循環(huán)經(jīng)濟(jì)在承德市工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用途徑及環(huán)境影響—論文

1、循環(huán)經(jīng)濟(jì)在承德市鋼鐵行業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用途徑及環(huán)境影響（ 1.承德市環(huán)境科學(xué)研究院，2.承德市環(huán)境保護(hù)局河北省承德市067000 ）摘 要 ： 從循環(huán)經(jīng)濟(jì)在承德市鋼鐵行業(yè)領(lǐng)用利用現(xiàn)狀入手分析循環(huán)經(jīng)濟(jì)在其領(lǐng)域應(yīng)用情況及存在問(wèn)題，從循環(huán)經(jīng)濟(jì)特點(diǎn)及承德市特殊的區(qū)位、生態(tài)功能定位要求出發(fā)，結(jié)合承德市工業(yè)主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)，提出循環(huán)經(jīng)濟(jì)在承德市鋼鐵行業(yè)領(lǐng)域發(fā)展必須尋找一條適合自身發(fā)展的途徑，即物流、能流 “不閉路 ”的循環(huán)。為循環(huán)經(jīng)濟(jì)在承德市的應(yīng)用途徑的研究提供初步依據(jù)。關(guān)鍵詞： 循環(huán)經(jīng)濟(jì)；鋼鐵行業(yè)；應(yīng)用途徑承德市有著“一市連五省”的特殊區(qū)位優(yōu)勢(shì)，是環(huán)京津、環(huán)渤海和冀遼蒙交界地區(qū)的重要城市。承德市地處京津上風(fēng)向和河流上游

2、，是京津唐水資源最主要供給地和京津及華北地區(qū)生態(tài)安全的重要天然屏障，地理位置獨(dú)特，生態(tài)區(qū)位敏感。其生態(tài)功能定位為“京津水源地水源涵養(yǎng)重要區(qū)”及“陰山北麓渾善達(dá)克沙地防風(fēng)固沙重要區(qū)”。鑒于承德市特殊區(qū)位、生態(tài)功能定位及生態(tài)市創(chuàng)建要求，承德市經(jīng)濟(jì)發(fā)展導(dǎo)致產(chǎn)業(yè)和生態(tài)保護(hù)矛盾日益突出，經(jīng)濟(jì)發(fā)展受到制約。然而單純依靠保護(hù)性發(fā)展第三產(chǎn)業(yè)，不能滿足人民日益增長(zhǎng)的物質(zhì)文化需要，因此發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)成為承德市經(jīng)濟(jì)發(fā)展的必由 選擇。同時(shí)承德市必須從特殊區(qū)位及生態(tài)功能定位出發(fā)，因地制宜、揚(yáng)長(zhǎng)避短尋找到一條適合承德市發(fā)展的應(yīng)用途徑， 使循環(huán)經(jīng)濟(jì)理念服務(wù)于經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、環(huán)境共同和諧發(fā)展。循環(huán)經(jīng)濟(jì)以物質(zhì)閉路循環(huán)和能量梯次使用為

3、特征，結(jié)合承德市資源結(jié)構(gòu)及主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)，再生資源的利用過(guò)程中工藝多涉及冶金、化工等高能耗、高污染行業(yè)，從承德市區(qū)位及生態(tài)功能定位出發(fā)，該類(lèi)項(xiàng)目多屬于“限建、禁建”項(xiàng)目，這就決定了承德市循環(huán)經(jīng)濟(jì)應(yīng)用中將形成物流、能流“不閉路”的循環(huán)。1. 承德市鋼鐵領(lǐng)域循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展現(xiàn)狀1.1 發(fā)展現(xiàn)狀經(jīng)過(guò)多年發(fā)展，作為承德市優(yōu)勢(shì)資源，釩鈦磁鐵礦冶煉技術(shù)、釩的提取技術(shù)和釩的加工應(yīng)用技術(shù)的到發(fā)展，承鋼已具有年產(chǎn)800萬(wàn)噸鋼、20萬(wàn)噸釩渣的生產(chǎn)規(guī)模。承鋼主廠區(qū)聚集了焦化、燒結(jié)、煉鐵、提釩、煉鋼、軋鋼等承鋼核心生產(chǎn)廠；釩化工廠區(qū)為承鋼釩制品加工基地包括五氧化二釩浸取、釩鐵冶煉生產(chǎn)線。釩鈦磁鐵礦利用的到初步發(fā)展。鋼鐵企業(yè)物耗

