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摘要:一直以来,冶金行业在我国始终占据着重要地位,备受各界人士广泛关注。然而,冶金工业的发展也带来了一系列的环境问题,如废弃物排放、能源消耗等。近年来,绿色冶金的理念逐渐被广泛接受,旨在通过技术创新和环保措施,减少冶金过程中的环境影响。
关键词:绿色冶金技术;冶金;应用措施
引言
面对全球气候变化日益严峻的形势,我国结合国民经济实际发展情况,提出了双碳实现目标,力争2030年实现碳达峰,2060年实现碳中和。长期以来,钢铁行业作为我国国民经济支柱产业,在生产过程中二氧化碳排放量相对较高,整个冶金行业生产二氧化碳排放量约占全国总量的16%。因此,为了双碳目标的顺利实现,钢铁行业要将绿色冶金技术作为未来主要研究、发展方向,并在实践中不断创新发展,助推我国低碳减排目标的顺利实现。
1绿色冶金技术应用意义
第一,保护环境,绿色冶金技术通过采用清洁能源、低碳技术以及有效的废弃物处理方法,可以显著减少污染物的排放,降低污染物对环境的影响。第二,节约资源,通过绿色冶金技术可优化生产工艺,提高资源利用效率,并引入循环经济理念,实现废弃物和副产物的资源化利用,可以有效减少对有限资源的依赖,促进资源的可持续利用。第三,提升经济效益,随着全球可持续发展意识的增强和环境法规的不断收紧,对环保要求更高、资源消耗更少的产品越来越受到市场青睐。通过引进和应用绿色冶金技术,企业能够生产出更清洁、高质量、低成本的产品,提高市场竞争力,并为企业带来可持续的经济效益。总之,绿色冶金技术的发展是适应可持续发展要求的必然选择。它既有助于减少环境污染和资源浪费,保护生态环境,又能提升企业的经济效益和市场竞争力。因此,在可持续发展背景下,发展绿色冶金技术具有重要意义,应当不断推进应用。
2绿色冶金技术在冶金中应用与措施
2.1核能制氢技术
核能制氢技术主要是在以氢代焦的基础上结合氢气竖炉还原技术综合而成,核反应堆运转时形成的氢气和电能,能够直接应用于钢铁冶炼。因此,核能制氢技术方法的应用前景也十分广阔,这种直接使用电能和氢气进行钢铁冶炼的方法,不仅降低了CO2排放量,而且还可以合理控制钢铁冶炼耗费的成本。目前,我国自主研发的高温气冷堆,属于第四代核能技术,具有较高的安全性和可靠性。若高温气冷堆机组每台的功率为60万kW,将该机组应用到钢铁冶炼之中,每年可节约100万t标准煤,减少CO2排放量约300万t,从而实现低碳减排。
2.2电气自动化技术
应用电气自动化技术能够降低冶金成本,从而促进整体性能优化,提高冶金效率。在实际的应用中,要注重优化电气技术,为冶金生产和节能环保,构建健全的流程,把握当前行业发展的全新方向,并从科学角度,针对技术应用,建立合理的方案,进一步协调冶金生产和电气自动化技术的应用,避免由于工作性质原因,从而对环境产生不良影响。在降低消耗的同时,还能够保障生产效率。另外,要借助电气技术,动态控制和优化生产污染,并且针对污染物排放,加大控制力度,依靠自动化的监测,从而以所获得的监测数据,对之后的工作,提供大力支持,从而提升清洁工作的针对性,保障清洁的有效性。针对工业生产污染物,要通过分类方式,做到妥善处理,通过合理处置污染物,确保在冶金工程中低碳理念的充分落实。
2.3生成元素硫湿法冶金技术
