有色冶金與環境保護的關系
有色金屬冶金生產過程往往伴隨著廢氣、廢水及固體廢物的環境污染。當環境保護成為制約有色冶金發展主要因素的同時,環境壓力卻又成為推動有色冶金技術進步的動力。人類總是在社會的發展中不斷進行調整,科學技術的進步可以很好地協調有色冶金與環境保護的關系,有色冶金全過程污染控制、三廢終端深度治理是實現有色冶金可持續發展的有效途徑。
縱觀有色冶金的發展史,當社會對環境保護提出更高的要求時,環境對有色冶金的壓力加大。企業要生存,就要避免造成環境污染。一些落后的工藝將被淘汰,一批污染嚴重的企業面臨關閉,而一批清潔的新工藝,如閃速熔煉、基夫賽特法、加壓浸出、生物冶金和各種新的濕法冶金,便應運而生,只有那些在環境保護方面具有明顯優點的新的冶金工藝,才有可能被廣泛采用。近年來,幾乎所有取得重大進展的有色冶金技術都是在環境保護壓力加劇的背景中產生,而又在環境保護方面取得突破后而告成功的。
環境保護是保障有色金屬工業可持續發展的重要條件。工業發達國家在發展工業生產的初期,未充分注意保護環境,走了一條先污染后治理的彎路。20世紀50年代到60年代,因工業"三廢"所造成的社會"公害",已成了當時一個嚴重的社會問題。中國的有色金屬工業主要是在新中國成立以后建立和發展起來的。舊中國遺留下來的少數幾個有色金屬冶煉廠和分布在各地的小礦山,生產技術落后,規模很小,對環境未構成嚴重的污染和破壞。從有色金屬恢復生產到第一個五年計劃完成,安全生產工作做得好,環境污染問題也不突出。在“大躍進”和“十年動亂”的年代里,有色金屬工業的環境保護、安全生產和工業衛生工作受到了嚴重的干擾和破壞。1973年第一次全國環境保護工作會議后,特別是1978年12月中共十一屆三中全會召開以后,有色金屬行業環境保護才得到迅速發展。全行業建立健全了各級環境保護、安全生產和工業衛生三個完整的工作體系;大力開展了對“三廢”的治理;重新確立了各項安全生產和防治職業病的規章制度,主要環境污染已經基本得到控制,為有色金屬工業的發展創造了良好的條件。以鉛冶煉為例,傳統的燒結鍋、燒結機冶煉工藝能耗高,二氧化硫煙氣污染重,為此國家出臺了鉛冶煉行業準人制度,促進技術創新。由水口山有色金屬集團公司和中國恩菲工程公司聯合資助開發的氧氣底吹工藝(SKS法),從根本上解決了二氧化硫的低空污染問題。SKS氧氣底吹工藝在全國大量推廣,底吹+鼓風爐工藝需要將底吹爐形成的高鉛渣從1200℃高溫冷卻破碎再送入鼓風爐,升溫到1200℃以上進行還原,一方面能耗高,另一方面存在含鉛粉塵的污染。國家頒布的《鉛鋅工業污染物排放標準(GB 25466—2010)》提高了污染物排放的限值,進一步推動了液態高鉛渣直接還原技術的誕生,隨即在我國全面推動SKS+液態高鉛渣直接還原技術,實現節能減排。與此同時,新的排放標準要求又推動了“三廢”治理技術的進步,生物制劑法實現重金屬廢水的深度凈化,“生物制劑+膜法”極大地提高了廢水的回用率,從而替代了傳統的石灰中和沉淀法,解決了石灰法處理難以穩定達標的瓶頸問題。在國家宏觀政策調控下,環境保護與有色冶金技術相互推動和相互促進。
