基于冶金工業中的清潔生產技術探究

趙智盛

摘要：隨著國家大力倡導清潔生產及人們相應環保意識的提升，我國冶金工業的清潔生產技術水平也在日益完善和改進，現階段我國的生產清潔技術主要包括冶金生產流程優化、冶金生產工藝改進、冶金過程中產生廢物的高效處理、無害化處理及再資源化等。

關鍵詞：冶金工業；清潔生產；資源環境

0 引言

在我國工業經濟成分中，冶金工業一直有著其不可替代的作用，但同時因其自身的特點也是我國能源與資源消耗量最大的工業之一，且其在生產過程中也會排放大量有毒有害物資，比如：繁多的顆粒物、有毒的硫化物氣體、氮化物氣體、大量溫室氣體以及成噸的工業廢水等，這些也讓冶金工業成為了最大的環境污染工業。Berry在未來的鋼鐵工業發展中指出，如果鋼鐵行業在未來的生產中不能保證環境不受污染、環境的可持續發展與行業的可持續發展相結合，那么社會將限制或排擠其鋼鐵行業的存在。所以如何更好的發展冶金工業，其相應的清潔生產技術才是目前必須解決的問題。

1 冶金生產中的再資源化

1.1 清潔生產實施途徑

（1）副產品利用：生產中材料的大量投入使用是必然的結果，同時如何變廢為寶，將廢棄物（如硫化物等）最大程度的轉變為可再次利用的資源，或生產相關的副產品等，以及大力發展現階段提倡的循環生產等。

（2）原材料高效利用：可以通過對生產工藝的改進，研發相應的新型的生產設備，改造原有的機器等，旨在降低其材料的投放量，從源頭上減少資源、能源的消耗，甚至也可以對廢棄物的產出量進行控制。

（3）增加環境評價標準：應分門別類的根據不同地區環境，制定相應的環境評測標準，如應增加對環境多樣性的考慮、周圍自然資源的評價等等。

1.2 健全廢棄物回收系統

冶煉過程中廢棄物的產生是無法避免的問題，那健全廢棄物采集系統便勢在必行，如何最大程度的采集、回收、儲存、運輸、加工處理、再次利用變也是有待解決的關鍵性問題，從生產中的廢棄物到具有一定市場價值的再生副產品，并使其再次用于生產或形成相關的副產業，那其中的分類采集回收、合理加工處理便是這個系統的靈魂所在，也是實現清潔生產的必然趨勢。同時，如何做到對廢棄物的合理管理也是必不可少的步驟之一。隨著社會科技的發展，相應冶煉技術的不斷成熟，資源的高效使用、回收利用，也是未來冶金工業的必然趨勢。

2 清潔技術的深入研究

2.1 擴大冶金工業優化生產范圍

現階段應從單一的制造生產、加工、使用、廢物回收利用過程的單一循環鏈，變成多范圍使用鏈，可以將單循環中的若干步驟及其產生物，拆分出去迎合社會大環境下的整體節能，來滿足更多企業的需求。如鋼材廠與發電廠的協同利用，冶金企業與建材企業的合作、或者利用某些特殊金屬冶煉出的廢物（如：CO、CH4、硫化物等）與某些化工廠的結合，這是一種社會大環境下變廢為寶的理念。甚至在某些特定情況下，極可能形成包括冶金生產企業在內的工業生態鏈，甚至形成工業生態區，來最大程度的減少污染[1]。

2.2 冶金流程及其技術的優化

隨著科技的不但發展，冶金工業也在積極主動的尋求最高效最合理的生產技術，也從最開始的間歇作業慢慢的發展成連續化作業，再到現在的短流程生產技術發展，且旨在最大化物質使用率，做優化能源效率使用率和最短化生產流程及生產時間。如短流程短時間的進行鋼材生產，其每噸的耗能量及所產生廢棄物產出量都遠低于高爐長流程的鋼廠。

較長時間的冶金過程，繁雜的冶金步驟，都會引起能量消耗的大幅增多，從鋼水澆筑到格式鋼材的軋制成型，其生產中經歷了多種爐型的反復加熱、多次冷卻，而鋼材也在其多次的熱循環過程中對能源進行了非常巨大的消耗，其中包括，煤、氣、電、油等的消耗，而其產生的大部分熱能如果不進行合理的回收利用，必然造成資源的極大浪費。故探究研發熱循環技術，增加余熱回收使用率；亦可進行連鑄集熱裝置的研究或對加熱裝置、熱處理技術等進行全面系統化的改進優化，提高資源利用率及生產率，在降低企業的成本的同時，提高社會效益。

