漫谈当前新时期下钢铁冶金和环境保护

张光明

摘要：实现企业的可持续发展，钢铁企业应该按照要求，精心组织，细致安排，积极开展能源循环利用生产工作，提高资源利用率，减少和避免污染物的产生，保护和改善环境。在环保要求越来越高、资源日渐枯竭的今天，各大钢铁企业要想改变资源消耗量大、浪费严重、排污环节多、各类废弃物种类繁杂等现状，只有走清洁生产、发展循环经济的路子。

关键词：：钢铁冶金；环境保护；探讨

钢铁工业是国民经济重要的基础原材料工业，属于能源、水资源、矿石资源消耗大的资源密集型产业；在钢铁制造体系中大量的物质、产品流、大量能量转换过程、多种形式的排放过程和大量的废弃物都对环境造成不同层次和不同程度上的影响，因此钢铁工业发展必然面临资源不足、環境污染的严重制约。

控制CO2（二氧化碳）排放量是发达国家钢铁企业一项重要的环保任务。现代工业发展是建立在化石能源消耗的基础上的，出于对温室气体造成地球变暖的担忧，降低CO2排放量已成为发达国家钢铁企业环保工作的重点。恶化的环境状态要求钢铁工业改变经济增长模式，传统的冶金工业模式是大量开采资源，大量生产产品，大量创造财富。与此同时，大量排放废物和污染物，对资源和环境造成严重破坏。在这种情况下，为了符合环保要求，大量采用末端治理，这样既增加投资，又提高产品成本。这种经济模式不符合可持续发展的原则。新的冶金工业模式：少开采资源，少排放废物和污染物；依靠物质的循环，大量生产产品以满足社会的需求。在必要的情况下，并不排斥末端治理。这种经济模式符合可持续发展的原则。

发达国家对环境保护的要求十分苛刻，日益严格的排放标准，已经成为冶金工业能否生存的关键因素。发达国家针对工业界制订了严格的环保法规。一个生产型企业要获准建立，必须满足很多环保要求，比如要拥有高效的垃圾及污水处理设备，要采取措施以保证在生产过程中有效避免垃圾污染，电器生产商必须同时具备废旧电器回收系统等。

发达国家基本都制订了科学、严密的环境质量标准。早期，美国环保局提出了修改国家颗粒物排放的大气环境质量标准—由不考虑粒度的总悬浮物改为对人体健康有害的可吸入颗粒物。从提出到修改完成历时8年，涉及美国环保局数十个机构、试验室，数百名科学家与数千名研究者。美国空气污染物排放总量控制指标中污染物排放限值和标准规定了不同工业行业的各种污染物排放限值和标准。排放限值和标准是根据不同工业行业加工工艺、污染物种类及发生量、废水排放特性等主要因素，以不同处理技术水平为依据而制定的，具有法律效力。

发达国家钢铁工业环保工作发展态势：

1.环保促进发达国家钢铁工业工艺结构调整。钢铁冶金的技术本质是高温化学反应，因而钢铁冶金中传统的能源是基于碳-氧反应的化学能，电弧炉炼钢与此有所不同—所使用的能源以电能为主。电能具有清洁、高效、方便等优越的特性，是工业化发展的优选能源，大量开发和利用电能是人类社会现代化的重要标志。电炉所使用废钢资源是一种非天然的、可再生利用的资源，是伴随钢铁产品的大量制造而形成的废弃物（生产过程中产生的和产品使用后产生的），由于其中全铁和金属铁含量很高，具有极好的回收再利用价值，提高返回废钢比有着重要的经济意义，是钢铁界始终追求的目标。不能循环利用废钢不仅是铁资源巨大的浪费，而且会对环境造成严重污染。随着中国经济的高速发展，对特钢的需求在不断增加。对于需求量还在增加的钢铁原材料而言，由高炉炼铁技术所代表的矿石冶炼方法是不可少的。从再生、循环利用和有效利用的潜在能源观点来看，电炉所代表的废钢返回料冶炼法是有效的。

2.钢铁企业在处理城市固体废弃物方面发挥作用。城市固体废弃物目前主要采用填埋方法、焚烧方法和生物降解处理方法。填埋方法和生物降解处理方法占用大量土地，有机物分解后产生的CH4是一种效果比CO2更强的温室气体，进而造成新的污染。而普通燃烧方法只能处理有机物，固体废弃物中的金属和无机物不能得到分离和回收。利用冶金反应器内的高温反应可以快速处理城市固体废弃物，如高炉喷吹废塑料、炼焦工艺高温碳化处理废塑料。在高温下有机物燃烧放热成为发电燃料，有毒物质分解成为元素形式，金属和无机物成为熔融状态而分离并得到再生利用。日本提出了以“钢铁工业为可持续发展的文明社会作贡献” 为主线，日本NKK之所以一直积极地致力于废物回收利用工作，是因为回收的废塑料能成为高炉里铁矿石的极好还原剂。此外还有一个重要原因，就是高炉炼铁当中使用回收的废塑料能明显降低CO2排放量（达30%以上）。能达到这样好的效果是因为入炉的废塑料的基本成分是碳氢化合物，而焦炭或煤的成分主要是碳。还有一个很重要的原因，就是废物回收利用的确有利可图。美国在其《钢铁工业技术开发指南》中指出，钢铁工业是世界上产量最高、效率最高和技术先进的工业之一。

3.当前钢铁工业实现健康发展的一个重要途径是研发并推广适用于钢铁生产的各类先进环保技术。钢铁工业是生产规模巨大、资金集中的制造工业，也是消耗能源很高的工业；钢铁工业排放的固体废弃物（尾矿砂、炉渣、尘泥等）和气体产物的数量也非常之大，虽然一小部分尾矿砂和一部分炉渣、尘泥已经能够回收利用，研发它们的再循环利用技术仍然要继续深入。按照循环经济原则，未来钢铁工业中将各种能量和物质的循环利用与回收，以及与上下游产业的交融是钢铁工业实施循环经济战略的议题之一。未来钢铁工业生产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产方式将取代大量消耗矿石、煤炭等天然资源，大量排放炉渣、废热和CO2等废气的传统生产方式。建立低资源使用、低能源消耗的环保型钢铁工业只能依赖于技术进步和创新。发达国家钢铁企业积极推进以节能减排为主要目标的设备更新和技术改造，并大力引导企业采用有利于节能环保的新设备、新工艺、新技术，以此促进资源的综合利用和清洁生产。

总之，冶金工业与环境有密不可分的关系，做好冶金工业的污染处理是环境保护的基础和前提。endprint