绿色冶金技术范文精选

本文作者：靳学利王家伟黄岩路长远任彦军作者单位：贵州大学材料与冶金学院

0引言

工信部2010年8月8日公告淘汰落后产能企业名单。从产能规模看，炼铁、炼钢、水泥、玻璃、焦炭和造纸是此次淘汰落后产能的主力。这表明我国加快了转变经济增长模式，建设环境友好型社会的步伐;另一方面，随着我国锌精矿资源的日益枯竭，原料争夺战愈演愈烈，从难选、低品位、多金属复杂锌矿中提取锌和有价金属已引起人们的高度重视，开发中低品位氧化锌矿是缓解原料严重短缺，保持锌冶金长期稳定发展，实现锌工业的可持续发展的必由之路。科研人员已经开始逐步关注低品位氧化锌矿的绿色高附加值综合利用，资源综合利用就是要“变废为宝”［1］。

1高纯产品制备

郭兴忠等［2］进行了从低品位氧化锌矿直接制取纳米氧化锌粉的实验研究。得到的氧化锌颗粒的晶形为长针状或棒状，其颗粒直径为20nm～100nm，长度为50nm～500nm，长径比为1～15;并分析指出了有利于氧化锌粒子的均匀成核、得到纳米粒子的因素。

王国军［3］以代兰特拉氧化铅锌矿为原料提出了氧化铅锌矿直接制活性氧化锌的工艺，达到铅锌分离，铅富集，回收铁，锰等有价金属的目的，实现了低品位氧化锌矿的绿色高附加值综合利用。代兰特拉氧化铅锌矿中的锌主要的存在形式为:菱锌矿(ZnCO3)、水锌矿(2ZnCO3•3Zn(OH)2、锌矾(ZnSO4)、硅锌矿(ZnSiO3)和铁锌矿(ZnO•Fe2O3)。

摘要：党的作出我国经济已由高速增长阶段转向高质量发展阶段的重大判断，提出了推动高质量发展的根本要求。“十四五”国家将进入新的、更高水平的高质量发展阶段，中国钢铁工业发展也面临着新的形势和更高的要求。标准作为国家质量基础设施的重要组成部分，是经济和社会活动的技术依据，要实现高质量发展这个根本要求，标准尤为重要，只有高标准才有高质量。基于此，在概述“十三五”我国钢铁工业标准化工作情况的基础上，瞄准“十四五”发展重点方向，给出了“十四五”我国钢铁工业高质量发展的标准化路径与建议。

关键词：标准；高质量发展；创新；绿色；低碳

一、“十三五”我国钢铁工业标准化工作情况

1.划底线，支撑化解过剩产能

“十三五”以来，化解钢铁过剩产能是供给侧结构性改革的重要任务之一。而执行的各类标准是钢铁过剩产能依法依规退出的重要依据，是化解钢铁过剩产能工作平稳有序的重要保障，为钢铁行业提前完成化解过剩产能1.5亿吨上限目标提供了有力支撑。2016年国务院印发《关于钢铁行业化解过剩产能实现脱困发展的意见》，要求严格执行环保、能耗、质量、安全、技术等法律法规和产业政策，明确了钢铁行业应在环保、能耗、质量、安全等方面必须达到的标准。原质检总局印发《质检总局关于化解钢铁行业过剩产能实现脱困发展的意见》，提出发挥标准的约束和引导作用，助推结构性过剩产能化解，大力实施“化解产能过剩标准支撑工程”和“百项能效标准推进工程”。“十三五”期间，“化解产能过剩标准支撑工程”实施了100多项标准，有效支撑了化解钢铁、水泥、电解铝等重点行业的产能过剩。“百项能效标准推进工程”了206项节能国家标准，通过标准的有效实施，加快了能耗水平较高的落后钢铁产能应退尽退。冶金工业规划研究院充分发挥专业机构优势，以标准化为抓手支撑了化解钢铁过剩产能工作。“十三五”期间，冶金工业规划院主导或参与制定了《排污许可证申请与核发技术规范钢铁工业》《污染源源强核算技术指南钢铁工业》《取水定额第2部分：钢铁联合企业》《钢铁行业能源审计技术导则》《温室气体排放核算与报告要求第5部分：钢铁生产企业》等多项国家标准、行业标准，为淘汰落后产能提供了标准依据；针对区域钢铁产业情况，牵头制定了泰州市地方标准《不锈钢产业转型升级发展指南》、黄石市地方标准《模具钢产业转型升级发展指南》，支撑了化解钢铁过剩产能的各项工作落到实处，为区域钢铁产业转型升级和高质量发展指明了方向。

