绿色冶金与环境保护

绿色冶金与环境保护摘要:钢铁工业是重要的基础工业部门，是发展与国防建设的物质基础。冶金工业的水平也是衡量一个国家工业化的标志。钢铁工业是庞大的重工业部门。绿色冶金是为实现资源高效利用和循环经济，钢厂以减量化、再利用、资源化为原则，对余热、余压、余气、废水、含铁物质和固体废弃物充分循环利用，基本实现零排放。使钢厂具有钢铁生产、能源转换、城市固废消纳和为相关行业提供资源等功能，成为环境友好、服务社会、节约资源的绿色工厂。取缔旧工厂高消耗，低产出的新型生产模式。关键词：金属收得率;能源化处理;循环利用;节约能源;余热利用中图分类号：G648文献标识码：B文章编号：1672-1578（2014）12-0018-011.绿色冶金新模式冶金工程是我国国名经济的支柱产业之一，为社会的发展做出了重要贡献。然而冶金企业造成的环境污染与资源浪费也是相当严重的。由于冶金工业产生的污染物数量大、毒性强、品种多，造成的环境问题极为严重，因此对冶金工业污染的处理和对能源的合理化利用有着巨大的环境价值、经济价值和社会价值。绿色冶金正是关于钢铁行业耗能大、能源浪费严重、污染环境严重这一事态而提出的新型的工业生产模式。汲取目前冶金行业生产钢铁时产生的弊端，我们应当改善现有的钢铁生产模式，调整生产体系，一方面，从对排放物质及能源在能源化处理、在资源化循环使用，再进一步做到尽可能小的无害化处理。另一方面，从对钢铁工业节能降耗与余热利用做起，争取走上优化结构、转变产能增长方式的科学的发展道路，向资源节约型、环境友好型的方式前进。2.冶金工业对环境的污染及其治理措施2.1大气污染物及其治理措施。钢铁冶炼业在其生产过程中需要消耗大量的能源，并排放大量的污染物，钢铁工业废气排放量大、污染面广，每生产1t钢要产生废气10000m?，粉尘100kg，废气中含有二氧化碳、二氧化硫及氧化铁粉尘等有害物质。排放的烟尘颗粒细，比表面积大，吸附力强，易成为吸附有害气体的载体。并且废气温度高，治理难度大。钢铁生产排出的废气虽然对环境有害，但高温烟气中的余热可通过热能回收装置转换为蒸汽或电能，可燃成分如煤气可作为燃料，净化过程收集的尘泥多数富含氧化铁，可以回收利用。2.2水污染及其治理措施。钢厂工业用水量很大，每生产1吨钢的总耗水量为100~300t。虽然水的循环利用率已大大提高，但每吨钢需要处理的废水一般仍达50t左右，废水中带有大量有害的悬浮泥渣及溶解物质，而且温度较高，直接外排会造成热污染。废水成分较复杂、污染物多，废水水质变化大，造成废水处理难度大。水中含有酚、氰等要有毒有害物质，这种水不允许直接排放。因此必须进行处理，一般可采用石灰碳化法和石灰药剂法治理高炉煤气洗涤水，可以做到洗涤水的循环使用。高炉炼铁生产中产生大量的炉渣，处理方法通常是利用水将炽热的炉渣急冷水淬，粒化成水渣，以便作为水泥的原料加以利用。因此，采用这种节水和治理措施后可以减少炼铁厂用水量，提高废水的重复利用率，做到少排或不排废水，对于节约水资源保护环境具有重大意义。2.3固体废物污染及其治理措施。钢铁工业固体废物是指钢铁生产过程中产生的固体、半固体或泥浆废弃物。生产消耗的原材料和燃料多，所以80%以上的消耗又以各种形式的废物排出，而且种类繁多。由于原料多为各种元素共生矿物。废物中蕴含着各种不同的有价元素，如：铁、锰、钒、铬、钼、铝等金属元素和钙、硅、硫等非金属元素。因此钢铁工业固体废物是一项可再利用的二次资源。有些固体废物稍加处理即可成为其他生产部门的宝贵原料，如高炉渣经水淬处理成为粒化高炉矿渣，是生产矿渣水泥的重要原料。尤其，含铁固体废物即是钢铁厂内部循环利用的金属资源，不仅综合利用价值高，而且减少废物外排，有利于减少污染。钢铁工业除金属铬与五氧化二钒生产过程产生的水浸出铬渣和钒渣、特殊钢厂铬合金钢生产过程中产生的电炉粉以及碳素制品厂产生的焦油、轧钢过程废水治理产生的含铬污泥等少量有毒有害废物外，其他固体废物，如尾矿、钢铁渣、含铁尘泥等，虽然量大，但基本属于一般工业固体废物。因而，比起易燃、易爆、有腐蚀性、有毒等危险固体废物更易于收集、输送、加工、处理，也便于作为二次资源加以利用。3.节能与余热利用3.1提高二次能源利用，实现负能炼钢。自21世纪以来，我国钢铁企业通过三干（干熄焦、高炉煤气干法除尘、转炉煤气干法除尘）、系统节水、发电等措施，逐步进入到全面深入地充分开发钢铁制造流程的能源转换功能时期。同时，要积极开发新型节能技术，努力将现有技术条件下无法回收利用的二次能源运用新技术加以回收利用，实现负能炼钢。3.2装备的大型化，减少总体节能差距。在钢铁企业中，长期存在着大型装备与小型设备节能减排效果的巨大差异。小型设备环保设施缺乏，导致粉尘、二氧化硫等污染物排放量大，环境污染严重；一次能源消耗量大，而且二次能源回收利用率低；由于小型设备工艺落后、装备水品差，现有的成熟节能技术基本上无法应用，这也正是现在存在高耗能的一个主要原因。3.3发展能源转化功能建立资源节约型环境友好型企业。如高炉炉顶煤气余压发电，不消耗任何燃料，就可转化回收很多电力，即降低噪音，又保护环境；利用干法熄焦的余热发电，可回收红焦显热，还起到节水、改善环境、提高焦炭质量的作用；利用燃气-蒸汽联合发电，可大量减少煤气的放散，并起到提高热电转换效率、减少环境污染的作用；利用焦炉煤气作燃料，可生产高纯度氢气，可用于冷轧生产过程中保护气体处理，可进一步加工成二甲醚，作液态能源、氢电池等新一代电源；利用焦炉、高炉处理城市废塑料和城市生活垃圾，既节约能源又为社会处理大宗废弃物，向清洁生产、绿色钢铁厂，直至成为资源节约型环境友好型的循环经济社会的重要成员转变。参考文献：[1]张凯，崔兆元.清洁生产理论与方法.北京：科学出版社，2005.[2]熊文强，郭孝菊，洪卫.绿色环保与清洁生产概论.北京：化学工业出版社，2003.[3]杨永杰.环境保护和清洁生产.北京：化学工业出版社，2002.[4]郭斌，庄源益等.清洁生产工艺.北京：化学工业出版社，2003.[5]童志权.工业废气净化与利用.北京：化学工业出版社，2001.[6]聂永丰.三废处理工程技术手册：固体废物卷[M].北京：化学工业出版社，2000.[7]王绍文,杨景玲等.冶金工业节能减排技术指南[M].北京：化学工业出版社，2009.