基于冶金工業(yè)中的清潔生產(chǎn)技術(shù)探究

趙智盛

摘要：隨著國家大力倡導(dǎo)清潔生產(chǎn)及人們相應(yīng)環(huán)保意識的提升，我國冶金工業(yè)的清潔生產(chǎn)技術(shù)水平也在日益完善和改進(jìn)，現(xiàn)階段我國的生產(chǎn)清潔技術(shù)主要包括冶金生產(chǎn)流程優(yōu)化、冶金生產(chǎn)工藝改進(jìn)、冶金過程中產(chǎn)生廢物的高效處理、無害化處理及再資源化等。

關(guān)鍵詞：冶金工業(yè)；清潔生產(chǎn)；資源環(huán)境

0 引言

在我國工業(yè)經(jīng)濟(jì)成分中，冶金工業(yè)一直有著其不可替代的作用，但同時因其自身的特點(diǎn)也是我國能源與資源消耗量最大的工業(yè)之一，且其在生產(chǎn)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(yè)廢水等，這些也讓冶金工業(yè)成為了最大的環(huán)境污染工業(yè)。Berry在未來的鋼鐵工業(yè)發(fā)展中指出，如果鋼鐵行業(yè)在未來的生產(chǎn)中不能保證環(huán)境不受污染、環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展與行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展相結(jié)合，那么社會將限制或排擠其鋼鐵行業(yè)的存在。所以如何更好的發(fā)展冶金工業(yè)，其相應(yīng)的清潔生產(chǎn)技術(shù)才是目前必須解決的問題。

1 冶金生產(chǎn)中的再資源化

1.1 清潔生產(chǎn)實施途徑

（1）副產(chǎn)品利用：生產(chǎn)中材料的大量投入使用是必然的結(jié)果，同時如何變廢為寶，將廢棄物（如硫化物等）最大程度的轉(zhuǎn)變?yōu)榭稍俅卫玫馁Y源，或生產(chǎn)相關(guān)的副產(chǎn)品等，以及大力發(fā)展現(xiàn)階段提倡的循環(huán)生產(chǎn)等。

（2）原材料高效利用：可以通過對生產(chǎn)工藝的改進(jìn)，研發(fā)相應(yīng)的新型的生產(chǎn)設(shè)備，改造原有的機(jī)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(chǎn)出量進(jìn)行控制。

（3）增加環(huán)境評價標(biāo)準(zhǔn)：應(yīng)分門別類的根據(jù)不同地區(qū)環(huán)境，制定相應(yīng)的環(huán)境評測標(biāo)準(zhǔn)，如應(yīng)增加對環(huán)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(tǒng)

冶煉過程中廢棄物的產(chǎn)生是無法避免的問題，那健全廢棄物采集系統(tǒng)便勢在必行，如何最大程度的采集、回收、儲存、運(yùn)輸、加工處理、再次利用變也是有待解決的關(guān)鍵性問題，從生產(chǎn)中的廢棄物到具有一定市場價值的再生副產(chǎn)品，并使其再次用于生產(chǎn)或形成相關(guān)的副產(chǎn)業(yè)，那其中的分類采集回收、合理加工處理便是這個系統(tǒng)的靈魂所在，也是實現(xiàn)清潔生產(chǎn)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(fā)展，相應(yīng)冶煉技術(shù)的不斷成熟，資源的高效使用、回收利用，也是未來冶金工業(yè)的必然趨勢。

2 清潔技術(shù)的深入研究

2.1 擴(kuò)大冶金工業(yè)優(yōu)化生產(chǎn)范圍

現(xiàn)階段應(yīng)從單一的制造生產(chǎn)、加工、使用、廢物回收利用過程的單一循環(huán)鏈，變成多范圍使用鏈，可以將單循環(huán)中的若干步驟及其產(chǎn)生物，拆分出去迎合社會大環(huán)境下的整體節(jié)能，來滿足更多企業(yè)的需求。如鋼材廠與發(fā)電廠的協(xié)同利用，冶金企業(yè)與建材企業(yè)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(jié)合，這是一種社會大環(huán)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(chǎn)企業(yè)在內(nèi)的工業(yè)生態(tài)鏈，甚至形成工業(yè)生態(tài)區(qū)，來最大程度的減少污染[1]。

