基于冶金工业中的清洁生产技术探究

赵智盛

摘要：随着国家大力倡导清洁生产及人们相应环保意识的提升，我国冶金工业的清洁生产技术水平也在日益完善和改进，现阶段我国的生产清洁技术主要包括冶金生产流程优化、冶金生产工艺改进、冶金过程中产生废物的高效处理、无害化处理及再资源化等。

关键词：冶金工业；清洁生产；资源环境

0 引言

在我国工业经济成分中，冶金工业一直有着其不可替代的作用，但同时因其自身的特点也是我国能源与资源消耗量最大的工业之一，且其在生产过程中也会排放大量有毒有害物资，比如：繁多的颗粒物、有毒的硫化物气体、氮化物气体、大量温室气体以及成吨的工业废水等，这些也让冶金工业成为了最大的环境污染工业。Berry在未来的钢铁工业发展中指出，如果钢铁行业在未来的生产中不能保证环境不受污染、环境的可持续发展与行业的可持续发展相结合，那么社会将限制或排挤其钢铁行业的存在。所以如何更好的发展冶金工业，其相应的清洁生产技术才是目前必须解决的问题。

1 冶金生产中的再资源化

1.1 清洁生产实施途径

（1）副产品利用：生产中材料的大量投入使用是必然的结果，同时如何变废为宝，将废弃物（如硫化物等）最大程度的转变为可再次利用的资源，或生产相关的副产品等，以及大力发展现阶段提倡的循环生产等。

（2）原材料高效利用：可以通过对生产工艺的改进，研发相应的新型的生产设备，改造原有的机器等，旨在降低其材料的投放量，从源头上减少资源、能源的消耗，甚至也可以对废弃物的产出量进行控制。

（3）增加环境评价标准：应分门别类的根据不同地区环境，制定相应的环境评测标准，如应增加对环境多样性的考虑、周围自然资源的评价等等。

1.2 健全废弃物回收系统

冶炼过程中废弃物的产生是无法避免的问题，那健全废弃物采集系统便势在必行，如何最大程度的采集、回收、储存、运输、加工处理、再次利用变也是有待解决的关键性问题，从生产中的废弃物到具有一定市场价值的再生副产品，并使其再次用于生产或形成相关的副产业，那其中的分类采集回收、合理加工处理便是这个系统的灵魂所在，也是实现清洁生产的必然趋势。同时，如何做到对废弃物的合理管理也是必不可少的步骤之一。随着社会科技的发展，相应冶炼技术的不断成熟，资源的高效使用、回收利用，也是未来冶金工业的必然趋势。

2 清洁技术的深入研究

2.1 扩大冶金工业优化生产范围

现阶段应从单一的制造生产、加工、使用、废物回收利用过程的单一循环链，变成多范围使用链，可以将单循环中的若干步骤及其产生物，拆分出去迎合社会大环境下的整体节能，来满足更多企业的需求。如钢材厂与发电厂的协同利用，冶金企业与建材企业的合作、或者利用某些特殊金属冶炼出的废物（如：CO、CH4、硫化物等）与某些化工厂的结合，这是一种社会大环境下变废为宝的理念。甚至在某些特定情况下，极可能形成包括冶金生产企业在内的工业生态链，甚至形成工业生态区，来最大程度的减少污染[1]。

2.2 冶金流程及其技术的优化

随着科技的不但发展，冶金工业也在积极主动的寻求最高效最合理的生产技术，也从最开始的间歇作业慢慢的发展成连续化作业，再到现在的短流程生产技术发展，且旨在最大化物质使用率，做优化能源效率使用率和最短化生产流程及生产时间。如短流程短时间的进行钢材生产，其每吨的耗能量及所产生废弃物产出量都远低于高炉长流程的钢厂。

较长时间的冶金过程，繁杂的冶金步骤，都会引起能量消耗的大幅增多，从钢水浇筑到格式钢材的轧制成型，其生产中经历了多种炉型的反复加热、多次冷却，而钢材也在其多次的热循环过程中对能源进行了非常巨大的消耗，其中包括，煤、气、电、油等的消耗，而其产生的大部分热能如果不进行合理的回收利用，必然造成资源的极大浪费。故探究研发热循环技术，增加余热回收使用率；亦可进行连铸集热装置的研究或对加热装置、热处理技术等进行全面系统化的改进优化，提高资源利用率及生产率，在降低企业的成本的同时，提高社会效益。

