Thứ ba 14/07/2020 19:41

Giải pháp quản lý, chế biến và sử dụng xỉ gang, xỉ thép ở Việt Nam

11/02/2020 21:22
Để sản xuất gang và thép, trên thế giới và Việt Nam chủ yếu sử dụng 2 loại dây chuyền công nghệ luyện kim sau: i) Dây chuyền luyện kim liên hợp (luyện gang từ quặng sắt bằng lò cao và luyện thép bằng lò chuyển); ii) Dây chuyền luyện kim ngắn (luyện thép từ thép phế bằng lò điện hồ quang).
Phải coi tro, xỉ như một loại hàng hóa, tài nguyên

Công nghệ luyện gang bằng Lò cao đã tạo ra  xỉ gang với mức 0,300-0,390 tấn xỉ gang/tấn gang lỏng và công nghệ Luyện thép (70% bằng Lò chuyển và 30% bằng Lò điện Hồ quang) đã thải ra xỉ thép với mức 0,150 tấn xỉ thép/tấn thép lỏng. Do khối lượng xỉ gang và xỉ thép rất lớn nên việc tìm ra giải pháp quản lý, chế biến và sử dụng chúng nhằm phát triển sản xuất và bảo vệ môi trường (BVMT) bền vững trong thời kỳ hội nhập quốc tế là việc làm rất cần thiết và cấp bách của ngành Thép Việt Nam trong giai đoạn 2020-2030.

1. Quá trình sản xuất gang, thép trên thế giới và Việt Nam

1.1. Khái quát quá trình sản xuất gang và thép

Hiện nay, trên thế giới cũng như ở Việt Nam chủ yếu sử dụng 2 loại dây chuyền công nghệ luyện kim để sản xuất gang và thép sau đây:

i) Dây chuyền luyện kim liên hợp: sử dụng  quặng sắt, than cốc, nguyên liệu trợ dung (đá vôi, đôlômit...) để luyện gang trong lò cao (Blast Furnace - BF), luyện thép trong lò chuyển (Basic Oxygen Furnace - BOF) và đúc phôi thép liên tục (Continuous casting - CC);

ii) Dây chuyền luyện kim ngắn: sử dụng sắt thép phế để luyện thép trong lò điện hồ quang (Electric Arc Furnace - EAF) và đúc phôi thép liên tục (Continuous casting - CC).

Ngoài 2 loại dây chuyền luyện kim chủ yếu đã nêu, trên thế giới còn sử dụng 2 loại hình công nghệ sản xuất thép nữa là: i) Công nghệ Hoàn nguyên nấu chảy quặng sắt → Luyện thép trong lò BOF → Đúc liên tục; ii) Công nghệ Hoàn nguyên trực tiếp quặng sắt → Luyện thép trong lò EAF → Đúc phôi thép liên tục. Tuy nhiên, 2 loại dây chuyền này chiếm tỷ lệ rất ít (khoảng 4 - 5%) trong tổng sản lượng thép của thế giới.

Ngoài các loại hình dây chuyền công nghệ nêu trên tại Ấn Độ, Trung Quốc và Việt Nam còn sử dụng công nghệ: Luyện thép phế bằng Lò cảm ứng (Induction Furnace - IF) → Đúc phôi thép liên tục

Trong hình 1, tại công đoạn Luyện gang Lò cao đã tạo ra xỉ gang (hay xỉ lò cao: Blast Furnace Slag - BFSlag) với mức 0,300-0,390 tấn xỉ gang/tấn gang lỏng và tại công đoạn Luyện thép (70% bằng Lò chuyển và 30% bằng Lò điện Hồ quang) đã tạo ra xỉ thép lò chuyển (BOFSlag) và xỉ thép lò điện hồ quang (EAFSlag) với mức 0,150 tấn xỉ thép/tấn thép lỏng.

giai phap quan ly che bien va su dung xi gang xi thep o viet nam
Hình 1: Công nghệ sản xuất thép đã tạo ra xỉ gang và xỉ thép

1.2. Quá trình tạo xỉ gang trong sản xuất gang Lò cao

Gang được sản xuất theo công nghệ Lò cao (BF) nêu ở hình 2 (còn gọi là “công nghệ luyện kim truyền thống”) với nguyên liệu quặng sắt (quặng cục, quặng thiêu kết, quặng cầu viên), than cốc và nguyên liệu trợ dung (đá vôi, đôlômít, quăczit). Quá trình luyện gang trong Lò cao đã loại bỏ tạp chất và khử ôxy trong quặng sắt để thu được gang lỏng. Gang lỏng được tháo ra ngoài lò qua các lỗ ra gang và sau đó được đúc vào khuôn để sản xuất gang thỏi hoặc gang lỏng sẽ được vận chuyển sang lò luyện thép để sản xuất phôi thép.

