漫談當前新時期下鋼鐵冶金和環境保護

張光明

摘要：實現企業的可持續發展，鋼鐵企業應該按照要求，精心組織，細致安排，積極開展能源循環利用生產工作，提高資源利用率，減少和避免污染物的產生，保護和改善環境。在環保要求越來越高、資源日漸枯竭的今天，各大鋼鐵企業要想改變資源消耗量大、浪費嚴重、排污環節多、各類廢棄物種類繁雜等現狀，只有走清潔生產、發展循環經濟的路子。

關鍵詞：：鋼鐵冶金；環境保護；探討

鋼鐵工業是國民經濟重要的基礎原材料工業，屬于能源、水資源、礦石資源消耗大的資源密集型產業；在鋼鐵制造體系中大量的物質、產品流、大量能量轉換過程、多種形式的排放過程和大量的廢棄物都對環境造成不同層次和不同程度上的影響，因此鋼鐵工業發展必然面臨資源不足、環境污染的嚴重制約。

控制CO2（二氧化碳）排放量是發達國家鋼鐵企業一項重要的環保任務。現代工業發展是建立在化石能源消耗的基礎上的，出于對溫室氣體造成地球變暖的擔憂，降低CO2排放量已成為發達國家鋼鐵企業環保工作的重點。惡化的環境狀態要求鋼鐵工業改變經濟增長模式，傳統的冶金工業模式是大量開采資源，大量生產產品，大量創造財富。與此同時，大量排放廢物和污染物，對資源和環境造成嚴重破壞。在這種情況下，為了符合環保要求，大量采用末端治理，這樣既增加投資，又提高產品成本。這種經濟模式不符合可持續發展的原則。新的冶金工業模式：少開采資源，少排放廢物和污染物；依靠物質的循環，大量生產產品以滿足社會的需求。在必要的情況下，并不排斥末端治理。這種經濟模式符合可持續發展的原則。

發達國家對環境保護的要求十分苛刻，日益嚴格的排放標準，已經成為冶金工業能否生存的關鍵因素。發達國家針對工業界制訂了嚴格的環保法規。一個生產型企業要獲準建立，必須滿足很多環保要求，比如要擁有高效的垃圾及污水處理設備，要采取措施以保證在生產過程中有效避免垃圾污染，電器生產商必須同時具備廢舊電器回收系統等。

發達國家基本都制訂了科學、嚴密的環境質量標準。早期，美國環保局提出了修改國家顆粒物排放的大氣環境質量標準—由不考慮粒度的總懸浮物改為對人體健康有害的可吸入顆粒物。從提出到修改完成歷時8年，涉及美國環保局數十個機構、試驗室，數百名科學家與數千名研究者。美國空氣污染物排放總量控制指標中污染物排放限值和標準規定了不同工業行業的各種污染物排放限值和標準。排放限值和標準是根據不同工業行業加工工藝、污染物種類及發生量、廢水排放特性等主要因素，以不同處理技術水平為依據而制定的，具有法律效力。

發達國家鋼鐵工業環保工作發展態勢：

1.環保促進發達國家鋼鐵工業工藝結構調整。鋼鐵冶金的技術本質是高溫化學反應，因而鋼鐵冶金中傳統的能源是基于碳-氧反應的化學能，電弧爐煉鋼與此有所不同—所使用的能源以電能為主。電能具有清潔、高效、方便等優越的特性，是工業化發展的優選能源，大量開發和利用電能是人類社會現代化的重要標志。電爐所使用廢鋼資源是一種非天然的、可再生利用的資源，是伴隨鋼鐵產品的大量制造而形成的廢棄物（生產過程中產生的和產品使用后產生的），由于其中全鐵和金屬鐵含量很高，具有極好的回收再利用價值，提高返回廢鋼比有著重要的經濟意義，是鋼鐵界始終追求的目標。不能循環利用廢鋼不僅是鐵資源巨大的浪費，而且會對環境造成嚴重污染。隨著中國經濟的高速發展，對特鋼的需求在不斷增加。對于需求量還在增加的鋼鐵原材料而言，由高爐煉鐵技術所代表的礦石冶煉方法是不可少的。從再生、循環利用和有效利用的潛在能源觀點來看，電爐所代表的廢鋼返回料冶煉法是有效的。

2.鋼鐵企業在處理城市固體廢棄物方面發揮作用。城市固體廢棄物目前主要采用填埋方法、焚燒方法和生物降解處理方法。填埋方法和生物降解處理方法占用大量土地，有機物分解后產生的CH4是一種效果比CO2更強的溫室氣體，進而造成新的污染。而普通燃燒方法只能處理有機物，固體廢棄物中的金屬和無機物不能得到分離和回收。利用冶金反應器內的高溫反應可以快速處理城市固體廢棄物，如高爐噴吹廢塑料、煉焦工藝高溫碳化處理廢塑料。在高溫下有機物燃燒放熱成為發電燃料，有毒物質分解成為元素形式，金屬和無機物成為熔融狀態而分離并得到再生利用。日本提出了以“鋼鐵工業為可持續發展的文明社會作貢獻” 為主線，日本NKK之所以一直積極地致力于廢物回收利用工作，是因為回收的廢塑料能成為高爐里鐵礦石的極好還原劑。此外還有一個重要原因，就是高爐煉鐵當中使用回收的廢塑料能明顯降低CO2排放量（達30%以上）。能達到這樣好的效果是因為入爐的廢塑料的基本成分是碳氫化合物，而焦炭或煤的成分主要是碳。還有一個很重要的原因，就是廢物回收利用的確有利可圖。美國在其《鋼鐵工業技術開發指南》中指出，鋼鐵工業是世界上產量最高、效率最高和技術先進的工業之一。

3.當前鋼鐵工業實現健康發展的一個重要途徑是研發并推廣適用于鋼鐵生產的各類先進環保技術。鋼鐵工業是生產規模巨大、資金集中的制造工業，也是消耗能源很高的工業；鋼鐵工業排放的固體廢棄物（尾礦砂、爐渣、塵泥等）和氣體產物的數量也非常之大，雖然一小部分尾礦砂和一部分爐渣、塵泥已經能夠回收利用，研發它們的再循環利用技術仍然要繼續深入。按照循環經濟原則，未來鋼鐵工業中將各種能量和物質的循環利用與回收，以及與上下游產業的交融是鋼鐵工業實施循環經濟戰略的議題之一。未來鋼鐵工業生產中原材料和能源充分利用、高效率、低排放甚至零排放的新型生產方式將取代大量消耗礦石、煤炭等天然資源，大量排放爐渣、廢熱和CO2等廢氣的傳統生產方式。建立低資源使用、低能源消耗的環保型鋼鐵工業只能依賴于技術進步和創新。發達國家鋼鐵企業積極推進以節能減排為主要目標的設備更新和技術改造，并大力引導企業采用有利于節能環保的新設備、新工藝、新技術，以此促進資源的綜合利用和清潔生產。

總之，冶金工業與環境有密不可分的關系，做好冶金工業的污染處理是環境保護的基礎和前提。endprint