钢渣“重生”记：一场工业固废与废气的低碳对话

于泓泽

编者按：

千万IP创科普，共筑科技强国梦。为普及科学知识，弘扬科学精神，提高全民科学文化素质，助力实现高水平科技自立自强，中国科协科普部与人民网联合策划推出“见证科技之路”主题报道，聚焦国家科技战略政策、重要科技奖项、“卡脖子”关键核心技术等，深入基层一线开展采访调研，推出一批生动鲜活的科普精品，大力弘扬科学家精神，为建设科技强国汇聚磅礴力量。

在钢铁工业漫长的发展历程中，钢渣始终是难以回避的“伴生难题”。作为钢铁生产过程中产生的主要固体废弃物，大量钢渣若得不到妥善处理，不仅会占用土地资源，还可能引发环境隐患。

如今，在包钢，碳化法钢渣综合利用示范产业化项目正通过技术创新，让钢渣实现华丽“重生”，实现绿色循环。

探秘生产现场：钢渣的“蜕变之旅”

碳化法钢渣综合利用项目的核心生产区域，每一步工艺都在为钢渣的“重生”保驾护航。钢渣生产工艺的“蜕变流程”始于预混反应环节，工作人员将300目的钢渣粉与预混溶液充分混合反应后，将混合物转入反应罐，随后通入二氧化碳启动碳化反应。这一关键步骤，让钢渣与工业废气中的二氧化碳完成“化学反应”，为后续转化奠定基础。

碳化反应结束后，原料通过管道输送至原料板框进行分离。分离后会产生两种关键物料，其中含铁料通过皮带和汽车运送至炼铁厂三烧料厂，实现钢铁生产原料的循环复用，而富含钙离子的水溶液则进入下一道工序，转入结晶罐进行结晶反应。结晶后的钙溶液先经过浓密机浓缩，再送入成品板框进行二次固液分离，最终分离出的固体产品经干燥、粉碎处理，形成粒度达1250目的高纯碳酸钙。从看似无用的钢渣，到精细的工业原料，一套完整的工艺链条，让钢渣完成了从“废弃物”到“宝藏”的转变。

碳化法钢渣综合利用项目现场。受访方供图

解读工艺优势：低碳与高效的双重突破

碳化法钢渣综合利用技术的核心优势，在于实现了环保与效益的双赢。与传统钢渣处理工艺相比，碳化法钢渣综合利用技术无需高温高压条件，仅需在弱酸、中低压环境下，利用低浓度二氧化碳即可完成常温化学反应。这一特点大幅降低了生产过程中的能耗，同时让工业废气二氧化碳有了“用武之地”，真正实现“以废治废”。

更加值得关注的是，工艺过程中使用的水和催化剂可循环复用，进一步减少了资源消耗与污染物排放；生产出的主产品高纯碳酸钙能够实现永久固碳，将二氧化碳稳定锁存于产品中，从源头上助力碳减排；副产品含铁料则直接回用于钢铁生产，形成资源循环利用的闭环。这种全流程的绿色设计，让工艺不仅具备技术创新性，更拥有显著的生态价值。

展望产业价值：可复制的绿色样本

作为目前基于钢渣为原料的唯一的钢铁渣综合利用与二氧化碳矿化产业化示范项目，碳化法钢渣综合利用技术已展现出广阔的应用前景。项目采用国际先进专利技术，以废弃钢渣和工业排放二氧化碳为原料，最终产出的高纯碳酸钙镁、含铁料两大产品，可广泛应用于橡胶、塑料、建材、烧结等多个工业领域，为下游产业提供绿色环保的原材料，推动产业链整体低碳升级。

数据显示，技术的减排效果尤为突出。每处理1吨钢渣，可实现约1.12吨的碳减排，相当于种植101棵树。这一成果不仅为钢铁企业解决固废利用难题提供了新途径，更在降碳增效方面贡献了关键力量，兼具经济效益与社会效益。

从钢渣“重生”，到二氧化碳“变废为宝”，包钢集团碳化法钢渣综合利用项目，不仅破解了钢铁工业的传统难题，更探索出一条工业固废与废气协同治理的新路径。在“双碳”目标指引下，这样的绿色技术创新，正为我国钢铁行业高质量发展注入新动能，也为全球工业绿色转型提供着可借鉴的“中国方案”。

审核：范鹏翔 中国金属学会能源与热工分会委员 能源管理领域副高级工程师