2.3 废弃物清洁处理

冶金工业中从原材料的投入到成品的产出，其间的各道工序都会产生大量的含有热量的废气、废渣、废水，同时最大程度的利用期间的副产品，使其实现再次利用。

2.3.1 生产过程再能源化

（1）烧结废气再能源化在钢材生产制造中，烧结能耗量相当巨大，且有近一半的热能消耗以气体的形式排入大气，这种方式不但对热能产生了巨大的浪费还对环境造成了污染，同时增加了企业的成本，故可采用热管蒸汽发生器可回收烧结废气余热。

（2）高炉煤气再能源化高炉煤气的高效回收利用是所有废气中回收收益最大的，也是废气余热、余能回收的重点，而目前主流的回收方式主要是在尽量降低高炉煤气的放散率的同时，建立高炉煤气电站。

（3）轧钢加热炉烟气再能源化目前各企业主要采取的方法有：使用保温性能强、密封性能好的地上烟道；绝热性能好的热回收管路以及高预热温度下以全热风方式工作的高效燃烧装置[2]。

2.3.2 生产过程再资源化

在冶金工业生产中会产生很多的废弃物，这些物质如果如果不采用合适的方式进行处理，势必会造成环境的污染，且会对资源造成非常严重的浪费。现今很多生产环节都可以进行再资源化，比如：冶金工业的废料回收后进行处理及再次利用；高炉矿渣可以用作铺路的材料及砼骨料；废弃油回收后可再次处理成为燃料；破碎的耐火砖可再次进行回收之后作为制造商的原料使用等等，总之资源的再利用，是清洁生产技术提升最为重要的标致之一，也是保护环境的有效手段之一。

2.3.3 生产废弃物处理无害化

在冶金生产过程中也存在很多无法回收利用的物质，如废水、烟尘、废气等。以废水为例，现在主流的处理方式是以废治废，即用酸性较强的废水和碱性较强的废水混合，中和其pH值；还有可以利用废水反应是产生的沉淀物，或絮状物降低水中的其他有害物质，这些都不仅可以提高废水处理的效率，还可以进一步的保护环境，降低企业的成本。

3 冶金设备的优化

3.1 冶金机械原材料的优化。现今更应该注重机械原材料的选择，从可再生利用的角度上来说其本身也应该是可回收、易分解且无污染的。如钢铁或者一些合金，但也有部分冶金机械选择采用不易分解的材料者非金属材料进行生产，当设备报废后其不能分解的污染物质将会对环境造成严重影响[3]。

3.2 作业过程中清洁性。在现今的冶金过程中我们不应该只注意控制所产出的废弃物，更应注意生产过程中所产生的噪音、振动、尘土等。故在机械原材料选择的时候应注意抗震材料的选择，并在全作业生产中，尽量防止颗粒和尘土的出现。

4 结语

在我国国民经济的产值中，冶金工业仍占主导地位，且金属材料无论在任何地方都是作为非常重要的材料，其涉及领域颇多，从每家每户，到工、农、交通、建设等等诸多方面都有着其有着无法替代的作用，而我国作为工业大国、工业强国，其冶金工业的发展也是未来的必然趋势。冶金工业隶属于制造行业，并在其制造过程中有着巨大的能源消耗及能量损耗，面对着当今环保理念的逐渐提升，以前的诸多工艺都无法适用于现阶段的生产，故更应探索符合新时代的生产理念，未来的冶金工业中必将对资源的在生产、能源的最大化利用、废弃物的无害化处理等方面进行非常深入的研究，而清洁生产也是未来工业的必然趋势。

参考文献：

[1]周忠跃，韦勇，韩开远.利用“双底吹炉”处理低品位复杂含铅物料的工业实践[J].云南冶金，2016，45（05）：52-57.

[2]夏绪辉.冶金工业中的清洁生产技术[J].湖北工业大学学报，2006，（03）：193-195.

[3]李进.关于冶金機械的绿色技术刍议[J].信息系统工程，2016，（01）：46.endprint