生成元素硫湿法冶金技术是一种利用硫化物矿石中的硫元素进行冶炼和提取金属的技术。这种技术主要应用于铜、铅、锌等金属的冶炼过程中,它具有高效、资源利用率高以及废气净化等优点。在绿色冶金技术中,元素硫湿法冶金技术发挥着重要作用。这种生成元素硫湿法冶炼技术可以有效地从矿石中提取出元素硫,避免了二氧化硫对环境的污染。此外,元素硫易于运输和储存,可以提供给冶炼厂使用,减少对硫酸市场的依赖。该技术可以有效消除硫酸制备过程中产生的废物,降低了对环境的影响。现如今,这一项技术已经在一些冶炼厂得到了成功的应用,并且对于铜、铅、锌等金属的冶炼具有极好的效果,通过充分利用硫矿石中的硫元素,实现了资源利用率高以及废气净化等目的。这种技术对金属冶炼工业的可持续发展有着积极的促进作用。
2.4碳捕集和存储技术
碳捕集和存储技术即CCS技术,主要是指通过特殊方式收集冶炼过程中产生的二氧化碳,利用专用输送管道将气体收集封存在海底或地底。为了实现有效的收集、封存,长期以来国外COURSE50与UL-COS项目在CCS方面均进行了研究开发。尤其是日本COURSE50项目,通过对CCS技术不断研究、开发并加以运用,取得了一定成效,项目预期收集和封存冶炼产生二氧化碳的20%。日本JFE公司利用PSA物理吸附技术,研究开发了收集和封存CO2能力为3t/d的装置。此外,也有采用二氧化碳捕集能力和技术应用成本都相对较低的化学吸附剂捕集装置,捕集处理能力仅为1t/d,但其捕集成本仅为2000日元/t,具有较大的推广性。目前,随着CCS技术不断深入,未来仍有较大的发展空间。目前普遍认为CCS技术在减少温室气体排放方面具有极其重要的地位,并且现阶段通过不断研究开发,取得了一定的应用效果,但如何处理二氧化碳以及进一步对其开发利用,也是需要深入研究的课题。
2.5吸声技术以及减振技术
在冶金中,动力系统属于重点系统设备,冶金的流程极为复杂,必须保证冶炼温度达到一定程度时方可熔化铁矿石,并将其中的杂质去除,使钢铁材料得以有效提炼。冶金生产中需要耗费电力能源,为了降低耗电量,在构建电力系统时,应选择应用吸声技术和减振技术的电力系统。针对吸声技术,可以采用小容量消声器,并搭载罩壳以及塑料风扇,从而降低电力系统的运行噪声。同时,还要结合机械设备的实际情况,在选择H型钢的基础上,采用尼龙材料以及铝合金材料,减少机械设备的质量,进而降低能耗,达到节能效果。
2.6真空冶金技术
真空冶金技术是一种在真空环境下进行金属冶炼、合金熔炼和材料处理的现代冶炼技术。在传统冶炼过程中,金属与氧、氮等气体接触时易发生氧化、脱挥发和夹杂物形成等问题,影响冶金产品的质量。而在真空环境下,可以有效降低氧、氮等杂质元素的含量,减少金属的氧化和夹杂物形成。真空冶金技术具有去除杂质、防止氧化、减少挥发、环保节能等特征。这一项技术广泛应用于钢铁、有色金属、粉末冶金等领域。例如,在冶金中,真空冶炼技术可用于去除气体夹杂物和清除钢液中的硫元素;在有色金属冶金中,可应用于高纯铜、高纯铝等特殊材料的生产;在粉末冶金中,可以通过真空烧结等技术获得高密度和高性能的粉末冶金制品。
结语
总之,绿色冶金技术在有色金属冶金中的应用与措施具有重要的现实意义和未来前景。我们应该积极推广和应用绿色冶金技术,提高有色金属冶金行业的环保水平和技术水平,实现有色金属冶金行业的可持续发展。同时,我们也应该加强对绿色冶金技术的研发和应用,推动有色金属冶金行业的创新发展。
参考文献
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