4、能耗初步形成大、中、小三個(gè)層面循環(huán)，以釩鈦鐵品位提高及節(jié)能降耗技術(shù)為例，通過(guò)研究預(yù)選技術(shù)，應(yīng)用自動(dòng)控制工藝，簡(jiǎn)化了生產(chǎn)工藝流程，鐵粉品位由58%提高到65%以上，鐵的作業(yè)回收率達(dá)到 98%以上，尾礦鐵下降到1% 2%以下； 鋼鐵企業(yè)內(nèi)部初步形成中水的循環(huán)利用系統(tǒng)、 余熱收集利用系統(tǒng)；中循環(huán)層面，尾砂等作為建筑原料綜合利用，消納部分礦山尾礦，大的層面，承鋼和建龍等鋼鐵企業(yè)高爐煤氣應(yīng)用于居民煤氣。1.2 循環(huán)經(jīng)濟(jì)存在問(wèn)題承德市釩鈦等重工業(yè)領(lǐng)域循環(huán)經(jīng)濟(jì)的利用已取得初步成效，但仍存在這諸多問(wèn)題： 一是 ，釩鈦磁鐵礦多資源協(xié)同提取利用能力、加工能力不足。承德釩鈦磁鐵礦中釩、鈦、磷、鉻等共伴生元素資源利用

5、率低，基本沒(méi)有利用。 二是 ，產(chǎn)品高值化轉(zhuǎn)化能力不足，主要用于生產(chǎn)低檔次的產(chǎn)品缺乏高端深加工產(chǎn)業(yè)利用途徑。三是 ，工業(yè)廢物循環(huán)利用水平亟需提高。釩鈦磁鐵礦冶煉企業(yè)產(chǎn)生大量的含釩鈦冶金渣基本沒(méi)有得到有效利用。 四是 ，釩制品提取冶煉工藝對(duì)區(qū)域環(huán)境影響較大。承德新新釩鈦股份有限公司釩制品二廠生產(chǎn)廢水中氨氮含量較高，治理難度大、成本高， 同時(shí)生產(chǎn)廢水總鉻排放量為 84kg/a, 其重金屬回收利用率低， 已被列入 河北省承德市重金屬污染防治規(guī)劃污染源綜合治理重點(diǎn)工程。2. 循環(huán)經(jīng)濟(jì)在釩鈦重工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用途徑2.1 承德市鋼鐵行業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展趨勢(shì)以釩鈦磁鐵礦高效選冶與高值利用為核心，建設(shè)“釩鈦鐵源頭分級(jí)

6、提取、鋼鐵生產(chǎn)特色化、釩鈦伴生資源利用清潔高值化、冶金廢渣利用高效規(guī)?；钡拟C鈦磁鐵礦清潔高效循環(huán)利用模式，即建設(shè)釩資源清潔提取與含釩新材料精深加工產(chǎn)業(yè)鏈、 鈦資源源頭提取與高值循環(huán)化利用產(chǎn)業(yè)鏈1 、 伴生磷硫鉻資源精細(xì)化深度協(xié)同循環(huán)利用等循環(huán)型產(chǎn)業(yè)鏈，是承德市依托自身資源稟賦優(yōu)勢(shì)和區(qū)位發(fā)展優(yōu)勢(shì) 在礦山冶金業(yè)發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)的理想模式一磷精粉即磷硫銘精I(xiàn)電子級(jí)硫健酸.銘鹽細(xì)化工f f銘系顏料快氧/氮化鈕鈕鐵含鈕電池材料鋼延產(chǎn)品 深加工尾礦回填尾礦復(fù)墾凱鈦磁 鐵礦凱鈦磁鐵 礦采選f含鈕高強(qiáng)度鋼材一釩鐵精粉機(jī)鐵冶煉A f含鈦高強(qiáng)度鋼材f含鋁特鋼冶金渣.尾礦新型材料*工業(yè)固廢人 資源化9富鈦料鈦精粉清潔

