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我国节能环保产业科技政策量化评价与优化

2019-02-18张冰杰

山西冶金 2019年1期
关键词:炼钢矿渣冶金

张冰杰

(山西清源环境咨询有限公司, 山西 太原 030006)

现阶段,我国的冶金行业必须要走可持续的发展道路才能持续的走下去,因此,就需要刻不容缓的将冶金行业转换为环保节能的产业。据统计得知,我国每年堆存的工业固体废弃物能占到总挖掘的矿石的16%,总矿石达50亿t,据统计其中堆存的固体废弃物高达70亿t多,可想而知其占地面积有多大。在我国,采矿和矿石冶炼工业是产生固体废弃物最多的,占到总废弃物的75%以上,其中的钢渣、重矿渣以及水淬矿渣等产生的固体废弃物占的比例最大,由此可以看出,金属的质量要远远的低于冶金废弃物的质量,并且冶金废弃物中重矿渣的利用率一直很低,只有水淬矿渣和钢渣利用率还比较算高。这些固体的废弃物含有大量的硫化物等有害物质,在污染空气和水的同时,也危害了人类的健康。因此怎样处理利用这些废弃物转换为节能环保就显得尤为重要。

1 我国冶金行业节能环保的现状

冶金行业是高耗能高排放行业,其耗能量占我国总能耗的10%左右。在国家政策的指引和全社会的共同努力下,全国重点钢铁企业节能减排工作取得显著成效。2013年,重点统计钢铁企业总能耗同比增加1 136.88万t标煤,增长4.14%;吨钢综合能耗同比标煤减少11.77 kg/t,下降1.95%;吨钢耗电同比减少9.38 kW·h/t,下降1.98%。2013年,重点统计钢铁企业烧结、球团、焦化、炼铁、转炉炼钢、电炉炼钢、钢加工等工序能耗均比上年同期有所降低,降幅分 别 为 2.54% 、2.02% 、4.38% 、1.09% 、16.39% 、9.10%、1.96%。有色金属也是我国工业耗能大户之一,是推进节能降耗的重点行业。加强节能减排和资源综合利用对有色金属工业提高效益和可持续发展具有重要意义。近年来,通过政策引导、技术改造、结构调整,有色金属行业主要产品单位能耗大幅下降,一些主要的技术经济指标接近或达到世界先进水平,大大提高了我国有色金属工业的国际竞争力。

2013年产业关键技术和新材料开发取得新成果,国内自主开发的三连炉直接炼铅技术、精密铜管短流程高效生产工艺技术研发成功,铝合金中厚板项目相继投产。随着新技术的广泛推广,有色金属行业节能取得显著成效,初步统计,2013年,我国铝锭综合交流电耗下降到13 740 kW·h/t,下降了104 kW·h/t,全年节电约23亿kW·h;铜冶炼、电解锌综合能耗(标准煤)下降到 314.4 kW·h/t和 909.3 kW·h/t。同时,境外开发项目不断推进,中国海外最大铜矿项目-中铝秘鲁特罗莫克正式建成投产,几内亚氧化铝项目、印尼氧化铝项目前期工作取得进展。然而,在看到成绩的同时,也应清醒地认识到我国冶金工业节能减排存在的巨大潜力,产业的总体能源消耗和“三废”排放与国际先进水平仍存在差距。

中投顾问在《2016—2020年中国冶金行业深度调研及投资前景预测报告》中指出,冶金工业是一个高耗能、高污染的产业,也是节能减排潜力较大的行业之一。目前国家对生态环保的重视已上升到空前高度,冶金工业节能减排工作也将进一步推进。

2 冶金产业生产存在的节能环保问题

2.1 冶金流程中的节能环保问题

为了适应市场快速发展的需求,大部分的冶金企业随着科学技术的不断发展,放在首位的往往是企业的经济效益,而不是节能环保的问题,从而不仅影响了环境还浪费了能源。例如,烧铁的工序在炼铁工艺流程中,消耗的能源非常的大,虽然先进的升级版烧结技术与传统的烧结工艺采用的原料球团并不是一样的,但是实际上,产生的能耗却是相同的。而炼钢中最主要的工艺流程就是转炉工序,在此工序中增加球团会相应的减少能源的消耗,但是还是会消耗大量的水资源、电力资源以及氧气的。比如,冶金过程中的汽化冷过程,并没有将其中的水蒸气充分的进行利用,进而导致大量的水资源产生浪费。要想在此过程中比较有利于实现节能,就要采取措施充分地利用这些蒸发出来的水蒸气。

