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冶金烟尘 更严重的钢厂污染

2017-4-28 13:28| 发布者: admin| 查看: 22686| 评论: 0|来自: 第一环保网

摘要: 钢铁行业的冶金废弃物——烟尘没那么容易处理,但是另一方面,又是一笔巨大的财富。
  在钢铁行业,有一个段子:世界钢产量第一名是中国(不包括河北省),第二名是中国河北省(不包括唐山市),第三名是中国河北省唐山市(不包括瞒报产量)。

  这些年,中国的钢铁年产量以每2年1亿吨的速度飙升:2005年的3.5亿吨年产量,到了2014年变成了8亿吨,其中很大一部分新建钢铁厂就在燕山南部的唐山地区。

  从唐山向北,进入燕山外围的丘陵区,有的地方翻过山脊就看到遮天蔽日的云雾,钢铁厂的烟囱冒出滚滚浓烟,公路上必须反复洒水才能勉强不让工业烟尘干扰交通,工厂废料堆上卷起滚滚黑尘。以至于稍远一点的山头就看不出轮廓,路上的行人大多带着口罩。

  再往山区走,采矿场已经不是简单地修改山体轮廓,往往是整座山都变成了矿场。巨大的尾矿坝从一个山头连到另一个山头,化作了山脉的一部分。所谓“尾矿”,实际上原本也是山体的一部分,只是和那些被送走的铁粉一起在选矿设备里走了一遭,被机械磨碎,又加入了许多选矿药物。其实,如果能洗清其中的有害药物,小心避免尾矿粉和降水混成泥石流,很多尾矿并不比岩石和砂土更可怕,反而可以派很大的用场。唐山的某些地方,尾矿被均匀地堆积到土层不足的田野上,在上面种树种草,逐步改造为肥沃的土地。
 
  但另一种冶金废弃物——烟尘就没那么容易处理了。

  尾矿只经历了选矿,没有经过冶炼,没有在高温中被还原为各种金属,本质上还是被磨碎的石头。烟尘(如高炉瓦斯灰)随着所有精选矿石进过高温炉膛,随着高温气体又被排到了炉膛之外,里面含有各种各样的金属,无论是飞散到空气中,还是被收集起来堆积,都可能对空气、地下水、土壤造成重金属污染。每年进入冶金烟囱的烟尘达到4000万吨的量级,相当于1981年的中国金属总产量。

  所以,对冶金烟尘的处理方式可以明显影响冶金行业的环境效应,甚至决定整个冶金产业是否还能继续运行。

  据环保专家说,大量堆积的含锌粉尘如处理不当,会造成严重的环境污染。如在雨水作用下,重金属锌会渗入地下,污染地下水源。含锌粉尘比面粉还细,露天堆放会在空气中飞扬,会使人产生呼吸系统疾病,如热昏病等。此外,含锌粉尘中锌、铅、铁、碳等有价元素如得不到有效利用,还将造成资源的浪费。据调查,我国钢铁厂每年含锌较高的粉尘发生量高达280万吨。

  我国的冶金烟尘问题还有独特的特点——中国大多数钢铁来自铁矿石,必须经历氧化铁还原炼铁的步骤,因此在炼铁工序就会产生大量重金属烟尘。而西方国家已经在工业和生活中积攒了足够的钢铁总量,每年淘汰下来的废钢就足以提供大多数炼钢原料,只需还原少量铁矿石补充废钢的不足。

  中国会产生更多的炼铁烟尘,对烟尘处理行业产生更大的压力。如果处理不及,直接填埋或是作为建筑材料使用,只要有水浸泡,就会有大量重金属溶解,污染水资源和土壤。

  无论冶金废弃物的潜在威胁多么大,中国都不可能采取简单地放弃或压缩冶金工业的规模。理由很简单——我们的金属还远远不够。中国几十年来的炼钢总量刚刚超过美日德三国,但中国人口总量是这三个国家之和的两倍多,这意味着中国在生产/生活中积累的人均钢铁蓄积量(5吨多)还不到发达国家(至少十余吨)的一半。考虑到中国有相当数量的钢铁变成了出口商品,实际比率可能还要低。这也是为什么大多数发达国家可以主要用废钢铁循环炼钢,我们还必须大量开采铁矿石炼铁的原因。

  很显然,中国人不可能容忍经济增长的停滞。我们需要更多的金属设备来提高生产效率,需要更多的金属耐用商品来改善生活质量,任何政策如果阻止中国人的生活水平继续追赶发达国家,再合理,再“正义”也不可能落实。从实地考察来看,的确有钢铁厂的乡镇会拥有更好的基础设施,如幼儿园/学校/村民活动中心。

  另一方面,冶金烟尘其实也是一笔巨大的财富——它的毒性同时意味着极高的金属含量,毕竟它也经历了选矿和冶金炉的提炼,比起寻常的矿石更值得“榨取”其中的有用成分。

  还是以锌为例。全世界有30%的金属锌来自冶金烟尘等工业废弃物回收,中国仅为18%,而同期的中国工业消费了全世界近一半的锌。考虑到全世界的锌矿探明储量也只能支持不到一代人,富含锌元素的钢铁烟尘是不可弃置的宝藏。

  至于手机屏幕和几乎所有液晶显示器必须的金属铟,全世界都没有独立的矿藏,必须从锡锌等伴生金属中提取。冶金烟尘往往富集铟,是重要的提取来源。冶金烟尘里面也有不少铁元素,除了直接回炉继续炼铁外,还能制造不错的直接还原铁粉——粉末冶金的重要原料。

  所谓粉末冶金,就是把金属粉末放进模子,像陶瓷一样烧结,形成性能远高于机械加工的零件。汽车和高速列车的刹车片,变速器的传动齿轮,现在往往用粉末冶金来制造,效果很好。目前每辆汽车的粉末冶金零件含量,日本8.7公斤,北美19.5公斤,中国只有6公斤。制约中国粉末冶金发展的瓶颈之一就是直接还原铁粉的产量——国内每年需求1800万吨,产量只有100万吨。从冶金烟尘中提取直接还原铁也是同时减少污染和促进产业升级的重要手段。

  总之,冶金烟尘一方面是限制中国冶金行业发展的问题,另一方面也是一个不可置疑的发展机遇。规模化/集约化的烟尘回收处理才能给冶金行业创造发展空间,同时也在资源/产业升级等方面给中国带来新的机遇。

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