随着铁矿石、焦炭、煤等不可再生资源价格的不断攀高，炼钢炼铁成本也水涨船高，而国际钢材市场价格涨幅空间又相当有限，怎样降低冶炼成本是各国钢厂必须面对的课题，是各大钢厂在并购竞争中生存和盈利必须面临的挑战。
开展降本增效，推进资源的循环利用几乎是各钢厂最好也是唯一做法。钢渣的处理及综合利用是降本增效和资源循环利用最直接最有效的途径。据估算，目前我国钢渣年产量近亿吨，其中宝钢股份炼钢单元每年钢渣产量上百万吨，但利用率只有约10%，钢渣含有多种有用成分：金属铁2%～8%，氧化钙40%～60%，氧化镁3%～10%，氧化锰1%～8%，故可作为钢铁冶金原料使用，如果能将其“回炉”循环再利用，不仅能够产生巨大的经济效益，也将产生不可限量的社会效益和生态效益。
规划项目愿景，挑战行业难题
钢渣处理工艺是钢渣综合利用之源。这是钢渣利用实践中总结出来的宝贵经验。美国、欧洲与日本等发达国家的钢渣处理工艺主要采用热泼工艺，并配套采用较先进的破碎与磁选设备，开展全面的综合利用。俄罗斯伏尔加格勒拖拉机厂钢渣水淬工艺实践也较有特色：采用快速转辊的方法来处理液态钢渣，即两个不同转向的旋转对辊来冷却和挤压液态钢渣。目前，国内流行的钢渣处理方式有：热泼钢渣、热闷钢渣、水淬钢渣、风淬钢渣、滚筒钢渣等。但是在钢渣二次处理与利用方面，国内外的钢铁企业至今仍存在一些不足和可提升空间，主要表现在:原料渣露天堆放造成环境污染严重、人工作业环境差、生产工艺落后、产品档次和附加值低下等问题;并且由于加工不充分，导致部分后续生产加工点散落至厂外，加重了区域环境管理的负担。
为改观现有局面，中冶宝钢于2015年立项技术研发项目“钢渣返生产资源综合利用技术研究”以推进钢铁废渣二次处理技术集成及产业化应用，项目立志于建立集约化、产品化、高效化、环保化的钢渣二次处理产线处理宝钢炼钢厂各生产单元产生的钢渣，实现钢渣二次处理工艺的集中整合，通过技术集成达到钢渣处理过程环保、高效的目的，进一步提高钢渣高附加值产品转化率和返生产利用率。
直面技术挑战，攻关重重困难
钢铁废渣二次处理技术集成及产业化应用项目在技术上，主要面临三大难题：一是含铁钢渣深度提纯技术，二是钢铁废渣二次处理技术集成，三是产线综合布局与场地高效利用。
含铁钢渣深度提纯技术难题，含铁钢渣深度提纯技术是在地渣及其滚筒渣二次分选提铁加工基础上对钢渣进行的精加工技术，即通过对提铁后的钢渣进行深度破碎、筛分、深度磁选实现一定粒级的高纯度含铁料回收，实现高附加值产品返生产应用。本项技术的难点在于：深度破碎、筛分、深度磁选工艺方案的选择及其组合设计，该深度提纯技术在国内外尚属首例，无相关工艺模型可以参考，工艺设置及布局存在难度。
钢铁废渣二次处理技术集成难题，在钢铁废渣分选提铁工艺设计中，为考虑最大程度的将钢渣中的金属元素分离出来，使其价值最大化，产线考虑要采用何种加工模式才能对地渣、滚筒渣有效提铁，破碎、磁选、筛分工序要采取怎样的组合实现最优结果;同时，钢铁废渣中，地渣与滚筒渣的类型、特点不一样，尤其是地渣中含有一定金属元素、种类多、形状不规则且有一定的湿度，筛分、磁选及破碎工艺工序的设置对钢渣二次处理的效率有较大影响;此外，钢铁废渣二次处理技术集成还包括对金属的深度提纯技术，要采用何种加工工艺或采取怎样的破碎、磁选、筛分方式才能实现对钢渣提铁后的深度提纯是我们需要思考的问题。
