نظام مدیریت پسماند و استفاده از محصولات جانبی در صنعت فولاد

‌می‌متالز - طی بیست سال گذشته، نرخ بازیابی محصولات جانبی در صنعت فولاد به‌طور قابل‌توجهی افزایش یافته است. پیشرفت‌های نوآورانه و هم‌افزایی با سایر صنایع، صنعت فولاد را بیش‌ازپیش به هدف خود، یعنی ضایعات صفر نزدیک کرده است.

به گزارش می‌متالز، طی بیست سال گذشته، نرخ بازیابی محصولات جانبی در صنعت فولاد به‌طور قابل‌توجهی افزایش یافته است. پیشرفت‌های نوآورانه و هم‌افزایی با سایر صنایع، صنعت فولاد را بیش‌ازپیش به هدف خود، یعنی ضایعات صفر نزدیک کرده است. محصولات جانبی بازیافت‌شده را می‌توان مجدداً در فرایند فولادسازی استفاده کرد یا برای استفاده در صنایع دیگر به فروش رساند. این امر از دفن کردن آن‌ها جلوگیری می‌کند، انتشار گاز‌های گلخانه‌ای را کاهش می‌دهد و به حفظ منابع طبیعی یاری می‌رساند. فروش این محصولات جانبی از نظر اقتصادی پایدار است، برای تولیدکنندگان فولاد درآمد ایجاد می‌کند و به اقتصاد چرخشی کمک می‌نماید.

محصولات جانبی صنعت فولاد در یک نگاه

عمده محصولات جانبی جامد تولیدشده در طول فرایند تولید آهن و فولاد خام، سرباره (۹۰ درصد جرمی)، گردوغبار و لجن است. به‌طور متوسط تولید یک تن فولاد به ایجاد ۲۰۰ کیلوگرم محصول جانبی در مسیر EAF تا ۴۰۰ کیلوگرم در مسیر BF/BOF منجر می‌شود که شامل سرباره، گردوغبار، لجن و مواد دیگر است.

نظام مدیریت پسماند و استفاده از محصولات جانبی در صنعت فولاد
شکل۱-محصولات جانبی در فرایند‌های فولادسازی

سرباره آهن و فولاد

سالانه بیش از ۴۰۰ میلیون تن سرباره آهن و فولاد تولید می‌شود. سرباره مخلوطی از سیلیس، اکسید کلسیم، اکسید منیزیم و اکسید‌های آلومینیوم و آهن است.

در طول ذوب، عوامل سرباره (عمدتاً سنگ‌آهک یا دولومیت و ماسه سیلیس) به کوره بلند یا کوره فولادسازی اضافه می‌شود تا ناخالصی‌ها از سنگ‌آهن، ضایعات فولاد و سایر خوراک‌های آهنی حذف شود. سرباره فلز مایع را در برابر اکسیژن اتمسفر محافظت می‌کند و با تشکیل یک لایه بالایی، دما را حفظ می‌نماید. ازآنجاکه سرباره سبک‌تر از فلز مایع است، شناور می‌شود و به‌راحتی می‌توان آن را جدا کرد.

نظام مدیریت پسماند و استفاده از محصولات جانبی در صنعت فولاد
شکل۲- استفاده از سرباره آهن و فولاد در اروپا در سال ۲۰۱۶- در مجموع ۴۱ میلیون تن

مصارف سرباره فولادسازی

یکی از موانع اصلی استفاده از سرباره فولادسازی، محتوای بالای آهک آزاد آن است که برای کاربرد‌های ساختمانی مناسب نیست. در حال حاضر، فناوری‌های مختلفی برای بهبود جداسازی آهک در حال توسعه است. پس از جدا شدن، آهک آزاد می‌تواند به‌عنوان کود، در تولید سیمان و بتن، برای تصفیه فاضلاب و در بلوک‌های دریایی ساحلی که رشد مرجان‌ها را تشویق می‌کند، استفاده شود.

نظام مدیریت پسماند و استفاده از محصولات جانبی در صنعت فولاد
شکل۳- اهداف استفاده از محصولات جانبی

میانگین نرخ بازیابی سرباره در سراسر جهان از بیش از ۸۰ درصد برای سرباره فولادسازی تا نزدیک به ۱۰۰ درصد برای سرباره آهن‌سازی متغیر است. درحالی‌که استفاده از سرباره به‌خوبی تثبیت شده است، هنوز در بسیاری از مناطق با توجه به مزایای زیست‌محیطی و اقتصادی استفاده از سرباره، پتانسیل برای افزایش نسبت مصرف وجود دارد.

استفاده از محصولات جانبی صنعت فولاد باید به جلوگیری از دفن، افزایش بازده منابع، تولید درآمد، ایجاد ارزش، حفظ منابع دست‌نخورده و کاهش انتشار کربن دی‌اکسید منجر شود.

نظام مدیریت پسماند و استفاده از محصولات جانبی در صنعت فولاد
شکل ۴- استفاده‌های گوناگون از محصولات جانبی صنعت فولاد در صنایع مختلف