Cùng với gang lòng, xỉ gang (BFSlag) được tạo thành chủ yếu từ các oxit và đất chay trong quặng sắt và nguyên liệu trợ dung và tro của than cốc. Định kỳ xỉ được tháo ra ngoài lò qua các lỗ ra xỉ. Khối lượng xỉ gang tạo ra với mức 0,300-390 kg xỉ gang/1 tấn gang lỏng. Đối với những nhà máy luyện gang bằng Lò cao dung tích lớn (V lò >1.000-5.000 M3) trên thế giới mức tạo ra xỉ gang chỉ từ 230-290 kg xỉ/1 tấn gang lỏng.

Xỉ gang chứa nhiều khoáng chất khác nhau, khoảng 70% silicat và aluminium silicat, 14% spinen, 4% oxit tự do và 9% các khoáng chất khác. Xỉ gang được chia ra làm 2 loại: i) Xỉ axit chủ yếu là SiO2 (chiếm 50-60%); ii) Xỉ bazơ chứa các oxit kiềm như CaO, AlO3, MgO… Thành phần hóa học xỉ gang nêu trong bảng 1.

1.3. Quá trình tạo xỉ thép trong sản xuất thép Lò chuyển và Lò điện

- Quá trình tạo xỉ thép trong Lò chuyển (BOF): Gang lỏng của Lò cao, õxy và các chất khử (soda, vôi, cacbit canxi, dolomit...) được nạp vào Lò BOF để sản xuất thép. Quá trình luyện thép đã tạo ra một lượng xỉ khoảng 150kg xỉ thép/1 tấn thép lỏng. Thành phần khoáng vật xỉ thép BOF gồm có olivine (CaO.RO, SiO2), Rhodonite (3CaO.RO, 2SiO2) dicalcium silicate (2CaO, SiO2) và tricalcium silicate (3CaO, SiO2).

- Quá trình tạo xỉ thép trong Lò điện hồ quang (EAF): Nguyên liệu để luyện thép bằng lò EAF là thép phế (nhập khẩu hay mua trong nước) và chất khử (chủ yếu là vôi). Hiện nay trên thế giới cũng như ở Việt Nam đã sừ dụng tới 50% gang lỏng của Lò cao thay cho thép phế, kết quả ứng dụng này đã giảm được tiêu hao điện và điện cực cho luyện thép bằng lò EAF. Quá trình luyện thép lò EAF đã tạo ra một lượng xỉ khoảng 100-150kg xỉ thép/1 tấn thép lỏng. Thành phần hóa học xỉ thép lò EAF và lò BOF nêu trong bảng 1.

giai phap quan ly che bien va su dung xi gang xi thep o viet nam
Hình 2. Sơ đồ sản xuất gang theo công nghệ Lò cao ở Việt Nam.

1.4. Đặc tính của xỉ gang và xỉ thép

Thành phần hóa học của xỉ gang lò cao (BFS), xỉ thép lò chuyển (BOFS) và xỉ thép lò điện (EAFS) nêu trong bảng 1 .

Bảng 1. Thành phần hóa học của xỉ gang lò cao, xỉ thép lò chuyển và điện

Thành phần

Xỉ gang BF

Xỉ thép BOF

Xỉ thép EAF

CaO

38 - 42

44 - 52

28

CaO tự do

 

≤ 10

 

MgO

7 - 11

2 - 4

7

SiO2

33 - 37

9 - 23

19

Al2O3

9 - 14

1,3 - 2

7

MnO

0,5 - 1

2 - 4

5

FeO

0,5 - 0,8

12 - 13

32

Fe2O3

 

10 - 12

 

TiO2

0,5 - 2,7

0,5 - 0,9

 

Zn

 

 

0,1 - 2

P2O5

 

≤ 15

≤ 2

CaS

0,8 - 2,0

 

 

Na2O

0,3 - 0,6

 

0,2

K2O

0,6 - 0,8

 

0,14

Cr2O3

 

0,16 - 0,4

1,8

V2O3

 

0,12 - 0,33

-

Thành phần khoáng vật của xỉ: i) Xỉ gang là vật liệu phi kim, chứa chủ yếu các khoáng silicat, aluminasilicat, can xi và một số khoáng khác; ii) Xỉ thép là vật liệu phi kim, chứa chủ yếu các khoáng silicat, aluminasilicat, can xi và một số khoáng chất khác.