2.领发展，促进质量提升

摘要:钢铁工业是劳动力、能源密集型行业，现行长流程炼钢消耗大量煤炭资源，排放大量CO2。目前，我国钢铁行业的碳排放量占到经济活动总碳排放量的约15%，高居制造业首位，节能减排任务艰巨。尝试就低碳经济大环境下的钢铁企业自主技术升级、转型低碳炼钢和技术路径进行论述。

关键词:低碳经济;低碳炼钢;低碳钢;碳达峰;碳中和;氢冶金;碳排放;碳捕集利用与封存

什么是低碳经济?什么是碳达峰、碳中和?这里的碳指的是CO、CO2还是CH4?低碳炼钢和炼低碳钢(低碳钢是指碳含量低于0.25%的碳素钢)是一回事吗?这一切还得从温室效应和温室气体(greenhousegas，简称GHG)说起。温室效应，是指来自太阳的热量以短波辐射的形式到达地球外空间，然后穿越厚厚的大气层到达地球表面，地球表面吸收这些短波辐射热量后升温，升温后的地球表面反而向大气释放长波辐射热量，这些长波热量很容易被大气中的温室气体吸收，这样就使得地球表面的大气温度升高的现象。大气中的温室气体主要有二氧化碳(CO2)、甲烷(CH4)、一氧化二氮(N2O)、氯氟碳化合物(CFCs)及臭氧(O3)组成。1997年于日本京都召开的联合国气候变化纲要公约第三次缔约国大会中所通过的《京都议定书》，明订针对六种温室气体进行削减:二氧化碳(CO2)、甲烷(CH4)、氧化亚氮(N2O)、氢氟碳化物(HFCs)、全氟碳化物(PFCs)及六氟化硫(SF6)。其中后三类气体造成温室效应的能力最强，但对全球升温的贡献百分比来说，二氧化碳由于含量较多，所占的比例也最大，约为25%，其次是甲烷(CH4)，约为15%。全球主要温室气体的结构组成见图1。温室效应破坏臭氧层，导致全球变暖、缺氧、海平面升高，引发未知病虫害和土地沙漠化，威胁人类生存，所以必须在各个行业的经济活动中着力改善能源使用效率，对化石燃料逐步加以限制以减少温室气体，特别是减少组成占比高达77%的二氧化碳的排放。

1钢铁工业碳排放现状

2014年全球CO2排放量为324亿t，中国约占28.2%，居世界第一位。2019年全球钢铁工业CO2排放量约为28亿t，约占全球能源系统排放量的8%，中国钢铁工业CO2排放量占到全球钢铁工业CO2排放量的60%以上，约占全国碳排放量的15%，按行业大类区分，占据第二位，仅次于能源电力行业的40%，高于水泥行业的13.5%。中国钢铁工业的碳排放量居高不下，主要原因在于:(1)电炉生产效率低于转炉，电炉平均58min/h，个别达到35min/h，转炉冶炼周期平均为32min/h。(2)相比与转炉，因为电价高、废钢量少价高，电炉没有成本优势。就全废钢冶炼的电弧炉而言，吨钢成本约为3400元，较转炉吨钢成本的3050元高出约350元/t［1］。(3)基于上述原因，2018年以高炉－转炉的长流程炼钢产量占到了总产量的90%，而电弧炉短流程炼钢的产能仅占约10%。相比同期全球电炉钢平均占比约28%(其中美国电炉钢平均占比约68.4%，欧盟40.3%，韩国32.9%，日本24.2%)有很大的差距。(4)炼钢流程的不同，决定了能源结构的差异。我国的炼钢工业能源结构中，电力消耗约占6.3%(光电、风电＜1%)，油气能源约占1.7%，煤炭、焦炭占比高达92%，远高于全国能源消费结构中煤炭占比58.5%的平均值。(5)高炉－转炉的长流程炼钢吨钢CO2排放量约为2.11t［2］，电弧炉短流程炼钢吨钢CO2排放量约为0.5t，不到长流程的1/4，减排优势明显。