7、提鈦鈦產(chǎn)品高 值深加工一鈦白粉一件海綿鈦一鈦合金圖2-1引鈦磁鐵礦資源綜合利用與高端深加工循環(huán)型產(chǎn)業(yè)體系總體設(shè)計(jì)注：上圖中紅色虛線框內(nèi)所覆蓋的位置為目前生產(chǎn)技術(shù)及污染治理技術(shù)條件下承德市不 宜發(fā)展的產(chǎn)業(yè)鏈條。黃色虛線框中為限制發(fā)展的鏈條。目前國(guó)內(nèi)鈦產(chǎn)品深加工技術(shù)還處于研發(fā)階段，硫酸法工藝生產(chǎn)鈦白粉已被國(guó) 家環(huán)保部列入“兩高”(高污染、高環(huán)境風(fēng)險(xiǎn))名錄，氯法法工藝生產(chǎn)鈦白粉工 藝尚不成熟；污染治理方面，現(xiàn)有條件下此類(lèi)化工項(xiàng)目廢水、廢氣治理難度大， 治理效率低且處理成本高，從經(jīng)濟(jì)環(huán)境效益分析出發(fā)，目前承德市并不適合發(fā)展 鈦產(chǎn)品深加工項(xiàng)目。同理，磷、硫、銘等元素在承德市礦藏中以伴生礦形式存在， 含量

8、小，開(kāi)發(fā)利用難度大，除上述與鈦深加工存在的相同問(wèn)題外，磷硫銘精細(xì)化 工項(xiàng)目的開(kāi)發(fā)導(dǎo)致的重金屬污染問(wèn)題業(yè)不容忽視。銳鈦磁鐵礦綜合利用與高端深加工產(chǎn)業(yè)可以使承德市特色資源得到高值利 用。銳鈦產(chǎn)品深加工過(guò)程產(chǎn)生的環(huán)境影響2-3主要包括：(1)大氣影響：銳鈦磁鐵礦在提鈾提鈦、冶煉及其他深加工工藝中會(huì)產(chǎn)生二 氧化硫、粉塵、氮氧化物、氟化物、酸霧、CL2、HCL等工業(yè)廢氣，污染物產(chǎn)生濃度高，排放強(qiáng)度大，對(duì)區(qū)域大氣環(huán)境影響較大；（ 2） 水環(huán)境： 釩鈦磁鐵礦綜合利用產(chǎn)生的廢水中污染主要有氨氮、 COD 、 SS、石油類(lèi)、氟化物、酚、氰化物、鹽、六價(jià)鉻等，其中包括毒性物質(zhì)及重金屬污染物。廢水排放強(qiáng)度大，廢水處

9、理難度大，處理費(fèi)用高，五氧化二釩生產(chǎn)企業(yè)污水處理費(fèi)用高達(dá)20-40元/噸。從經(jīng)濟(jì)效益出發(fā)，污水處理設(shè)備往往難于運(yùn)行，廢水的排放對(duì)所在區(qū)域水環(huán)境影響較大。（ 3）固體廢棄物：焦油渣、浸后釩渣等均屬危險(xiǎn)廢物，特別是海綿鈦等產(chǎn)品加工中產(chǎn)生的廢渣含有Fecl3等有毒物質(zhì)及放射性物質(zhì)，處理難度大，處理不當(dāng)會(huì)給區(qū)域帶來(lái)災(zāi)難性破壞。綜上，基于承德市敏感的區(qū)位、特殊的生態(tài)功能定位以及釩鈦磁鐵礦綜合利用與高端深加工產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)和污染物治理技術(shù)現(xiàn)狀，承德市尚不適合發(fā)展鈦產(chǎn)品高質(zhì)深加工及磷硫鉻等伴生礦精細(xì)化工。同時(shí)必須強(qiáng)調(diào)此類(lèi)項(xiàng)目具有可以提高資源利用率、增加產(chǎn)品附加值、提高工業(yè)固廢利用率，使高值有效資源充分利用等優(yōu)勢(shì)，