Tính chất cơ lý của xỉ:

i) Xỉ gang: Độ cứng thang Moh = 5 - 6; Cường độ, tính chống mài mòn, va đập thấp hơn cốt liệu tự nhiên;

ii) Xỉ thép: Độ cứng thang Moh = 6 - 7; Cường độ, tính chống mài mòn, va đập cao hơn cốt liệu tự nhiên.

2. Kinh nghiệm quản lý và sử dụng xỉ gang, xỉ thép trên thế giới

Số liệu thống kê sản lượng gang và thép năm 2018 và lượng xỉ gang, xỉ thép của thế giới như sau:

- Sản lượng gang là 1.239 triệu tấn, đã phát sinh ra tổng lượng xỉ gang khoảng 400 triệu tấn.

- Sản lượng thép thô là 1.808 triệu tấn, bao gồm :

+) 1.302 triệu tấn thép được luyện trong lò chuyển (BOF) đã phát sinh lượng xỉ thép BOF khoảng 170 triệu tấn;

+) 506 triệu tấn thép được luyện trong lò điện (EAF) đã phát sinh lượng xỉ thép EAF khoảng 80 triệu tấn.

Năm 2018 ngành thép thế giới đã tạo ra tổng cộng khoảng 650 triệu tấn xỉ gang và xỉ thép các loại.

Do lượng xi gang và xỉ thép phát sinh hàng năm trong quá trình sản xuất gang thép rất nhiều nên các nước đã thực hiện quản lý, nghiên cứu chế biến, sử dụng xỉ gang và xỉ thép nhằm mang lại lợi ích kinh tế cho các doanh nghiệp thép và góp phần bảo vệ môi trường (BVMT) hiệu quả.

2.1. Chế biến và sử dụng xỉ gang, xỉ thép trên thế giới

Chế biến và sử dụng xỉ gang: Từ kết quả nghiên cứu thành phần hóa học và khoáng vật của xỉ gang, các nước  đã chế biến xỉ gang lò cao theo 2 cách: i) Làm nguội bằng nước tạo ra xỉ hạt; ii) Làm nguội chậm bằng không khí tạo ra xỉ cục có cỡ hạt lớn. Xỉ lò cao ở các nước Châu Âu [7] chủ yếu được chế biến để sản xuất xi măng (60%), làm đường (24%), sử dụng nội bộ (14%) và cho các mục đích khác (2%).

Chế biến và sử dụng xỉ thép: Các nước đã chế biến xỉ thép bằng cách nghiền nhỏ, sau đó tuyển từ tách thép vụn (mạt sắt) và ôxít sắt để tái sử dụng cho sản xuất quặng thiêu kết và luyện thép, phần còn lại được sử dụng cho các lĩnh vực khác nhau, chủ yếu là làm đường (43%) và sử dụng nội bộ (19%).

Tỷ lệ sử dụng và kết quả sử dụng xỉ gang, xỉ thép cho các lĩnh vực của một số nước nêu trong bảng 2 và ở hình 3a, 3b, 4a, 4b.

Việc sử dụng xỉ gang và xỉ thép các loại tại Nhật Bản nêu trên hình 3b: Đối với xỉ lò cao, hơn 80% dùng cho sản xuất xi măng (hơn một nửa đã xuất khẩu), làm đường chiếm 15%, các công trình dân dụng 1% và cho các mục đích khác 3%; Đối với xỉ thép sử dụng để làm đường 32%), các công trình dân dụng 29%), tái sử dụng cho sản xuất thép 22%, làm đường nội bộ 5%, sản xuất xi măng 3%, cải tạo đất 3%  và còn lại cho các mục đích khác.

Bảng 2. Lĩnh vực sử dụng xỉ gang và xỉ thép ở Châu Âu và Nhật Bản

Lĩnh vực sử dụng

Đối với xỉ gang, %

Đối với xỉ thép, %

Châu Âu

Nhật Bản

Châu Âu

Nhật Bản

Sản xuất xi măng

60

81

5

3

Giao thông (làm đường)

24

15

43

32

Nông Nghiệp (phân bón)

 

 

3

3

Công trình dân dụng

-

1

3

29

Tái sử dụng và tồn kho nội bộ trong nhà máy thép

14

0

30

27

Lĩnh vực khác và xử lý

2

3

16

6

Cộng, %

100

100

100

100

giai phap quan ly che bien va su dung xi gang xi thep o viet nam
Hình 3a: Chế biến và sử dụng xỉ gang/thép ở Châu Âu (EU)
giai phap quan ly che bien va su dung xi gang xi thep o viet nam
Hình 3b: Sử dụng xỉ gang và xỉ thép ở Nhật Bản

