綠色冶金技術范文精選

本文作者：靳學利王家偉黃巖路長遠任彥軍作者單位：貴州大學材料與冶金學院

0引言

工信部2010年8月8日公告淘汰落后產能企業名單。從產能規模看，煉鐵、煉鋼、水泥、玻璃、焦炭和造紙是此次淘汰落后產能的主力。這表明我國加快了轉變經濟增長模式，建設環境友好型社會的步伐;另一方面，隨著我國鋅精礦資源的日益枯竭，原料爭奪戰愈演愈烈，從難選、低品位、多金屬復雜鋅礦中提取鋅和有價金屬已引起人們的高度重視，開發中低品位氧化鋅礦是緩解原料嚴重短缺，保持鋅冶金長期穩定發展，實現鋅工業的可持續發展的必由之路。科研人員已經開始逐步關注低品位氧化鋅礦的綠色高附加值綜合利用，資源綜合利用就是要“變廢為寶”［1］。

1高純產品制備

郭興忠等［2］進行了從低品位氧化鋅礦直接制取納米氧化鋅粉的實驗研究。得到的氧化鋅顆粒的晶形為長針狀或棒狀，其顆粒直徑為20nm～100nm，長度為50nm～500nm，長徑比為1～15;并分析指出了有利于氧化鋅粒子的均勻成核、得到納米粒子的因素。

王國軍［3］以代蘭特拉氧化鉛鋅礦為原料提出了氧化鉛鋅礦直接制活性氧化鋅的工藝，達到鉛鋅分離，鉛富集，回收鐵，錳等有價金屬的目的，實現了低品位氧化鋅礦的綠色高附加值綜合利用。代蘭特拉氧化鉛鋅礦中的鋅主要的存在形式為:菱鋅礦(ZnCO3)、水鋅礦(2ZnCO3•3Zn(OH)2、鋅礬(ZnSO4)、硅鋅礦(ZnSiO3)和鐵鋅礦(ZnO•Fe2O3)。

摘要：黨的作出我國經濟已由高速增長階段轉向高質量發展階段的重大判斷，提出了推動高質量發展的根本要求。“十四五”國家將進入新的、更高水平的高質量發展階段，中國鋼鐵工業發展也面臨著新的形勢和更高的要求。標準作為國家質量基礎設施的重要組成部分，是經濟和社會活動的技術依據，要實現高質量發展這個根本要求，標準尤為重要，只有高標準才有高質量。基于此，在概述“十三五”我國鋼鐵工業標準化工作情況的基礎上，瞄準“十四五”發展重點方向，給出了“十四五”我國鋼鐵工業高質量發展的標準化路徑與建議。

關鍵詞：標準；高質量發展；創新；綠色；低碳

一、“十三五”我國鋼鐵工業標準化工作情況

1.劃底線，支撐化解過剩產能

“十三五”以來，化解鋼鐵過剩產能是供給側結構性改革的重要任務之一。而執行的各類標準是鋼鐵過剩產能依法依規退出的重要依據，是化解鋼鐵過剩產能工作平穩有序的重要保障，為鋼鐵行業提前完成化解過剩產能1.5億噸上限目標提供了有力支撐。2016年國務院印發《關于鋼鐵行業化解過剩產能實現脫困發展的意見》，要求嚴格執行環保、能耗、質量、安全、技術等法律法規和產業政策，明確了鋼鐵行業應在環保、能耗、質量、安全等方面必須達到的標準。原質檢總局印發《質檢總局關于化解鋼鐵行業過剩產能實現脫困發展的意見》，提出發揮標準的約束和引導作用，助推結構性過剩產能化解，大力實施“化解產能過剩標準支撐工程”和“百項能效標準推進工程”。“十三五”期間，“化解產能過剩標準支撐工程”實施了100多項標準，有效支撐了化解鋼鐵、水泥、電解鋁等重點行業的產能過剩。“百項能效標準推進工程”了206項節能國家標準，通過標準的有效實施，加快了能耗水平較高的落后鋼鐵產能應退盡退。冶金工業規劃研究院充分發揮專業機構優勢，以標準化為抓手支撐了化解鋼鐵過剩產能工作。“十三五”期間，冶金工業規劃院主導或參與制定了《排污許可證申請與核發技術規范鋼鐵工業》《污染源源強核算技術指南鋼鐵工業》《取水定額第2部分：鋼鐵聯合企業》《鋼鐵行業能源審計技術導則》《溫室氣體排放核算與報告要求第5部分：鋼鐵生產企業》等多項國家標準、行業標準，為淘汰落后產能提供了標準依據；針對區域鋼鐵產業情況，牽頭制定了泰州市地方標準《不銹鋼產業轉型升級發展指南》、黃石市地方標準《模具鋼產業轉型升級發展指南》，支撐了化解鋼鐵過剩產能的各項工作落到實處，為區域鋼鐵產業轉型升級和高質量發展指明了方向。

