外，矿棉与玻璃棉同为无机材料，有一定阻燃性，可作为耐火隔热材料用于公寓住宅、工厂厂房、办公楼等建筑以及船舶。另外，矿棉也是夹芯板的芯材，子公司浦项钢板和板材企业的相关客户可对其进行加工销售，并在未来向市场大规模投放，联手浦项建设和浦项能源等子公司进行大范围推广。

 

第二招

 

以水淬渣为原料，开发出高性能炉渣水泥

 

        2015年1月份，浦项厂炼铁部的课题攻关小组正式对提高水淬渣的产量进行了研究。水淬渣作为水泥替代材料和炉渣水泥原料使用，经由子公司浦项大宇向中国台湾、阿联酋和东南亚地区出口。以其为原料，浦项产业科学研究院(RIST)、浦项建设公司及POSFINE公司合作开发出了环保经济型高性能水泥PosMent A60 (Posco cement)。该种水泥在施工现场的应用比重正在稳步提高。

        与现有的炉渣水泥SP40相比，PosMent水泥的高活性水淬渣含量达到60%，可减少六价铬溶出，同时抗压强度更高；与普通硅酸盐水泥相比，PosMent水泥的二氧化碳排放量可减少约60%。

 

第三招

 

以炼钢炉渣为原料，开发出人工鱼礁

        为修复白化区域的生态系统，培育海洋森林及水产资源，提高渔民收入，2010年2月份浦项产业科学研究院与韩国水产资源管理公团（FIRA）联合开发出了名为“Triton人工鱼礁”的新型环保产品，如下图所示。

        Triton人工鱼礁使用的主要材质是炼钢炉渣，不仅生产成本低，耐盐卤腐蚀的性能也非常优秀。其外观与普通水泥构造物形状一样，但钙和铁的含量却比普通自然材质高，尤其铁元素是海洋中较为稀缺的成分，是浮游生物和海藻生长所必需的营养素，同时还是光合作用和蛋白质合成所必需的成分；钙元素具有净化水质的作用，为海藻等海洋微生物的孕育繁殖创造了绝佳的条件。2012年，Triton人工鱼礁在浙江丽水世博会的海洋森林首次亮相，目前已广泛应用于韩国庆南、庆北、江原等地海域。

 

第四招

 

利用炼钢炉渣，开发出消波块

        近年来，受地球变暖的异常气候影响，韩国东部沿海地区，剧烈台风正在不断损坏港湾设施，加快了对海岸的侵蚀。为了应对这一自然灾害，将损失降至最低，2015年浦项工业科学研究院环境资源研究小组利用炼钢炉渣，经过湿式急冷处理，成功开发出高性能消波块，其密度为2.8t/m3，可有效抵抗波浪的冲蚀，而制造成本最多可节省20%。2015年~2016年间，浦项在韩国吾道里和九万里地区分别安装了12吨级和25吨级的消波块各10座。完成性能验证之后，作为一项环保技术开发成果，消波块于2017年3月份获得韩国环境部的绿色技术认证。

 

第五招

 

以镍铁炉渣为原料，开发出细骨材

        2014年7月份，浦项的子公司SNNC利用镍铁炉渣开发出了可以替代混凝土的细骨材产品，并在商业化生产中取得了成功；根据研究成果制订的KSF2790(混凝土镍铁炉渣细骨材)，获得了韩国混凝土学会的施工许可和环境认证。除了混凝土细骨材之外，镍铁炉渣中的原砂（prime sand）还可用作软土地基改良材料、道路基材、沥青路细骨材、电炉保温包装材料、蛇纹岩替代材料、炼钢熔剂和沉箱填充料等。另外，镍铁生产过程中的副产物原石（prime stone）可作为软土地基改良材料、道路基材、沥青路细骨材、蛇纹岩替代材料等。

 

第六招

 

将钢铁炉渣或废弃耐火材料，制备成仿玄武岩产品

        1997年9月份创立的韩国Dongdo Basalt工业公司，在2011年~2014年间与浦项联合实施了名为“利用POSCO炉渣开发耐热/耐磨材料”的项目，开发出“干式熔融法”技术，可将高炉渣、转炉渣和镍铁炉渣等各类钢铁炉渣，或废弃耐火材料制备成耐磨损、耐腐蚀的高性能仿玄武岩产品POS-Pipe和POS-Tile。其中，POS-Pipe是通过高温熔融或特殊冷却处理开发出的不易开裂的、抗压强度高的管材产品，POS-Tile是采用离心浇铸的方式制备出的抗压强度和耐磨性高的砖瓦产品。其生产工艺流程如下图所示。

第七招

 

开发出Finex污泥再利用技术

        浦项厂环境保健组和RESCO公司从2012年10月份着手开展Finex污泥再利用技术的研究工作，于2014年3月份成功开发出了“Finex污泥炼铁工艺再利用技术”。该项技术应用于烧结车间，年产Finex污泥球团8万吨，降低了原料成本，浦项每年可因此获得90亿韩元以上的收益。

 

第八招

 

引进国外固态废铁炼钢

        固态废铁是指铁水的固态形式。2014年5月份，光阳厂引进了印度尼西亚喀拉喀托浦项公司(PTKS)不能自主回收利用的固态废铁，作为工厂的原料使用。喀拉喀托浦项公司在投产初期，高炉试运行后炉内凝固的固态废铁无法进行回收再利用。光阳厂炼钢车间正好将其固态废铁作为综合钢厂的原料使用，替代了部分废钢。在对固态废铁的质量进行评价，并对其使用性能进行确认之后，光阳厂开始正式回收固态废铁，并特别针对固态废铁的成分对原料混合比进行了相应调整。数据显示，光阳厂在引进5000吨的固态废铁之后，废钢采购费用因此减少了5亿韩元左右。

 

第九招

 

利用煤沥青制备石墨烯

        2015年12月份，韩国浦项工科大学（POSTECH）新材料工程系李泰宇教授团队将炼铁过程中产生的煤沥青（coal tar pitch）作为原料，开发出一项可以直接合成电子元件基板用石墨烯的工艺。