- Kết quả sử dụng xỉ gang và xỉ thép đã mang lại hiệu quả:

- Trong sản xuất xi măng và làm đường: Việc sử dụng xỉ gang đã làm tăng tính chất cơ học và tính năng vật liệu xây dựng (tăng cường độ chịu lực, chống ăn mòn hóa học cho vữa bê tông...), góp phần BVMT (giảm phát thải CO2, tiết kiệm năng lượng và TNKS).

giai phap quan ly che bien va su dung xi gang xi thep o viet nam
Hình 4a: Sử dụng xỉ BOF làm lớp nền đường ở Nhật Bản

- Trong sản xuất phân bón: Việc sử dụng xỉ gang lò cao đã cung cấp SiO2 cho cây lúa (giúp cho quang hợp tốt hơn, hạn chế cây đổ, nổ hạt, nâng cao năng suất...); Việc ứng dụng xi thép (của lò BOF) nhằm cung cấp Ca, Fe, P cho đất để cải thiện tính a xít cho đất, tạo cân bằng và tăng thêm chất hữu cơ cho đất...

giai phap quan ly che bien va su dung xi gang xi thep o viet nam
Hình 4b: Sử dụng xỉ BOF cung cấp Ca, Fe, P ...

- Trong lĩnh vực khác: Xỉ thép sử dụng cho xây dựng các công trình trên biển đã tiết kiệm được lượng cát biển và giúp cải tạo rặng san hô và tảo biển (nhờ tác dụng của CaO và Fe trong xỉ)...     

2.2. Kinh nghiệm quản lý xỉ gang và xỉ thép trên thế giới

- Các nước EU: Từ năm 1993 tại Hội nghị về xỉ gang và xỉ thép họp tại Duisburg các nước Liên minh Châu Âu đã có ý tưởng thành lập “Nhóm công tác về xỉ” và đến năm 2000 (sau 7 năm hoạt động) đã chính thức thành lập “Hiệp Hội xỉ Châu Âu (European Slag Association – EUROSLAG)”. Liên minh Châu Âu công nhận xỉ gang và xỉ thép là sản phẩm phụ của các nhà máy luyện thép chứ không phải là chất thải. 

- Nhật Bản:Là nước có ngành công nghiệp thép rất phát triển,  từ năm 1978 các Tập đoàn sản xuất gang thép (theo công nghệ lò cao - BF, lò chuyển-BOF và lò điện hồ quang-EAF) cùng một số Doanh nghiệp sản xuất xi măng và Công ty Thương mại đã thống nhất thành lập “Hiệp Hội xỉ Nhật Bản (Nippon Slag Association)” nhằm mục đích “tạo ra cộng đồng tái chế xỉ gang và xỉ thép”. Mục tiêu mà Hiệp Hội xỉ Nhât Bản hướng tới là: i) Nâng cao nhận thức cho các DN về vai trò của xỉ gang và xỉ thép; ii) Tạo ra vị thế xỉ gang và xỉ thép như một “sản phẩm thương mại có hiệu quả sử dụng cho nền kinh tế”.

Trung Quốc: Đã chú trọng nghiên cứu và ứng dụng xỉ gang và xỉ thép từ 1955 tại Viện Nghiên cứu Luyện kim về Công trình và Xây dựng (MCC). Trong 64 năm qua Viện đã có 80 công trình khoa học, 30 bằng phát minh sáng chế và biên soạn 30 Bộ tiêu chuẩn liên quan về xỉ gang và xỉ thép.

Australia: Mặc dù là nước sản xuất gang thép không nhiều, nhưng từ năm 1990 Australia đã thành lập “Hiệp Hội xỉ gang và xỉ thép Australia (Australia Iron and Steel Slag Association - ASA)” nhằm mục đích quản lý việc nhập khẩu xỉ gang và xỉ thép về tái chế sử dụng cho nhu cầu của họ.

3. Thực trạng chế biến và sử dụng xỉ gang, xỉ thép ở Việt Nam

3.1. Quản lý, chế biến và sử dụng xỉ gang, xỉ thép ở Việt Nam

Theo báo cáo Hiệp Hội Thép Việt Nam (VSA) sản lượng gang, thép và số lượng xỉ gang, xỉ thép năm 2018 của Việt Nam như sau:

- Sản lượng gang lò cao (BF) là 8,13 triệu tấn và phát sinh lượng xỉ gang BF khoảng 2,85 triệu tấn;

- Sản lượng thép thô năm 2018 là 15,12 triệu tấn, bao gồm:

+) 8,2 triệu tấn thép sản xuất trong lò chuyển (BOF) đã phát sinh lượng xỉ thép BOF khoảng 1,23 triệu tấn;

+) 6,92 triệu tấn thép sản xuất theo công nghệ lò điện (EAF + IF) đã phát sinh lượng xỉ thép khoảng 1,0 triệu tấn.