2.領發展，促進質量提升

摘要:鋼鐵工業是勞動力、能源密集型行業，現行長流程煉鋼消耗大量煤炭資源，排放大量CO2。目前，我國鋼鐵行業的碳排放量占到經濟活動總碳排放量的約15%，高居制造業首位，節能減排任務艱巨。嘗試就低碳經濟大環境下的鋼鐵企業自主技術升級、轉型低碳煉鋼和技術路徑進行論述。

關鍵詞:低碳經濟;低碳煉鋼;低碳鋼;碳達峰;碳中和;氫冶金;碳排放;碳捕集利用與封存

什么是低碳經濟?什么是碳達峰、碳中和?這里的碳指的是CO、CO2還是CH4?低碳煉鋼和煉低碳鋼(低碳鋼是指碳含量低于0.25%的碳素鋼)是一回事嗎?這一切還得從溫室效應和溫室氣體(greenhousegas，簡稱GHG)說起。溫室效應，是指來自太陽的熱量以短波輻射的形式到達地球外空間，然后穿越厚厚的大氣層到達地球表面，地球表面吸收這些短波輻射熱量后升溫，升溫后的地球表面反而向大氣釋放長波輻射熱量，這些長波熱量很容易被大氣中的溫室氣體吸收，這樣就使得地球表面的大氣溫度升高的現象。大氣中的溫室氣體主要有二氧化碳(CO2)、甲烷(CH4)、一氧化二氮(N2O)、氯氟碳化合物(CFCs)及臭氧(O3)組成。1997年于日本京都召開的聯合國氣候變化綱要公約第三次締約國大會中所通過的《京都議定書》，明訂針對六種溫室氣體進行削減:二氧化碳(CO2)、甲烷(CH4)、氧化亞氮(N2O)、氫氟碳化物(HFCs)、全氟碳化物(PFCs)及六氟化硫(SF6)。其中后三類氣體造成溫室效應的能力最強，但對全球升溫的貢獻百分比來說，二氧化碳由于含量較多，所占的比例也最大，約為25%，其次是甲烷(CH4)，約為15%。全球主要溫室氣體的結構組成見圖1。溫室效應破壞臭氧層，導致全球變暖、缺氧、海平面升高，引發未知病蟲害和土地沙漠化，威脅人類生存，所以必須在各個行業的經濟活動中著力改善能源使用效率，對化石燃料逐步加以限制以減少溫室氣體，特別是減少組成占比高達77%的二氧化碳的排放。

1鋼鐵工業碳排放現狀

2014年全球CO2排放量為324億t，中國約占28.2%，居世界第一位。2019年全球鋼鐵工業CO2排放量約為28億t，約占全球能源系統排放量的8%，中國鋼鐵工業CO2排放量占到全球鋼鐵工業CO2排放量的60%以上，約占全國碳排放量的15%，按行業大類區分，占據第二位，僅次于能源電力行業的40%，高于水泥行業的13.5%。中國鋼鐵工業的碳排放量居高不下，主要原因在于:(1)電爐生產效率低于轉爐，電爐平均58min/h，個別達到35min/h，轉爐冶煉周期平均為32min/h。(2)相比與轉爐，因為電價高、廢鋼量少價高，電爐沒有成本優勢。就全廢鋼冶煉的電弧爐而言，噸鋼成本約為3400元，較轉爐噸鋼成本的3050元高出約350元/t［1］。(3)基于上述原因，2018年以高爐－轉爐的長流程煉鋼產量占到了總產量的90%，而電弧爐短流程煉鋼的產能僅占約10%。相比同期全球電爐鋼平均占比約28%(其中美國電爐鋼平均占比約68.4%，歐盟40.3%，韓國32.9%，日本24.2%)有很大的差距。(4)煉鋼流程的不同，決定了能源結構的差異。我國的煉鋼工業能源結構中，電力消耗約占6.3%(光電、風電＜1%)，油氣能源約占1.7%，煤炭、焦炭占比高達92%，遠高于全國能源消費結構中煤炭占比58.5%的平均值。(5)高爐－轉爐的長流程煉鋼噸鋼CO2排放量約為2.11t［2］，電弧爐短流程煉鋼噸鋼CO2排放量約為0.5t，不到長流程的1/4，減排優勢明顯。