10、是礦山冶金企業(yè)發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)的重要鏈條，故目前對(duì)于不可利用的但存在高價(jià)值的資源的工業(yè)固廢可采取暫時(shí)貯存的方式將高值資源暫存，當(dāng)生產(chǎn)技術(shù)及污染治理技術(shù)發(fā)展成熟時(shí)，不排除此類(lèi)項(xiàng)目在承德市的研發(fā)與建設(shè)。2.2 目前承德市鋼鐵行業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)應(yīng)用途徑目前承德市釩鈦磁鐵礦生產(chǎn)繼續(xù)維持以鋼鐵鍛造為核心產(chǎn)業(yè)，有限制的發(fā)展釩制品產(chǎn)業(yè)，近期適合承德市釩鈦磁鐵礦發(fā)展的循環(huán)經(jīng)濟(jì)模式主要包括： 鐵素資源循環(huán)。減少進(jìn)入生產(chǎn)過(guò)程中的物質(zhì)流量和廢棄物的產(chǎn)生與排放，采取多用廢鋼和提高各生產(chǎn)環(huán)節(jié) 金屬收得率 的措施，用較少的資源投入，生產(chǎn)出更多市場(chǎng)需要的高性能鋼鐵產(chǎn)品。把燒結(jié)工序作為有效處理含鐵廢物的重要環(huán)節(jié)，將鋼鐵生產(chǎn)中產(chǎn)生的返礦

11、、瓦斯灰、轉(zhuǎn)爐塵泥、氧化鐵皮等含氧廢棄物，返回?zé)Y(jié)工序循環(huán)利用 4 ；重點(diǎn)推廣小球燒結(jié)、厚料層燒結(jié)和高堿度燒結(jié)礦技術(shù)，改善燒結(jié)礦質(zhì)量，提高成品率。優(yōu)化高爐爐料結(jié)構(gòu)，提高入爐礦品位，減少渣量和金屬損耗；推廣并進(jìn)一步研發(fā)頂?shù)讖?fù)合吹煉、煉鋼計(jì)算機(jī)控制、鋼水爐外精煉等先進(jìn)技術(shù)，降低煉鋼鋼鐵料消耗；增加廢鋼使用量，使煉鋼工序成為廢舊鋼鐵處理的中心環(huán)節(jié)。發(fā)展高效加熱技術(shù)，降低鋼坯氧化燒損；采用連鑄連軋、鋼坯焊接軋制，控軋控冷等先進(jìn)技術(shù)，減少?gòu)U品損失，提高軋鋼成材率。 能源循環(huán)利用。充分回收利用各生產(chǎn)工序產(chǎn)生的余熱、余能，優(yōu)化鋼鐵生產(chǎn)用能結(jié)構(gòu)，減少單位產(chǎn)品能源消耗量。推廣干熄焦（CDQ ）技術(shù)，充分回收紅熱

12、焦炭顯熱，減輕熄焦操作對(duì)環(huán)境的污染；做好煤焦油回收與深加工，發(fā)展焦化副產(chǎn)品；研究轉(zhuǎn)爐蒸汽回收發(fā)電技術(shù)，降低企業(yè)的綜合能耗，提高能源的綜合利用率。發(fā)展高風(fēng)溫冶煉和富氧噴煤技術(shù)，降低入爐焦比；引進(jìn)開(kāi)發(fā)直接還原、熔融還原煉鐵技術(shù)，縮短煉鐵工藝流程，降低能源消耗。開(kāi)發(fā)高效連鑄和近終型連鑄技術(shù)，提高無(wú)缺陷連鑄坯熱裝熱送率。推廣多段蓄熱式加熱爐技術(shù)，擴(kuò)大低熱值能源在軋鋼加熱爐上的應(yīng)用；發(fā)展與近終型連鑄相匹配的鋼材高效軋制技術(shù)，降低軋制過(guò)程能源消耗。合理調(diào)整各工序用能結(jié)構(gòu)，以二次能源代替一次能源，以低質(zhì)能源代替優(yōu)質(zhì)能源，降低鋼鐵生產(chǎn)綜合能耗和用能費(fèi)用。建立靈活、有效、及時(shí)的能源調(diào)度系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)能源平衡預(yù)測(cè)和系