场地限制难题，钢铁废渣二次处理技术集成是对钢渣二次处理工艺的整合，势必形成多梯度产品，但产品布局、产品的物流路径规划都会影响生产的效率。结合上海市政府宝钢对场地的统筹规划，此次筹建的项目要在6万平方米的占地面积内完成300万吨钢铁渣处理能力的二次加工产线，并且需要兼顾加工前原料的堆放和加工后产成品的存储，因此，集约化产线设计和高效的场地利用是项目面临的第一个难题。
众人群策群力，一路披荆斩棘
项目组成员2015年1月开始研制钢铁废渣二次处理技术集成及产业化应用，在充分调研宝钢钢渣处理工艺及钢渣综合利用市场的基础上，对钢渣二次处理工艺进行整合、集成，最终以形成环保化、集约化、产品化、高效化钢渣二次处理工艺为目的，并于2017年完成工艺的研制、设备的选型安装及调试，实现了钢渣二次处理技术集成及产业化应用，解决了原钢渣处理模式下带来的环境影响及投入成本高昂问题。
项目初期，项目组成员就锁定在宝钢钢渣处理工艺及钢渣综合利用市场，从含铁钢渣深度提纯技术、钢铁废渣二次处理技术集成难题着手推进该项目的研发，首先，综合先进的测试技术和人工鉴定手段，进行钢渣的化学组成、矿物组成、钢渣中铁元素的物相和赋存状态分析，为宝钢钢渣干法磁选深度提铁工艺研究提供可靠数据和分析依据;接着探索中、弱磁场优先选别钢渣中单质铁和强磁场混合磁选回收单质铁、氧化铁的可选性，并进行比较分析，获得最佳选别流程;最后研究钢渣粒度对钢渣选铁效果影响和磁场强度对不同粒度钢渣选铁效果影响，以确定最佳破磨产品临界粒度，并对其选铁效果进行验证，最终开发了一种钢铁渣多梯度处理回收利用工艺，将地渣分选加工工艺、滚筒渣分选加工工艺以及提纯工艺进行集中整合，实现钢铁渣的充分回收利用，第一次处理后得到高纯渣铁，第二次处理后得到冶金辅料替代料，第三次处理后得到返烧结料和集料，整个处理过程采用全封闭式加工工艺，集中除尘和点式除尘结合集约布置，杜绝生产过程中的噪音和扬尘，实现绿色环保的钢铁渣二次处理和循环利用工艺。
付出终有回报，收获硕果累累
2017年12月30日，中冶宝钢参与建成了钢渣返生产利用中心地渣加工生产线、滚筒渣加工生产线以及金属提纯生产线。2018年1月10日，生产的金属料、冶金辅料开始在宝钢炼钢厂投入使用，经过长时间对产线生成产品质量进行跟踪及成分化验，三条产线形成的产品质量良好，均符合返炼钢、炼铁以及冶金辅料使用的要求。
该项目属2017年上海市产业转型升级发展的重点技改项目，项目园区的环保水平和生产工艺得到了上海生态环境局、中国循环经济协会等众多单位的认可，此外还受到了张家港市委市政府的高度关注，曾组织60余人的大型团队对项目进行了深度的走访学习。该项目自试生产以来，共计接待大小参观访问学习100余次，其中接待国外同行业参观交流10余次。
科技成果方面，该项目在研制过程挖掘“一种钢铁渣的回收利用方法”、“地渣加工生产线”、“一种滚筒渣处理细粉的回收利用方法”、“钢渣处理系统”、“钢渣金属料提炼系统及提炼工艺”、“钢渣筛选系统”、“环保型钢渣处理系统及处理工艺”7项发明专利，其中前3项发明专利已获得授权。
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