2.2 冶金流程及其技術(shù)的優(yōu)化

隨著科技的不但發(fā)展，冶金工業(yè)也在積極主動的尋求最高效最合理的生產(chǎn)技術(shù)，也從最開始的間歇作業(yè)慢慢的發(fā)展成連續(xù)化作業(yè)，再到現(xiàn)在的短流程生產(chǎn)技術(shù)發(fā)展，且旨在最大化物質(zhì)使用率，做優(yōu)化能源效率使用率和最短化生產(chǎn)流程及生產(chǎn)時間。如短流程短時間的進(jìn)行鋼材生產(chǎn)，其每噸的耗能量及所產(chǎn)生廢棄物產(chǎn)出量都遠(yuǎn)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(chǎn)中經(jīng)歷了多種爐型的反復(fù)加熱、多次冷卻，而鋼材也在其多次的熱循環(huán)過程中對能源進(jìn)行了非常巨大的消耗，其中包括，煤、氣、電、油等的消耗，而其產(chǎn)生的大部分熱能如果不進(jìn)行合理的回收利用，必然造成資源的極大浪費(fèi)。故探究研發(fā)熱循環(huán)技術(shù)，增加余熱回收使用率；亦可進(jìn)行連鑄集熱裝置的研究或?qū)訜嵫b置、熱處理技術(shù)等進(jìn)行全面系統(tǒng)化的改進(jìn)優(yōu)化，提高資源利用率及生產(chǎn)率，在降低企業(yè)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(yè)中從原材料的投入到成品的產(chǎn)出，其間的各道工序都會產(chǎn)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(chǎn)品，使其實現(xiàn)再次利用。

2.3.1 生產(chǎn)過程再能源化

（1）燒結(jié)廢氣再能源化在鋼材生產(chǎn)制造中，燒結(jié)能耗量相當(dāng)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(chǎn)生了巨大的浪費(fèi)還對環(huán)境造成了污染，同時增加了企業(yè)的成本，故可采用熱管蒸汽發(fā)生器可回收燒結(jié)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(diǎn)，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(yè)主要采取的方法有：使用保溫性能強(qiáng)、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(yù)熱溫度下以全熱風(fēng)方式工作的高效燃燒裝置[2]。

2.3.2 生產(chǎn)過程再資源化

在冶金工業(yè)生產(chǎn)中會產(chǎn)生很多的廢棄物，這些物質(zhì)如果如果不采用合適的方式進(jìn)行處理，勢必會造成環(huán)境的污染，且會對資源造成非常嚴(yán)重的浪費(fèi)?，F(xiàn)今很多生產(chǎn)環(huán)節(jié)都可以進(jìn)行再資源化，比如：冶金工業(yè)的廢料回收后進(jìn)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(jìn)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(chǎn)技術(shù)提升最為重要的標(biāo)致之一，也是保護(hù)環(huán)境的有效手段之一。

2.3.3 生產(chǎn)廢棄物處理無害化

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

3 冶金設(shè)備的優(yōu)化

3.1 冶金機(jī)械原材料的優(yōu)化?，F(xiàn)今更應(yīng)該注重機(jī)械原材料的選擇，從可再生利用的角度上來說其本身也應(yīng)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(jī)械選擇采用不易分解的材料者非金屬材料進(jìn)行生產(chǎn)，當(dāng)設(shè)備報廢后其不能分解的污染物質(zhì)將會對環(huán)境造成嚴(yán)重影響[3]。

3.2 作業(yè)過程中清潔性。在現(xiàn)今的冶金過程中我們不應(yīng)該只注意控制所產(chǎn)出的廢棄物，更應(yīng)注意生產(chǎn)過程中所產(chǎn)生的噪音、振動、塵土等。故在機(jī)械原材料選擇的時候應(yīng)注意抗震材料的選擇，并在全作業(yè)生產(chǎn)中，盡量防止顆粒和塵土的出現(xiàn)。

4 結(jié)語

在我國國民經(jīng)濟(jì)的產(chǎn)值中，冶金工業(yè)仍占主導(dǎo)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(lǐng)域頗多，從每家每戶，到工、農(nóng)、交通、建設(shè)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(yè)大國、工業(yè)強(qiáng)國，其冶金工業(yè)的發(fā)展也是未來的必然趨勢。冶金工業(yè)隸屬于制造行業(yè)，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(dāng)今環(huán)保理念的逐漸提升，以前的諸多工藝都無法適用于現(xiàn)階段的生產(chǎn)，故更應(yīng)探索符合新時代的生產(chǎn)理念，未來的冶金工業(yè)中必將對資源的在生產(chǎn)、能源的最大化利用、廢棄物的無害化處理等方面進(jìn)行非常深入的研究，而清潔生產(chǎn)也是未來工業(yè)的必然趨勢。

參考文獻(xiàn)：

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

[2]夏緒輝.冶金工業(yè)中的清潔生產(chǎn)技術(shù)[J].湖北工業(yè)大學(xué)學(xué)報，2006，（03）：193-195.

[3]李進(jìn).關(guān)于冶金機(jī)械的綠色技術(shù)芻議[J].信息系統(tǒng)工程，2016，（01）：46.endprint