低碳經濟下的冶金工程技術探討

張應

[摘要]低碳經濟是以低耗能、低排放、低污染為基礎的經濟發(fā)展模式，是對現(xiàn)行的大量消耗化石能源、大量排放二氧化碳的生產生活方式的根本變革。隨著社會經濟的不斷增長，冶金工程數(shù)量和規(guī)模不斷擴大，在促進經濟發(fā)展的同時，也給環(huán)境帶來了不同程度的污染，與我國堅持的可持續(xù)發(fā)展觀相違背。因此，低碳冶金技術不僅是世界冶金工業(yè)的發(fā)展方向，也是世界各國重點發(fā)展的高新技術，已經成為當前亟需解決的重大問題。

[關鍵詞]低碳經濟 冶金工程 工程技術

隨著各行各業(yè)呈現(xiàn)出良好的發(fā)展前景，我國的環(huán)境問題的治理成為全國人的共同目標。低碳經濟以降低二氧化碳排放為主要目的，節(jié)能減排，順應了可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的要求，推動了經濟的可持續(xù)發(fā)展。因此，在冶金工程中積極融入低碳經濟理念，不斷創(chuàng)新和優(yōu)化冶金工程技術，提高能源利用率，降低對生態(tài)環(huán)境帶來的污染，實現(xiàn)更大的經濟效益和社會效益。

一、低碳經濟下冶金工程改革的必要性

低碳經濟是以低能耗、低污染、低排放為基礎的經濟模式，就我國有色金屬工業(yè)來說，每年排除廢石上億噸，數(shù)億噸廢水只有少部分復用或處理達標后排放，有色金屬材料在生產過程中，產生大量的有毒金屬，是造成環(huán)境污染的重要原因之一。低碳冶金工程技術是冶金工業(yè)發(fā)展的主要趨勢，是針對這一行業(yè)能耗大，環(huán)境污染重、產能過剩等性質而推動的技術發(fā)展。在冶金工程中貫徹落實低碳經濟理念，大力推進低碳冶金技術，落實到產品的設計、生產和加工的每一個階段，促進有色金屬行業(yè)的健康持續(xù)發(fā)展?；诖?，為了促進冶金工業(yè)的持續(xù)發(fā)展，應當明確冶金工程節(jié)能減排的要求，實行低碳冶金技術除了基于對環(huán)境保護的考量之外，還要覆蓋到冶金產品生產的各個環(huán)節(jié)。包括：在最初設計產品時，應當考慮投入和對環(huán)境的保護問題，首選清潔能源，產品投入市場后哪些部分是可以回收再利用的，對材料的性能和性質進行細致的分類，提高材料的重復利用率，避免造成資源的浪費。在產品制造過程中，要考慮到能源的浪費以及工業(yè)三廢的肆意排放，與此同時，各類廢棄物中一定有可回收部分，提高對廢棄物的回收利用率，可以有效減少能耗。

二、低碳經濟下冶金工程技術的基本原則

（一）閉環(huán)原則

閉環(huán)原則是對物料進行封閉式處理，減少廢氣排放和剩余廢物，處理考慮成本和服務外，還要考慮環(huán)境因素。冶金工程技術遵循閉環(huán)原則是一種生態(tài)環(huán)境意識設計，包含了冶金產品的整個制作過程，從產品的設計，制造、加工、運輸、銷售到使用和廢棄等主要階段，都必須符合低碳經濟的設計原則。

（二）資源可回收利用原則

在進行冶金產品的設計時，要充分考慮材料的性能和性質，對材料進行細致的分類，有效提高材料的重復利用率。同時，對產品做到精確把關，考慮其維修的便利性以及可回收再利用，這樣既能做到資源的不浪費，還能有效保護環(huán)境。

（三）節(jié)能降耗原則

在產品的設計時，首選清潔能源，主要手段是“兩減一增促發(fā)展”，即：減少原料消耗，較少能源及動力消耗、增加二次能源以及余熱余能二次回收利用、持續(xù)發(fā)展循環(huán)經濟，實現(xiàn)冶金工程的節(jié)能降耗的目標。