2低碳煉鋼是鋼鐵工業發展的方向

為深入貫徹落實省第九次黨代會精神，推動向工業強市跨越，奮力推進*縣工業經濟又好又快發展，現將我縣工業經濟工作貫徹情況及目標任務分解情況作如下匯報：

一、關于推進向工業強市跨越主要任務

（一）階段目標。1、一年有新進展。2007年全縣規模以上工業增加值26億元，同比增長40%以上，實現銷售收70億元，同比增長43%；2、三年有新突破。2009年全縣規模以上工業增加值突破50億元，年遞增40%；實現銷售收入150億元，年遞增45%以上。3、五年上新臺階。2011年全縣規模以上工業增加值*到85億元，年遞增35%以上；銷售收入*到280億元，年遞增40%以上。

（二）實施2大工程。1、培育50億以上企業1家（齊魯石化*州公司），規模以上10億企業5家（匯鑫能源、智鵬麻業、順鑫鵬程、香港玖源、美好塑業），規模以上5—10億企業10家。

2、“百億工業園工程”。*州市天然氣能源化工產業區實現銷售收入100億元，綠色食品加工園區實現銷售收入20億元。

（三）抓特色資源產業集群發展，做強三大產業鏈。我縣提出了做大做強五大產業鏈。能源化工以匯鑫能源、齊魯石化*州大化肥、香港玖源等為依托，積極招商引資，壯大，發展化工園區；煤炭冶金以大海鋼鐵等為依托；絲麻紡織以智鵬麻業，四川美好絲綢等為依托；綠色食品以順鑫鵬程、石橋綠色食品園為依托；建筑建材以超發砼業、億禾建材等為依托。

一、加快循環經濟發展的指導思想、基本原則和主要目標

（一）指導思想。以鄧小平理論和**重要思想為指導，樹立和落實科學發展觀，抓住國家實施“促進中部地區崛起”的戰略機遇，以提高資源生產率和減少廢物排放為目標，以技術創新和制度創新為動力，充分發揮市場配置資源的基礎性作用，堅持節約資源優先，轉變經濟增長方式，強化環境保護意識，加強法制建設，完善政策措施，逐步建立符合**實際的循環經濟發展模式，加快建設資源節約型、環境友好型社會。

（二）基本原則。堅持走新型工業化道路，形成有利于節約資源、保護環境的生產方式和消費方式，在經濟快速發展過程中全面推進循環經濟建設；堅持科技先導、自主創新，加快技術進步，推進經濟結構調整，促進機制創新、體制創新和管理創新，提高資源利用效率，減少廢物的產生和排放；堅持總體謀劃、突出重點、有限作為，抓好試點示范，努力在近期內取得明顯成效；堅持以企業為主體，政府調控、市場引導、公眾參與相結合，形成促進循環經濟發展的政策體系和社會氛圍；堅持制度激勵與法律規范，建立促進循環經濟發展的體制。

（三）發展目標。力爭到**年，逐步建立全省促進循環經濟發展的地方性法規規章體系、政策支持體系、技術創新體系和有效的激勵約束機制。全省資源、能源消耗和污染排放的增長速度明顯下降，重點行業資源利用效率有較大提高，廢物最終處置量明顯減少。以冶金、化工、建材、電力、輕工、汽車6大行業為重點，實施一批減量化、再利用、資源化項目，建成100家符合循環經濟發展要求的循環型企業；以現有各類開發區為重點，規劃、建設、改造10個符合循環經濟發展要求的工業（農業）園區；加強結構調整和產業升級，推進綠色消費，完善再生資源回收利用體系，建設5個資源節約型、環境友好型示范城市。（省發展改革委、經委、農業廳、環保局、法制辦、供銷社和機械、石化、輕工、紡織、冶金、建材行業投資促進中心負責）

（四）主要指標。按**年不變價格（下同），力爭到**年，努力實現以下工作指標：每萬元生產總值能耗降低20%左右；每萬元生產總值用水量年均降低5%，每萬元工業增加值取水量年均降低7%左右；礦產資源采選綜合回收率提高3個以上百分點，共伴生礦綜合利用率達到全國平均水平；主要再生資源回收利用量提高65%以上，工業固體廢物綜合利用率提高到75%左右；主要污染物單位排放量年均下降5%。努力完成以下預期指標：全省消耗每噸鐵礦石、銅礦石、磷礦石等重要資源產出的生產總值年均提高3%左右，農業灌溉平均有效利用系數提高到048，再生銅、鋁、鉛占產量的比重分別達到35%、25%和30%左右，工業固體廢物堆存和處置量控制在1300萬噸左右，城市生活垃圾增長率控制在5%左右。（省發展改革委、經委、國土資源廳、建設廳、農業廳、水利廳、環保局、供銷社和冶金行業投資促進中心負責）

二、加快循環經濟發展的主要任務