“十一五”以來,有色金屬行業通過淘汰落后產能,推廣成熟的先進技術,推進關鍵技術突破及產業化應用,節能減排取得了顯著成效,但總體環境污染狀況不容樂觀?!蛾P于有色金屬工業節能減排的指導意見》(工信部節【2013】56號)中指出我國重金屬污染問題較為突出。有色冶金行業工藝過程中SO排放量為36.7萬t,鋁電解溫室氣體(CO,,PFC)排放3.2億t,有色金屬工業的行業特征決定了其在生產過程中重金屬污染物產生和排放量較大,銅冶煉、鉛鋅冶煉等重金屬污染防治重點行業面臨新增污染源防治與歷史遺留污染問題解決的雙重任務,工作難度和壓力較大。盡管有色金屬工業在淘汰落后生產能力方面已取得積極進展,但從整體上看,能源消耗高、環境污染大的落后生產能力在有色金屬工業中仍占相當比例,尤其是鉛鋅冶煉行業,中小企業居多,淘汰落后產能任務仍十分艱巨。近年來,重金屬污染物、化學需氧量、SO排放量等都有不同程度的下降,尾礦、冶煉渣等大宗固體廢物綜合利用水平不斷提高。進一步加大有色金屬工業節能減排力度,既是國家整體節能減排的戰略需要,也是有色金屬工業轉變發展方式、走可持續發展道路的必然選擇。
2010年以來,有色金屬工業生產工藝技術進步顯著,清潔生產水平迅速提升,主要污染物排放總量得到有效控制。其中鉛鋅行業技術進步取得重要進展,自主開發的“氧氣底吹—鼓風爐還原煉鉛”技術已經得到推廣使用,骨干鉛冶煉企業的技術裝備整體已經進入世界先進水平。近年用于工業生產的精礦富氧浸出濕法煉鋅技術,浸出效率高,生產過程中無SO。產生,環境污染小,鋅回收率高,是一種具有發展潛力的工藝。在我國有色金屬工業生產中,世界先進的金屬冶煉工藝得到應用,如“雙閃”銅冶煉和氧氣底吹熔煉工藝——鼓風爐還原煉鉛新工藝的正常生產,鐵閃鋅礦氧壓浸出新工藝和鋅的長周期電解技術的應用等,提高了生產效率、減少了污染物排放,大大提升了有色金屬工業清潔生產水平,有效地解決了傳統冶煉工藝存在的污染問題,使中國主要品種的重金屬冶煉技術和環保進入世界先進水平。近年來,通過自主創新及引進技術消化再創新等手段,在廢氣、廢水、廢渣等領域獲得了多項關鍵技術突破,建立了工程示范項目,為進一步高效污染控制技術的研發及工藝推廣奠定了堅實的理論及應用基礎。
有色冶金工業能源消耗量大,污染物排放多,加快有色冶金行業循環經濟發展進程,促進節能減排新理論、新方法、新技術、新工藝、新材料和新裝備的發展,是有色冶金工業持續發展最為重要的前提和條件?!蛾P于有色金屬工業節能減排的指導意見》明確指出2015年年底,有色金屬工業萬元工業增加值能耗比2010年下降18%左右,累計節約標煤750萬t,SO,排放總量減少10%。污染物排放總量和排放濃度全面達到國家有關標準,全國有色金屬冶煉的主要產品綜合能耗指標達到世界先進水平。為達到這個目標,政府應加大對再生金屬產業的支持,提高有色金屬的綜合利用率;加大對新材料產業的支持,控制我國對有色金屬產品需求的增長速度,尤其是限制電解鋁、鉛冶煉等高能耗、高污染項目的規模;鼓勵有色金屬企業往深加工和國際化方向發展,淘汰一些粗加工企業,推動行業并購重組,促進我國有色金屬產業的升級。
有色金屬行業要想在今后的節能減排工作中取得突破,依靠科技創新始終是關鍵。而政府通過法規、政策及標準的宏觀調控是推動有色冶煉技術與“三廢”治理技術進步的重要舉措。
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