2.2 冶金废弃物的节能环保问题

钢铁制造业随着我国的经济建设的不断发展,也取得了快速的发展,成为了世界上产钢量第一的国家。但是我国的钢铁行业的发展仍然是处于“粗放型”的资源发展模式的,其原始是在冶金过程中产生了大量的冶金废弃物,没有先进的钢铁冶炼技术,从而也不能充分的再利用废弃物,进而严重地浪费了资源还污染了环境。据统计,我国采矿和矿石冶炼工业产生的固体废弃物能占到工业废弃物75%以上,而其中钢渣、水淬矿渣以及重矿渣是占比重最多的。因此,我国的经济工业发展模式要想实现“集约型”就要全面地贯彻落实无废生产的节能环保理念,并正确地把握冶金废弃物的利用。

3 冶金产业生产存在的节能环保问题的优化措施

3.1 冶金流程中的节能环保措施

要想在冶金的流程中实现节能环保,就需要做到以下几点,一是,控制好炼铁中节能环保。一定要充分的燃烧煤粉,从而使得助燃的质量得到保障,还要尽量的减少添加炉中的杂质,从而使得冶金的质量得到保障。另外,为了能够减少能源的浪费,需要从根本上降低原料能源的投入量,可采用干熄焦技术。二是,控制好炼钢中的节能环保。需要将炼钢应用中的转炉煤气进行二次利用,在此过程中还保障转炉煤气的质量,从而实现钢铁冶金流程的节能。其中,要想实现煤气的回收,可将转炉的热烟气净化处理以及相应的除尘处理。为了避免冷却时造成水资源的浪费,可将尘灰再转到转炉里再加以利用,从而起到了冷却的作用,也解决了此过程中资源浪费的问题,从而有效地改善了转炉的能耗问题。三是,其他技能的环保技术。为了进一步的提高冶金炼钢效率和质量,在最大程度上降低钢铁冶金过程中的能耗,可以采取引进环保型的节能炼钢设备,从而减少炼钢造成的污染问题。另外,为了提高烧结的效率,还可加入一些催化燃烧剂到冶金过程中,从而节省更多的资源和能源。

3.2 冶金废弃物利用新途径

3.2.1 冶金废弃物利用的发展方向

冶金废弃物的发展方向主要分为以下几种。

1)深入的研究冶金废弃物的主要成分,为实现冶金行业“无废”生产的需要作准备,系统的规划废弃物的利用,比如,通过生物、物理、化学的方法进行再利用。

2)为了能够实现冶金企业的节能环保和可持续发展,可将冶金废弃物采用先进的科学技术的手段进行提取,从而用于建设基础设施,比如房屋建筑、道路建设等。

3)在冶金的提炼过程中,由于金属的特性是不同的,因此会产生各种各样的冶金废弃物,为增加废弃物的利用率,可采取有效的路径将这些金属进行再利用,以实现互补利用的目的。

4)为了提高废弃物的利用效率,可采用技术的创新,防止冶金废弃物循环产生。

5)要实现冶金行业的可持续发展要不断地加强研究新设备,从而达到无污染的程度。

6)为了更好地保障冶金废弃物的再利用工作,钢铁企业应当建立完善的废弃物利用机制,从而促进冶金行业真正实现节能环保。

3.2.2 冶金废弃物的环保途径

实现冶金废弃物的环保具体途径有以下几方面。

1)水泥原材料。由于在生产水泥时会造成大量的化石等资源的浪费,为了能够实现化石资源的节省,可将冶金过程中产生的高炉煤气运用制作水泥的生产工艺中,从而实现冶金废弃物的再利用。

2)混凝土砖。由于冶金过程中的主要固体废弃物与混凝土砖的主要成分基本一致,因此,可用来制作混凝土砖。

3)蒸压加气砌块。由于高炉煤气是蒸压加气砌块生产工序中的燃烧资源,并且所需要的原材料也几乎都是冶金废弃物,因此也能够实现冶金废弃物的再利用。

4 结语

随着社会经济的不断发展,冶金产业的节能环保逐渐成为人们关注的重点,因此,为了充分地利用冶金废弃物,实现冶金产业的可持续发展,一定要在冶金的生产过程中,积极地探索全新的解决路径,深入地研究冶金废气的主要成分,从根本上解决问题,同时还要借鉴国外先进的技术以及实践经验,从而全面实现无污染、无废弃物的冶金行业。

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