Tổng lượng xỉ gang và xỉ thép ngành Thép Việt Nam tạo ra trong giai đoạn năm 2005-2010 chỉ dưới 2 triệu tấn/năm, đến năm 2018 có 5 triệu tấn và số lượng này sẽ tăng nhanh trong những năm tiếp theo. Dự báo đến năm 2020 số xỉ gang và xỉ thép các loại sẽ là 7 triệu tấn, năm 2025 là 10 triệu tấn và đến 2030 là 15 triệu tấn.

Trước thực trạng đó, nhằm bảo vệ môi trường (BVMT) bền vững và nâng cao sức cạnh tranh của các sản phẩm thép trong bối cảnh hội nhập quốc tế ngày càng sâu rộng, các doanh nghiệp thuộc ngành Thép Việt Nam đã chú trọng đến việc quản lý, chế biến và sử dụng xỉ gang, xỉ thép các loại và bước đầu đã thu được những kết quả đáng khích lệ. Ngoài ra, các trường Đại học và Viện nghiên cứu cũng đã tiến hành thực hiện một số Đề tài nghiên cứu sử dụng xỉ gang, xỉ thép làm vật liệu xây dựng đường giao thông, nghiên cứu ban hành bộ “Tiêu chuẩn về xỉ gang, xỉ thép”.

Nhận thức tầm quan trọng trong việc quản lý, chế biến và sử dụng xỉ gang, xỉ thép tại Việt Nam, Hiệp Hội Thép Việt Nam (VSA) đã phối hợp với Viện Vật liệu Xây dựng (thuộc Bộ Xây dựng) tổ chức Hội thảo quốc tế “Ứng dụng xỉ gang và xỉ thép trong công nghiệp và xây dựng vì sự phát triển bền vững” (ngày 06/12/2016 tại Hà Nội) và đến tháng 3/2017 VSA đã thành lập “Câu lạc bộ xỉ gang và xỉ thép” bao gồm một số DN sản xuất gang thép, sản xuất xi măng và một số Viện nghiên cứu có liên quan đến ngành Thép của Việt Nam. Ngày 05/10/2018 Câu lạc bộ xỉ gang và xỉ thép đã tổ chức thành công hội thảo “Hiện trạng chế biến và sử dụng xỉ gang và xỉ thép ở Việt Nam” tại Hà Nội.

3.2. Kết quả chế biến và sử dụng xỉ gang tại Việt Nam

Hiện tại ở nước ta có 6 doanh nghiêp (DN) sản xuất gang quy mô vừa và lớn (Công ty CP gang thép Thái Nguyên – TISCO; Công ty TNHH Khoáng sản và Luyện kim Việt Trung – VTM; Công ty TNHH gang thép Tuyên Quang; Công ty CP Thép Cao Bằng; Công ty CP Thép Hòa Phát - Hải Dương; Công ty TNHH gang thép Formosa - Hà Tĩnh). Trong đó có 2 DN (Thép Hòa Phát và Thép Formosa) chiếm hơn 86% tổng sản lượng gang toàn quốc năm 2018. Dưới đây là kết quả chế biến và sử dụng xỉ lò cao tại một số DN thép của Việt Nam.

- Chế biến và sử dụng xi gang tại Thép Hòa Phát

Năm 2018 sản lượng gang của Công ty CP Thép Hòa Phát - Hải Dương (Thép Hòa Phát) đạt 2 triệu tấn/năm nên số lượng xỉ lò cao tạo ra khoảng 650.000 tấn.  Để sử dụng lượng xỉ gang này, Thép Hòa Phát đã xây dựng dây chuyền tạo xỉ hạt để thay clanker trong sản xuất xi măng (Hình 5).

giai phap quan ly che bien va su dung xi gang xi thep o viet nam
Hình 5: Dây chuyền sản xuất xỉ hạt lò cao của Thép Hòa Phát.