13、統(tǒng)優(yōu)化運(yùn)行。 水循環(huán)利用。采用低消耗、低污染和高循環(huán)、高利用率的用水模式，減少外排廢水，降低新水消耗。配合主體技術(shù)改造，采用不用水或少用水的工藝及大型設(shè)備，做到源頭用水減量化。如推廣干法熄焦、高爐軟水密閉循環(huán)冷卻和高效空氣冷卻、干式除塵、高爐渣干法?；?、滾筒法液態(tài)鋼渣處理和轉(zhuǎn)爐、電爐、軋鋼加熱爐汽化冷卻及連鑄二次水霧冷卻等高效用水、節(jié)水技術(shù)，從源頭降低各工序用水量；采用高效、安全可靠的先進(jìn)水處理技術(shù)和工藝，提高水的循環(huán)利用率，進(jìn)一步降低噸鋼耗新水量；采用先進(jìn)工藝對(duì)循環(huán)水系統(tǒng)的排污水及其它排水進(jìn)行有效處理，使工業(yè)廢水資源化， 實(shí)現(xiàn)工業(yè)廢水"零 "排放。在鋼鐵企業(yè)內(nèi)部推廣串級(jí)供

14、水和一水多用等重復(fù)用水技術(shù)，實(shí)行濁清分流、循環(huán)利用，減少新水消耗量和外排污水量。同時(shí)研究采用城市中水等在鋼鐵生產(chǎn)中的應(yīng)用技術(shù)，開(kāi)辟鋼鐵工業(yè)新水源。 固體廢棄物綜合利用。開(kāi)發(fā)推廣固體廢棄物處理技術(shù)和資源化利用技術(shù)，實(shí)現(xiàn)固體廢棄物再資源化。集我市產(chǎn)業(yè)技術(shù)優(yōu)勢(shì)，開(kāi)展尾礦二次綜合采選和尾礦砂綜合利用技術(shù)與工藝設(shè)備的研發(fā)，加強(qiáng)礦山生態(tài)環(huán)境綜合整治，做好礦山采空區(qū)回填及生態(tài)恢復(fù)和土地復(fù)墾。鋼鐵企業(yè)中推廣高爐渣和鋼渣等固廢回用技術(shù)，如經(jīng)除塵收集下來(lái)的灰塵返回配料系統(tǒng)或焙燒爐加以利用；氧化釩生產(chǎn)浸出工段產(chǎn)生的殘?jiān)?，返回?zé)Y(jié)使用；提釩轉(zhuǎn)爐水處理污泥、除塵灰、氧化鐵皮等返回?zé)Y(jié)綜合利用；鐵水生產(chǎn)工序高爐沖水渣可外

15、銷(xiāo)水泥廠制造水泥或與鍋爐灰摻混制造高強(qiáng)度磚、鋪路等；瓦斯灰經(jīng)磁選提高品位后作為燒結(jié)原料；煉鋼生產(chǎn)工序鋼渣的主要成分是氧化鈣，粉碎后代替石灰混入燒結(jié)原料；從鋼渣中磁選回收的金屬可加入轉(zhuǎn)爐煉鋼；軋鋼生產(chǎn)工序的氧化鐵皮可返回?zé)Y(jié)造球，或壓制成球用作提釩煉鋼冷卻劑。積極開(kāi)發(fā)高爐和焦?fàn)t噴吹、添加廢舊塑料和輪胎顆粒等再生資源利用技術(shù)，使鋼鐵生產(chǎn)成為全社會(huì)發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)的重要一環(huán)。 清潔生產(chǎn)。按照國(guó)家有關(guān)總量控制、清潔生產(chǎn)和環(huán)保達(dá)標(biāo)排放的要求，有效控制鋼鐵生產(chǎn)中的各種污染源，最大限度減少污染物產(chǎn)生與排放，實(shí)現(xiàn)鋼鐵生產(chǎn)與周邊環(huán)境兼容。淘汰落后工藝，結(jié)合有冶煉釩鐵磁鐵礦的技術(shù)基礎(chǔ)，依靠我國(guó)鋼鐵行業(yè)技術(shù)進(jìn)步與科技創(chuàng)

