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钢铁业余热余压等资源“大循环”路还要走多久?

钢铁业余热余压等资源“大循环”路还要走多久?

48,国家发展改革委发布《中国资源综合利用年度报告(2012)》(以下简称《年度报告》),这是我国首次发布较为全面系统的资源综合利用年度报告。

当前,资源的高效利用越来越受到国家层面的关注。党的十八大报告明确指出,大力推进生态文明建设,坚持节约资源和保护环境的基本国策,要节约集约利用资源,推动资源利用方式根本转变,提高利用效率和效益。

近年来,我国钢铁工业在资源高效利用方面取得了显著成绩。但在我国钢铁企业经营困难、资源和环保压力日趋严峻的新形势下,如何通过资源高效利用,降低生产成本、促进循环经济发展,值得钢铁行业认真思考。

观念转变:从“小循环”到“大循环”

冒着烟的大烟囱、乌烟瘴气的生产环境、汗流浃背的钢铁工人……提到钢铁生产,在一般公众的印象里,总会浮现出以上第一次工业革命时期的经典画面。钢铁工业目前仍是资源能源消耗大户和污染物排放大户,但随着管理、技术的不断进步,其在资源能源高效利用水平、循环利用水平等方面都有显著提升。更为关键的是,钢铁生产在社会经济发展中扮演的角色有了崭新的定位。

资源的高效利用是钢铁企业发展循环经济的重要前提。钢铁企业发展循环经济至少包括两个方面的内涵,一是钢铁企业资源利用实现“小循环”,另一个是与社会实现“大循环”。正如中国工程院院士、原冶金工业部副部长殷瑞钰所言:“钢铁制造流程应该承担钢铁产品制造、能源转换、废弃物消纳处理三个功能。”这个判断已经越来越多地被钢铁企业所接受,有些钢铁企业也已经从实践上进行了积极探索。

在实现“小循环”方面,近年来,中国钢铁企业成绩斐然,有些企业的资源综合利用指标甚至领先国际。但从整体上看,钢铁企业在资源高效利用上与国外先进水平还有明显的差距。例如,钢铁能源利用效率有待进一步提高,部分企业工序能耗未达到国家标准,许多钢铁企业吨钢能耗仍高于世界先进钢铁企业;煤气放散绝对数量偏大,特别是要提高中低温余热资源的利用水平,提高资源综合利用水平。

在实现“大循环”方面,中国钢铁企业从整体上看仍处于探索和起步阶段。中国钢铁工业协会常务副秘书长李新创认为,目前,钢铁与原料供应、产品深加工等行业间的上下游循环经济产业链尚未完全建立;与建材、化工、电力等相关产业之间的循环经济生态产业链建设刚刚起步;与城市、社会之间的“大循环”还处于初步阶段。

在观念上,钢铁企业必须超越传统意义上单纯生产企业的认识,加强产业间的产业链循环、行业与社会间的“大循环”,提高消纳社会废弃物的水平。在实际生产中,钢铁企业要积极探索与供热企业合作,扩大余热利用范围;与电力企业合作,开展“共同火力”发电;与建材企业合作,提高冶金渣利用附加值;系统集成脱盐、城市污水利用、深度处理回用综合水利用技术,发挥钢铁企业的城市功能;利用高炉或焦炉消纳社会废塑料等,发挥钢铁企业的社会功能。钢铁企业“大循环”的角色定位不仅仅是钢铁企业重塑绿色制造社会形象的必然选择,也是钢铁企业挖潜增效降成本的现实需要。

“钢厂要拓宽功能、开展多种经营,推动循环经济。例如,有条件的地区可以探索构建以重化工业为主体的生态工业园。”殷瑞钰建议。例如达钢利用焦炉煤气制造高附加值的甲醇,为企业带来可观的经济收益;唐钢利用转炉煤气制造乙醇,其带来的效益比转炉煤气发电高出1.8倍。

技术创新:从废弃物到闪光的“金子”

从狭义的角度看,钢铁工业消耗和回收的资源主要包括铁矿石、固体废弃物、水、废钢等,从广义的角度看还包括各种能源和二次能源。资源的利用水平与企业的管理、生产组织等密切相关,其中技术的进步是提高资源利用水平的核心推动力。

铁矿石尤其是国产矿的高效利用,是保障我国资源供给安全的长远战略。“我国铁矿石资源丰富,但97.2%为贫矿,平均品位为33%,选矿难度大、生产成本高。”中国地质大学(北京)地球科学与资源学院副研究员崔振民说。因此,通过铁矿勘查、采矿、选矿、配矿技术的进步,提高铁矿石资源的高效利用水平,对我国的重要性尤为突出。根据《20112020年中国钢铁工业科学与技术发展指南》(以下简称《技术指南》),目前矿产资源开发利用领域值得推广的关键技术有:露天开采平稳过渡及联合开采技术、低品位难选矿综合利用技术等,未来要积极探索的技术有铁矿石深部(1000以下)开采设备和技术、海洋采矿等。