Gần đây Thép Hòa Phát đã đầu tư xây dựng dây chuyền nghìn mịn xỉ lò cao với công suất thiết kế 700.000 tấn/năm để tạo ra xi măng xỉ S95 có nhiều tính năng vượt trội, đặc biệt là khả năng chịu nước biển (xem hình 6). Xi măng xỉ S95 đã dùng để xây dựng các công trình hạ tầng của Khu liên hợp Gang thép Dung Quất - Đà Nẵng và một phần xuất khẩu sang Hoa Kỳ.

giai phap quan ly che bien va su dung xi gang xi thep o viet nam
Hình 6: Máy nghiền xỉ và sản phẩm xi măng xỉ S95 của Thép Hòa Phát.

- Chế biến và sử dụng xi gang tại Thép Formosa

Xỉ lò cao của Công ty TNHH gang thép Formosa - Hà Tĩnh (Thép Formosa) cũng đã được chế biến thành xỉ hạt để phục vụ sản xuất xi măng. Ngoài ra, Thép Formosa đã đầu tư dây chuyền nghiền mịn xỉ lò cao để làm xi măng với công suất thiết kế 650.000 tấn/năm (tương tự như dây chuyền nghiền xỉ gang của Thép Hòa Phát).

- Chế biến và sử dụng xi gang tại một số doanh nghiệp của Tổng công ty Thép Việt Nam - CTCP (VNSTEEL)

Công ty CP Gang thép Thái Nguyên - TISCO và Công ty TNHH Khoáng sản và Luyện kim Việt Trung - VTM thuộc VNSTEEL đã sản xuất xỉ hạt lò cao cấp cho các nhà máy sản xuất xi măng trong vùng (Hình 7).

giai phap quan ly che bien va su dung xi gang xi thep o viet nam
Hình 7: Sản xuất xỉ hạt lò cao của TISCO và VTM

3.3. Kết quả chế biến và sử dụng xỉ thép tại Việt Nam

Xỉ thép (xỉ thép BOF và xỉ thép EAF) được các nhà máy luyện thép chế biến qua các công đoạn (CĐ) sau đây:

Xỉ thép → Đập hàm → Nghiền nhỏ → Tuyển từ → Tạo Xỉ hạt

Xỉ thép sau khi đập vụn (CĐ máy Đập hàm) được nghiền nhỏ chuyển sang tuyển từ để tách và thu hồi sắt vụn, cuối cùng là tạo xỉ hạt. Xỉ hạt lò điện chủ yếu dùng để làm đường nội bộ và san lấp mặt bằng ...

- Kết quả chế biến và sử dụng xỉ thép tại Thép Formosa như sau: xỉ BOF được làm nguội bằng phun nước, xử lý ổn định hóa nhiệt kín chuyển đến xưởng chứa; Sau đó nghiền sàng; Chuyển sang tuyển từ để tách sắt thép vụn đem tái sử dụng vào lò chuyển; Sản phẩm Xỉ hạt được sử dụng làm vật liệu xây dựng, chi tiết xem ở hình 8.

giai phap quan ly che bien va su dung xi gang xi thep o viet nam

     Sản phẩm (Xỉ hạt)                                                                 Băng tải                                                 Tuyển từ

Hình 8 - Công nghệ chế biến xỉ thép tại Thép Formosa

- Kết quả chế biến và sử dụng xỉ thép tại Công ty TNHH MTV Thép Miền Nam - VNSteel: Xỉ lò điện hồ quang cũng được chế biến theo các CĐ nêu trên (hình 9-10). Sản phẩm Xi hạt sử dụng làm đường, san lấp và sản xuất xi măng (hình 11-12).

giai phap quan ly che bien va su dung xi gang xi thep o viet nam
    Hình 9: Hệ thống đập nghiền xỉ
giai phap quan ly che bien va su dung xi gang xi thep o viet nam
         Hình 10: Hệ thống nghiền bi
giai phap quan ly che bien va su dung xi gang xi thep o viet nam
Hình 11: Bán thành phẩm để làm đường
giai phap quan ly che bien va su dung xi gang xi thep o viet nam
     Hình 12: SP cho phụ gia xi măng

4. Giải pháp quản lý và sử dụng xỉ gang, xỉ thép ở Việt Nam

4.1. Định hướng chung về bảo vệ môi trường (BVMT) của ngành Thép Việt Nam đến năm 2030

Việc triển khai thực hiện “Chiến lược bảo vệ môi trường BVMT ngành Thép Việt Nam giai đoạn 2015-2020, tầm nhìn đến 2030” (Chiến lược BVMT ngành Thép), trong đó có “Chiến lược tăng trưởng xanh của ngành Thép Việt Nam” là yêu cầu tất yếu đối với sự phát triển và BVMT bền vững của ngành Thép Việt Nam đến năm 2030.