2低碳炼钢是钢铁工业发展的方向

为深入贯彻落实省第九次党代会精神，推动向工业强市跨越，奋力推进*县工业经济又好又快发展，现将我县工业经济工作贯彻情况及目标任务分解情况作如下汇报：

一、关于推进向工业强市跨越主要任务

（一）阶段目标。1、一年有新进展。2007年全县规模以上工业增加值26亿元，同比增长40%以上，实现销售收70亿元，同比增长43%；2、三年有新突破。2009年全县规模以上工业增加值突破50亿元，年递增40%；实现销售收入150亿元，年递增45%以上。3、五年上新台阶。2011年全县规模以上工业增加值*到85亿元，年递增35%以上；销售收入*到280亿元，年递增40%以上。

（二）实施2大工程。1、培育50亿以上企业1家（齐鲁石化*州公司），规模以上10亿企业5家（汇鑫能源、智鹏麻业、顺鑫鹏程、香港玖源、美好塑业），规模以上5—10亿企业10家。

2、“百亿工业园工程”。*州市天然气能源化工产业区实现销售收入100亿元，绿色食品加工园区实现销售收入20亿元。

（三）抓特色资源产业集群发展，做强三大产业链。我县提出了做大做强五大产业链。能源化工以汇鑫能源、齐鲁石化*州大化肥、香港玖源等为依托，积极招商引资，壮大，发展化工园区；煤炭冶金以大海钢铁等为依托；丝麻纺织以智鹏麻业，四川美好丝绸等为依托；绿色食品以顺鑫鹏程、石桥绿色食品园为依托；建筑建材以超发砼业、亿禾建材等为依托。

一、加快循环经济发展的指导思想、基本原则和主要目标

（一）指导思想。以邓小平理论和**重要思想为指导，树立和落实科学发展观，抓住国家实施“促进中部地区崛起”的战略机遇，以提高资源生产率和减少废物排放为目标，以技术创新和制度创新为动力，充分发挥市场配置资源的基础性作用，坚持节约资源优先，转变经济增长方式，强化环境保护意识，加强法制建设，完善政策措施，逐步建立符合**实际的循环经济发展模式，加快建设资源节约型、环境友好型社会。

（二）基本原则。坚持走新型工业化道路，形成有利于节约资源、保护环境的生产方式和消费方式，在经济快速发展过程中全面推进循环经济建设；坚持科技先导、自主创新，加快技术进步，推进经济结构调整，促进机制创新、体制创新和管理创新，提高资源利用效率，减少废物的产生和排放；坚持总体谋划、突出重点、有限作为，抓好试点示范，努力在近期内取得明显成效；坚持以企业为主体，政府调控、市场引导、公众参与相结合，形成促进循环经济发展的政策体系和社会氛围；坚持制度激励与法律规范，建立促进循环经济发展的体制。

（三）发展目标。力争到**年，逐步建立全省促进循环经济发展的地方性法规规章体系、政策支持体系、技术创新体系和有效的激励约束机制。全省资源、能源消耗和污染排放的增长速度明显下降，重点行业资源利用效率有较大提高，废物最终处置量明显减少。以冶金、化工、建材、电力、轻工、汽车6大行业为重点，实施一批减量化、再利用、资源化项目，建成100家符合循环经济发展要求的循环型企业；以现有各类开发区为重点，规划、建设、改造10个符合循环经济发展要求的工业（农业）园区；加强结构调整和产业升级，推进绿色消费，完善再生资源回收利用体系，建设5个资源节约型、环境友好型示范城市。（省发展改革委、经委、农业厅、环保局、法制办、供销社和机械、石化、轻工、纺织、冶金、建材行业投资促进中心负责）

（四）主要指标。按**年不变价格（下同），力争到**年，努力实现以下工作指标：每万元生产总值能耗降低20%左右；每万元生产总值用水量年均降低5%，每万元工业增加值取水量年均降低7%左右；矿产资源采选综合回收率提高3个以上百分点，共伴生矿综合利用率达到全国平均水平；主要再生资源回收利用量提高65%以上，工业固体废物综合利用率提高到75%左右；主要污染物单位排放量年均下降5%。努力完成以下预期指标：全省消耗每吨铁矿石、铜矿石、磷矿石等重要资源产出的生产总值年均提高3%左右，农业灌溉平均有效利用系数提高到048，再生铜、铝、铅占产量的比重分别达到35%、25%和30%左右，工业固体废物堆存和处置量控制在1300万吨左右，城市生活垃圾增长率控制在5%左右。（省发展改革委、经委、国土资源厅、建设厅、农业厅、水利厅、环保局、供销社和冶金行业投资促进中心负责）

二、加快循环经济发展的主要任务