三、低碳經濟下的冶金工程技術

在全球“低碳戰(zhàn)爭”中，冶金工程行業(yè)發(fā)展低碳經濟的責任重大、意義重大，冶金工程行業(yè)應當充分考慮如何利用科學技術走低碳經濟的發(fā)展道路，為“低碳戰(zhàn)爭”作出自己的貢獻。

（一）大氣污染防治措施

在有色金屬行業(yè)中降低二氧化碳的排放意義重大，通過先進的科技手段減少排放量是有色金屬行業(yè)發(fā)展低碳經濟的重要保障。我國有色金屬行業(yè)每年要消耗大量的資源和能源，加之生產規(guī)模較大，在生產過程中伴隨著不同程度上的能量和物質的排放，會對生態(tài)環(huán)境造成一定的污染。針對有色金屬在生產過程中產生的廢氣，企業(yè)采用了先進的無碳熔煉工藝，這種工藝代替了鼓風爐、電爐、反射爐等傳統(tǒng)工藝，提高了有色金屬的熔煉強度，減少了二氧化碳的排放。對于廢氣的排放，可以采用深度處理的技術，采用吸附、吸收冷凝、脫膜等方法從廢氣中回收其中有用的成分并減少大氣污染。此外，由于有色金屬材料在制造中產生大量廢氣。可以通過回收廢氣中的熱能，利用熱導油技術、蓄熱室燃燒技術將廢氣中的余熱轉化為電能或蒸汽，能達利促進有色金屬行業(yè)余熱發(fā)電項目的發(fā)展，達到零排放、零污染，實現(xiàn)資源的回收再利用。

（二）水污染防治措施

冶金企業(yè)在生產活動中需要消耗大量的水資源，從而造成大量的廢水排放，廢水中的污染物質大多是生產過程中進入水中的原料、材料、半成品以及能源物質。同時，這些廢水的溫度極高，含有大量的多種重金屬離子，直接排放會對周邊的水資源造成嚴重的污染。現(xiàn)階段，冶金企業(yè)通常采用石灰藥劑法和石灰碳化法來治理有色金屬在生產過程中產生的廢水，能夠有效實現(xiàn)廢水的循環(huán)再使用。同時，通過采用物理、化學以及生物多種方法回收和綜合利用廢水中的有效成分，提高了水資源的重復利用率，減少了冶金企業(yè)的用水量，形成了對水資源的良好保護。

（三）固體廢物污染防治措施

有色金屬在生產制造的過程中會產生大量的固體廢棄物，并且由于需要消耗大量的原材料和燃料，因此會產生各式各樣的固體廢物，且廢物中含有大量的金屬元素，例如：鐵、鋁、鉻、錳等金屬元素以及硅、硫等非金屬元素。因此，在冶金工程中應用低碳經濟技術實現(xiàn)對固體廢物的二次利用是非常有必要的。首先，從源頭開始控制，提高采礦回收率、冶煉回收率，綜合處理固體廢棄物，促進廢棄物的綜合利用和循環(huán)使用，減少固體廢棄物的產生。例如，將有色金屬在冶煉過程中產生爐渣，先通過冷水淬的方式形成鋼渣、水渣，再通過砸鐵等方式分離出大部分的鐵物質，最后通過大型磨機加工成高品質的水泥原材料，廣泛運用于高速公路路基材料、鐵路道渣以及農業(yè)肥料等，實現(xiàn)資源的有效二次利用。當前，冶金企業(yè)對固體廢物的有效處理技術，不僅解決了固體廢物的處置問題，還實現(xiàn)了真正的變廢為寶，成為水泥生產廠的重要原材料來源，實際上對固體廢物資源進行回收再利用是一種處理污染的環(huán)保技術。

四、結束語

綜上所述，冶金工業(yè)是一個能源耗費較多的行業(yè)，在低碳經濟下，為了建立資源節(jié)約型社會，使我國的能源使用與開發(fā)更具高效性和經濟性，改革和創(chuàng)新冶金工程技術已然成為當代科學發(fā)展的主流方向。為順應時代可持續(xù)發(fā)展的要求，要積極融入低碳經濟發(fā)展的理念于冶金工程中，降低冶金工程中的能源消耗，提升資源利用率，降低環(huán)境污染，為更好的實現(xiàn)社會和諧發(fā)展和優(yōu)化能源結構提供有力的保障。