Để thực hiện Chiến lược BVMT ngành Thép trước hết cần phải “Nâng cao nhận thức và tạo đủ nguồn lực cho BVMT” theo hướng: i) Các doanh nghiệp ngành Thép (DN Thép) phải có nghĩa vụ và trách nhiệm BVMT; ii) Thực hiện nghiêm các văn bản pháp luật về BVMT đã ban hành; iii) Chú trọng đào tạo nhân lực và tăng cường nguồn tài chính cho BVMT; iv) Tuyên truyền cho DN hiểu và chung tay hoàn thành mục tiêu “Chiến lược quốc gia về tăng trường xanh” mà Chính phủ Việt Nam đang chỉ đạo thực hiện.

Nội dung quan trọng của Chiến lược BVMT ngành Thép là việc “Quản lý chất thải” bao gồm: i) Xem xét nguồn gốc phát thải, phân loại và đánh giá mức độ ảnh hưởng của chúng đối với môi trường; ii) Kiểm soát, ngăn ngừa và làm giảm các chất gây ô nhiễm môi trường đến mức thấp nhất; iii) Công nghệ xử lý chất thải và sử dụng sản phẩm chế biến từ chất thải; iv) Quan trắc và phòng ngừa sự cố môi trường theo quy định.

Chế biến và tái sử dụng chất thải là một trong các nội dung “Quản lý chất thải” có hiệu quả. Việc loại bỏ hoàn toàn chất thải rất khó thực hiện. Vì thế, cần phải đầu tư nghiên cứu để giảm lượng phát thải, chế biến và tái sử dụng (gọi tắt là “Tái chế”) chất thải nói chung và xỉ gang, xỉ thép nói riêng cần thực hiện ngay trong các Nhà máy sản xuất gang thép. Kết quả của “Tái chế” phụ thuộc vào các yếu tố: i) Khả năng sử dụng lại các sản phẩm thu được từ chất thải cho sản xuất gang thép; ii) Thành phần chất thải sau khi đã phân loại và khả năng tách những nguyên liệu có giá trị và thu hồi chúng từ chất thải; iii) Mục đích sử dụng sản phẩm sau khi chế biến chất thải (trong đó có xỉ gang, xỉ thép).

4.2. Giải pháp quản lý, chế biến và sử dụng xỉ gang, xỉ thép của Việt Nam giai đoạn 2020-2030 

Từ kinh nghiệm của thế giới và thực trạng của Việt Nam về quản lý, chế biến và sử dụng xỉ gang, xỉ thép nêu trên, nhằm thực hiện mục tiêu “Chiến lược BVMT ngành Thép" nhóm chuyên gia đã đề xuất một số “Giải pháp quản lý, chế biến và sử dụng xỉ gang, xỉ thép của Việt Nam giai đoạn 2020-2030” như sau:

-Giải pháp về quản lý nhà nước đối với xỉ gang, xỉ thép

- Bộ Tài nguyên và Môi trường, Bộ Công Thương, Bộ Xây dựng,  các ngành liên quan và Hiệp Hội Thép Việt Nam (VSA) cần chung tay phối hợp thực hiện một số nhiệm vụ sau:

+) Tiếp tục tổ chức các Hội thảo chuyên đề về “xỉ gang, xỉ thép trong sản xuất gang thép” nhằm lấy ý kiến đồng thuận quan điểm rằng: “xỉ gang và xỉ thép là nguồn nguyên liệu thương mại có thể sử dụng hiệu quả cho một số ngành kinh tế” (vấn đề này nhiều nước trên thế giới đã thực hiện);

+) Hỗ trợ kinh phí cho DN và các Viện nghiên cứu tiến hành lập Báo cáo “Đánh giá thực trạng và đề xuất giải pháp quản lý, sử dụng và tái chế xỉ gang, xỉ thép trong sản xuất gang thép”. Kết quả báo cáo này sẽ là cơ sở và tiền đề cho việc thành lập “Hiệp Hội xỉ Việt Nam” nhằm nâng cao hiệu quả sản xuất cho các DN ngành thép Việt Nam góp phần BVMT.

- Bộ Xây dựng đã có Quyết định số 430/QĐ-BXD ngày 16/5/2017  ban hành “Chỉ dẫn kỹ thuật xỉ gang và xỉ thép sử dụng làm vật liệu xây dựng” [9]. Vì thế cần phải có sự thống nhất của Bộ Tài nguyên và Môi trường bằng việc ban hành Thông tư về việc “Quản lý, chế biến và sử dụng xỉ gang, xỉ thép”.