16、新現(xiàn)狀，實(shí)施技術(shù)裝備升級(jí)置換。開(kāi)發(fā)應(yīng)用焦?fàn)t煤氣和燒結(jié)、燃煤鍋爐煙氣脫硫、脫硝技術(shù)，減少SO2、 NOX排放量；開(kāi)發(fā)冶金廢氣中CO2 回收利用技術(shù)，減少溫室效應(yīng)。做好焦化廢水、軋鋼含油廢水等難處理廢水的綜合冶理，推廣采用高效環(huán)保的水穩(wěn)定和水處理藥劑，不斷提高水處理系統(tǒng)自動(dòng)化水平。通過(guò)以上途徑，該行業(yè)固體廢棄物回收利用率可提高 50-70%，降低二次污染及土地資源的占用；能源的梯級(jí)利用可使SO2 排放量降低5-10%，同時(shí)減少燃料使用量，有利于節(jié)能減排；生態(tài)環(huán)境得以恢復(fù)，二次污染得到有效控制。3. 結(jié)論與建議3.1 結(jié)論承德市循環(huán)經(jīng)濟(jì)的在鋼鐵行業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用，必須從特殊區(qū)位及生態(tài)功能定位出發(fā)，因地制

17、宜、揚(yáng)長(zhǎng)避短尋找到一條適合承德市發(fā)展的應(yīng)用途徑，使循環(huán)經(jīng)濟(jì)理念服務(wù)于經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、環(huán)境共同和諧發(fā)展。對(duì)特色資源釩鈦磁鐵礦采取階段性開(kāi)發(fā)。依據(jù)當(dāng)前生產(chǎn)及污染物治理技術(shù)，近期承德市釩鈦磁鐵礦生產(chǎn)更適合繼續(xù)維持以鋼鐵鍛造為核心產(chǎn)業(yè)，以粉煤灰等固體廢物循環(huán)利用和焦化副產(chǎn)物的深加工及余熱資源梯級(jí)利用等為循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展方向；當(dāng)生產(chǎn)技術(shù)及污染治理技術(shù)發(fā)展成熟時(shí)，承德市可逐步發(fā)展建立多組份協(xié)同提取及釩、鈦資源高值深加工及磷硫鉻等伴生礦精細(xì)化工等循環(huán)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)體系。3.2 建議1、提高認(rèn)識(shí)，轉(zhuǎn)變觀念 及時(shí)認(rèn)識(shí)到循環(huán)經(jīng)濟(jì)是一種追求經(jīng)濟(jì)、環(huán)境、社會(huì)效益多贏的經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式。積極倡導(dǎo)可能出現(xiàn)在產(chǎn)業(yè)鏈條上的利益攸關(guān)企業(yè)實(shí)現(xiàn)互惠互利，變被動(dòng)接受為主動(dòng)構(gòu)建循環(huán)鏈條。2、加快調(diào)整經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)按照走新型工業(yè)化道路的要求，采用高新技術(shù)和先進(jìn)適用技術(shù)改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)和傳統(tǒng)工藝，淘汰落后設(shè)備、工藝和技術(shù)，特別是嚴(yán)格限制高耗能、高耗水、高污染和浪費(fèi)資源的產(chǎn)業(yè)，限制和淘汰能耗高、物耗高、污染重的落后工藝、技術(shù)和設(shè)備；加快低耗能、低排放產(chǎn)業(yè)的發(fā)展