钢铁工业的固体废弃物主要包括废石、尾矿、钢铁冶金渣、尘泥、氧化铁皮、火电厂粉煤灰和炉渣、废耐火材料、脱硫废渣及少量酸洗废酸、废油、含铬污泥等危险固废。“近年来,我国开发应用了大量固废资源化技术。”一位常年致力于钢铁环保工作的业内人士向记者介绍说,尾矿和废渣重金属的回收技术、钢铁渣的加工和利用技术、含铁尘泥及氧化铁皮的回收和有效利用技术、火电厂粉煤灰的利用技术、废旧耐火材料的回收、酸洗废酸再生技术均获得较大的发展。《年度报告》显示,2011年,全国钢铁冶金渣产生量约4亿吨,其中高炉渣2.38亿吨、钢渣9360万吨、含铁尘泥5580万吨,综合利用量约3.87亿吨,综合利用率达到96.7%。目前,钢渣处理技术已在宝钢、马钢、鞍钢、首钢京唐钢铁公司等应用。但高效稳定的应用及热能回收设备开发和技术攻关是项目的重点。“当然,钢铁渣的处理和利用水平还有待进一步提高,目前多限于工艺简单、效益低下的筑路、工程回填、建筑方面,没有充分利用其中含有的各种资源,做到固体废物多用途、高价值利用。”该专业人士告诉记者。

《技术指南》提出,2020年,我国钢铁工业固体废弃物综合利用率目标:尾矿为20%~50%;高炉渣、钢渣、尘泥、粉煤灰与炉渣为100%,危险固体废弃物全部安全处置。目前,固体废物处理及利用加快推广的关键技术有:钢渣余热有压自解工艺技术;不锈钢渣干湿混合处理技术;高锌粉尘用于脱硅剂、转炉作业冷却剂、电炉作业泡沫渣等技术;热轧铁鳞生产高纯度氧化铁红(高附加值产品)技术等。需要积极探索、研发,加快工程化的关键技术有:钢渣作农肥和酸性土壤改良剂技术;废酸再生技术;含铬耐火材料处理利用技术。

废钢属于再生资源,其载能和环保功效显著。炼钢多用1吨废钢比生铁可节省60%能源、40%新水,可减少排放废气86%、废水76%、废渣72%、固体排放物(含矿山部分的废石和尾矿)97%。在废钢回收利用技术方面,加快推广的关键技术有:废钢大型预压剪切机和大型破碎、分选设备制造与生产技术;炼钢余热预热废钢装备的工艺技术等。需要积极探索、研发、加快工程化的关键技术有:超大超厚型废钢加工解体设备与技术;报废汽车的先进拆解加工装备与技术等。

水资源方面,近年来,我国钢铁行业水处理技术取得了显著进步,大型先进企业烧结、高炉、转炉等工序废水已经实现了“零排放”。目前,应该加快推广钢铁工业节水减排与污水处理回用集成技术,综合污水处理回用技术,城市污水处理厂出水回用于钢铁企业循环冷却水的处理技术等。未来需要积极探索、研发,加快工程化关键技术有焦化污水处理回用与“零排放”技术,冷轧工序污水处理利用与“零排放”技术,浓盐水减量处理与消纳技术等。

政策支持:从被动出台到主动引导

钢铁工业实现资源高效利用,除了钢铁企业资源利用观念的转变和相关技术手段的升级外,国家相关政策的支持也是不可或缺的一环。国家在政策上要进行主动积极引导,支持钢铁行业节能减排、绿色发展。

目前,钢铁企业利用余能、余压发电等资源综合利用项目得不到有效认证,享受不了国家奖励;钢铁企业处理社会废弃物未能享受到国家相关政策的支持,缺乏积极性。“钢铁企业自发电项目上网、并网困难,上网价格较低,而用电价格较高,影响了企业的积极性。”李新创举例说,钢渣、尾矿综合利用等一些社会效益、环境效益好的共性循环经济技术缺乏资金、税收等政策的支持。

“矿产资源综合利用相关法律制度不完善,政策措施不配套,尚未形成鼓励资源综合利用的制度体系、技术支撑体系和运行机制。由于缺乏对综合利用企业的认定办法,加之政策法规不完善,资源综合利用的优惠政策在某些地区难以落实。”崔振民分析说。

废钢回收利用也存在相关政策缺失的问题。据介绍,全国废钢铁回收网点散乱,资源失控,废钢夹杂掺假现象严重;加工配送体系初步建立,缺乏规范的加工工艺流程和标准化设计;废钢产业缺乏国家优惠政策的支持。“十二五”期间,应全面推进全社会的废钢铁产业化发展,通过国家政策扶持和社会各方面的支持,使废钢铁按国际产品化供应钢厂,改变废钢铁行业杂乱无章的局面。

同时,国家要加大资源利用相关政策执行和监督力度。目前,钢铁企业生产执行‘环保一票否决’,但是受地方利益保护、环保政策执行不到位等影响,很多不达标钢铁企业仍然逍遥法外。因此,必须加大相关政策执行力度,不符合环保政策的钢铁产能坚决予以淘汰。这对于提高我国钢铁行业整体资源利用水平具有重要意义。

在加强矿产资源综合利用管理方面,崔振民建议,要进一步强化执法监督,对于综合矿床,没有进行综合勘探和综合评价的地质勘探报告不予审批或认可;在开发立项上没有综合利用方案或无法实现资源环境保护的,不予颁发采矿许可证;并定期对矿山企业的矿产资源开发与利用进行评估与检查。

此外,还要完善相关法律法规建设。例如,研究制定《再生资源回收利用法》、《资源综合利用法》、《金属尾矿综合利用管理办法》等法律法规,使资源的综合利用纳入法制化轨道。