低碳經(jīng)濟(jì)下的冶金工程技術(shù)探討

張應(yīng)

[摘要]低碳經(jīng)濟(jì)是以低耗能、低排放、低污染為基礎(chǔ)的經(jīng)濟(jì)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(chǎn)生活方式的根本變革。隨著社會經(jīng)濟(jì)的不斷增長，冶金工程數(shù)量和規(guī)模不斷擴(kuò)大，在促進(jìn)經(jīng)濟(jì)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(jiān)持的可持續(xù)發(fā)展觀相違背。因此，低碳冶金技術(shù)不僅是世界冶金工業(yè)的發(fā)展方向，也是世界各國重點(diǎn)發(fā)展的高新技術(shù)，已經(jīng)成為當(dāng)前亟需解決的重大問題。

[關(guān)鍵詞]低碳經(jīng)濟(jì) 冶金工程 工程技術(shù)

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(biāo)。低碳經(jīng)濟(jì)以降低二氧化碳排放為主要目的，節(jié)能減排，順應(yīng)了可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的要求，推動了經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。因此，在冶金工程中積極融入低碳經(jīng)濟(jì)理念，不斷創(chuàng)新和優(yōu)化冶金工程技術(shù)，提高能源利用率，降低對生態(tài)環(huán)境帶來的污染，實(shí)現(xiàn)更大的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。

一、低碳經(jīng)濟(jì)下冶金工程改革的必要性

低碳經(jīng)濟(jì)是以低能耗、低污染、低排放為基礎(chǔ)的經(jīng)濟(jì)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(fù)用或處理達(dá)標(biāo)后排放，有色金屬材料在生產(chǎn)過程中，產(chǎn)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(shù)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(chǎn)能過剩等性質(zhì)而推動的技術(shù)發(fā)展。在冶金工程中貫徹落實(shí)低碳經(jīng)濟(jì)理念，大力推進(jìn)低碳冶金技術(shù)，落實(shí)到產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)和加工的每一個階段，促進(jìn)有色金屬行業(yè)的健康持續(xù)發(fā)展。基于此，為了促進(jìn)冶金工業(yè)的持續(xù)發(fā)展，應(yīng)當(dāng)明確冶金工程節(jié)能減排的要求，實(shí)行低碳冶金技術(shù)除了基于對環(huán)境保護(hù)的考量之外，還要覆蓋到冶金產(chǎn)品生產(chǎn)的各個環(huán)節(jié)。包括：在最初設(shè)計(jì)產(chǎn)品時，應(yīng)當(dāng)考慮投入和對環(huán)境的保護(hù)問題，首選清潔能源，產(chǎn)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(zhì)進(jìn)行細(xì)致的分類，提高材料的重復(fù)利用率，避免造成資源的浪費(fèi)。在產(chǎn)品制造過程中，要考慮到能源的浪費(fèi)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(jīng)濟(jì)下冶金工程技術(shù)的基本原則

（一）閉環(huán)原則

閉環(huán)原則是對物料進(jìn)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(wù)外，還要考慮環(huán)境因素。冶金工程技術(shù)遵循閉環(huán)原則是一種生態(tài)環(huán)境意識設(shè)計(jì)，包含了冶金產(chǎn)品的整個制作過程，從產(chǎn)品的設(shè)計(jì)，制造、加工、運(yùn)輸、銷售到使用和廢棄等主要階段，都必須符合低碳經(jīng)濟(jì)的設(shè)計(jì)原則。

（二）資源可回收利用原則

在進(jìn)行冶金產(chǎn)品的設(shè)計(jì)時，要充分考慮材料的性能和性質(zhì)，對材料進(jìn)行細(xì)致的分類，有效提高材料的重復(fù)利用率。同時，對產(chǎn)品做到精確把關(guān)，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(fèi)，還能有效保護(hù)環(huán)境。

（三）節(jié)能降耗原則

在產(chǎn)品的設(shè)計(jì)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(jīng)濟(jì)，實(shí)現(xiàn)冶金工程的節(jié)能降耗的目標(biāo)。

三、低碳經(jīng)濟(jì)下的冶金工程技術(shù)

在全球“低碳戰(zhàn)爭”中，冶金工程行業(yè)發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)的責(zé)任重大、意義重大，冶金工程行業(yè)應(yīng)當(dāng)充分考慮如何利用科學(xué)技術(shù)走低碳經(jīng)濟(jì)的發(fā)展道路，為“低碳戰(zhàn)爭”作出自己的貢獻(xiàn)。

（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(jìn)的科技手段減少排放量是有色金屬行業(yè)發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)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(chǎn)規(guī)模較大，在生產(chǎn)過程中伴隨著不同程度上的能量和物質(zhì)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(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢氣，企業(yè)采用了先進(jìn)的無碳熔煉工藝，這種工藝代替了鼓風(fēng)爐、電爐、反射爐等傳統(tǒng)工藝，提高了有色金屬的熔煉強(qiáng)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(shù)，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(chǎn)生大量廢氣?？梢酝ㄟ^回收廢氣中的熱能，利用熱導(dǎo)油技術(shù)、蓄熱室燃燒技術(shù)將廢氣中的余熱轉(zhuǎn)化為電能或蒸汽，能達(dá)利促進(jìn)有色金屬行業(yè)余熱發(fā)電項(xiàng)目的發(fā)展，達(dá)到零排放、零污染，實(shí)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(chǎn)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(zhì)大多是生產(chǎn)過程中進(jìn)入水中的原料、材料、半成品以及能源物質(zhì)。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(yán)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(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢水，能夠有效實(shí)現(xiàn)廢水的循環(huán)再使用。同時，通過采用物理、化學(xué)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(fù)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(hù)。

（三）固體廢物污染防治措施

有色金屬在生產(chǎn)制造的過程中會產(chǎn)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(chǎn)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(yīng)用低碳經(jīng)濟(jì)技術(shù)實(shí)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(jìn)廢棄物的綜合利用和循環(huán)使用，減少固體廢棄物的產(chǎn)生。例如，將有色金屬在冶煉過程中產(chǎn)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(zhì)，最后通過大型磨機(jī)加工成高品質(zhì)的水泥原材料，廣泛運(yùn)用于高速公路路基材料、鐵路道渣以及農(nóng)業(yè)肥料等，實(shí)現(xiàn)資源的有效二次利用。當(dāng)前，冶金企業(yè)對固體廢物的有效處理技術(shù)，不僅解決了固體廢物的處置問題，還實(shí)現(xiàn)了真正的變廢為寶，成為水泥生產(chǎn)廠的重要原材料來源，實(shí)際上對固體廢物資源進(jìn)行回收再利用是一種處理污染的環(huán)保技術(shù)。

四、結(jié)束語

綜上所述，冶金工業(yè)是一個能源耗費(fèi)較多的行業(yè)，在低碳經(jīng)濟(jì)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(jīng)濟(jì)性，改革和創(chuàng)新冶金工程技術(shù)已然成為當(dāng)代科學(xué)發(fā)展的主流方向。為順應(yīng)時代可持續(xù)發(fā)展的要求，要積極融入低碳經(jīng)濟(jì)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(shí)現(xiàn)社會和諧發(fā)展和優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)提供有力的保障。