- Giải pháp kỹ thuật và công nghệ nhằm hạn chế lượng phát thải xỉ gang, xỉ thép trong các DN của ngành Thép Việt Nam

Các giải pháp nhằm hạn chế lượng phát thải xỉ gang, xỉ thép cần thực hiện các giải pháp kỹ thuật và công nghệ sau đây:

- Xử lý nguyên liệu cho luyện gang: Nguyên liệu đầu vào cho luyện gang (quặng sắt, than cốc, than cám antraxit để phun thổi vào lò cao và các nguyên liệu khác) cần phải được xử lý đảm bảo chất lượng trước khi nạp vào lò cao. Khi tăng hàm lượng Fe trong quặng sắt lên 1% sẽ giảm tiêu thụ than cốc được 2% và tăng sản lượng gang lên 3%. Giải pháp này còn làm giảm giá thành sản xuất gang và giảm phát thải bụi và KNK (khí CO2).

- Xử lý thép phế (ép và băm thép phế) trước khi nạp vào lò điện (EAF) sẽ tăng hiệu suất sử dụng thiết bị, giảm tiêu hao nhiên liệu và năng lượng (tiêu hao dầu và điện) trên một đơn vị sản phẩm. Kết quả giải pháp trực tiếp là giảm giá thành và gián tiếp đã giảm thiểu phát thải bụi và KNK.

- Giải pháp về chế biến và sử dụng xỉ gang, xỉ thép của ngành Thép Việt Nam

Ngoài việc thực hiện các “Giải pháp kỹ thuật và công nghệ” nhằm hạn chế lượng phát thải xỉ gang, xỉ thép nêu trên cần thực hiện đồng bộ “Giải pháp chế biến và sử dụng xỉ gang, xỉ thép” với một số nội dung sau:

- Thực hiện các Đề tài nghiên cứu - triển khai (R&D) liên quan đến việc quản lý, chế biến và sử dụng xỉ gang, xỉ thép;

- Đẩy mạnh quảng bá và tuyên truyền sử dụng các sản phẩm chế biến từ xỉ gang, xỉ thép;

- Các DN Thép phải hỗ trợ cho các cơ sở có nhu cầu tiêu thụ sản phẩm chế biến từ xỉ gang, xỉ thép. Trong đó chú trọng đến các công trình đường dân sinh ở nông thôn;

- Tiếp tục đầu tư xây dựng các nhà máy chế biến xỉ gang, xỉ thép với công suất trên 1 triệu tấn sản phẩm xỉ các loại/năm từ nguồn vốn xã hội hóa, trong đó chủ yếu là nguồn vốn đầu tư của các DN Thép;

Kết luận

Trong thời kỳ hội nhập quốc tế đòi hỏi các DN ngành Công nghiệp Việt Nam nói chung và các DN Thép nói riêng phải có tư duy mới và hành động tích cực để tìm hướng đi thích hợp nhằm đảm bảo hài hoà quá trình tăng trưởng sản xuất và BVMT một cách bền vững. Trong đó việc xử lý khối lượng xỉ gang, xỉ thép trong sản xuất gang thép  thải ra tại các DN thép trên cả nước đang đặt ra thách thức lớn cho toàn ngành Công nghiệp Việt Nam nói chung và ngành thép nói riêng.

Từ những kinh nghiệm nghiên cứu, chế biến và sử dụng xỉ gang, xỉ thép của một số nước trên thế giới (Nhật Bản, Đức, Hàn Quốc, Đài Loan, Australia...) và thực tế của Việt Nam, nhóm chuyên gia đã đề xuất “Giải pháp quản lý, chế biến và sử dụng xỉ gang, xỉ thép của Việt Nam giai đoạn 2020-2030”.

Để thực hiện thành công các giải pháp nêu trên đòi hỏi các DN Thép phải chủ động kinh phí, phối hợp với các Viện nghiên cứu chuyên ngành, đồng thời phải có sự chung tay của các Bộ, ngành quản lý Việt Nam và hợp tác quốc về quản lý, chế biến và sử dụng xỉ gang, xỉ thép.

TS, Nguyễn Văn Sưa - Hiệp hội Thép Việt Nam

TS. Nghiêm Gia - Hội KHKT Đúc và Luyện kim Việt Nam

KS. Bùi Huy Tuấn - Tổng công ty Thép Việt Nam-CTCP (VNSTEEL)

(Tài liệu hội thảo “Bảo vệ môi trường trong khai thác, chế biến, sử dụng than, khoáng sản và dầu khí”)

 

Xem phiên bản mobile