2.3 廢棄物清潔處理

冶金工業中從原材料的投入到成品的產出，其間的各道工序都會產生大量的含有熱量的廢氣、廢渣、廢水，同時最大程度的利用期間的副產品，使其實現再次利用。

2.3.1 生產過程再能源化

（1）燒結廢氣再能源化在鋼材生產制造中，燒結能耗量相當巨大，且有近一半的熱能消耗以氣體的形式排入大氣，這種方式不但對熱能產生了巨大的浪費還對環境造成了污染，同時增加了企業的成本，故可采用熱管蒸汽發生器可回收燒結廢氣余熱。

（2）高爐煤氣再能源化高爐煤氣的高效回收利用是所有廢氣中回收收益最大的，也是廢氣余熱、余能回收的重點，而目前主流的回收方式主要是在盡量降低高爐煤氣的放散率的同時，建立高爐煤氣電站。

（3）軋鋼加熱爐煙氣再能源化目前各企業主要采取的方法有：使用保溫性能強、密封性能好的地上煙道；絕熱性能好的熱回收管路以及高預熱溫度下以全熱風方式工作的高效燃燒裝置[2]。

2.3.2 生產過程再資源化

在冶金工業生產中會產生很多的廢棄物，這些物質如果如果不采用合適的方式進行處理，勢必會造成環境的污染，且會對資源造成非常嚴重的浪費。現今很多生產環節都可以進行再資源化，比如：冶金工業的廢料回收后進行處理及再次利用；高爐礦渣可以用作鋪路的材料及砼骨料；廢棄油回收后可再次處理成為燃料；破碎的耐火磚可再次進行回收之后作為制造商的原料使用等等，總之資源的再利用，是清潔生產技術提升最為重要的標致之一，也是保護環境的有效手段之一。

2.3.3 生產廢棄物處理無害化

在冶金生產過程中也存在很多無法回收利用的物質，如廢水、煙塵、廢氣等。以廢水為例，現在主流的處理方式是以廢治廢，即用酸性較強的廢水和堿性較強的廢水混合，中和其pH值；還有可以利用廢水反應是產生的沉淀物，或絮狀物降低水中的其他有害物質，這些都不僅可以提高廢水處理的效率，還可以進一步的保護環境，降低企業的成本。

3 冶金設備的優化

3.1 冶金機械原材料的優化。現今更應該注重機械原材料的選擇，從可再生利用的角度上來說其本身也應該是可回收、易分解且無污染的。如鋼鐵或者一些合金，但也有部分冶金機械選擇采用不易分解的材料者非金屬材料進行生產，當設備報廢后其不能分解的污染物質將會對環境造成嚴重影響[3]。

3.2 作業過程中清潔性。在現今的冶金過程中我們不應該只注意控制所產出的廢棄物，更應注意生產過程中所產生的噪音、振動、塵土等。故在機械原材料選擇的時候應注意抗震材料的選擇，并在全作業生產中，盡量防止顆粒和塵土的出現。

4 結語

在我國國民經濟的產值中，冶金工業仍占主導地位，且金屬材料無論在任何地方都是作為非常重要的材料，其涉及領域頗多，從每家每戶，到工、農、交通、建設等等諸多方面都有著其有著無法替代的作用，而我國作為工業大國、工業強國，其冶金工業的發展也是未來的必然趨勢。冶金工業隸屬于制造行業，并在其制造過程中有著巨大的能源消耗及能量損耗，面對著當今環保理念的逐漸提升，以前的諸多工藝都無法適用于現階段的生產，故更應探索符合新時代的生產理念，未來的冶金工業中必將對資源的在生產、能源的最大化利用、廢棄物的無害化處理等方面進行非常深入的研究，而清潔生產也是未來工業的必然趨勢。

參考文獻：

[1]周忠躍，韋勇，韓開遠.利用“雙底吹爐”處理低品位復雜含鉛物料的工業實踐[J].云南冶金，2016，45（05）：52-57.

[2]夏緒輝.冶金工業中的清潔生產技術[J].湖北工業大學學報，2006，（03）：193-195.

[3]李進.關于冶金機械的綠色技術芻議[J].信息系統工程，2016，（01）：46.endprint