近年來，我國鐵合金產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展。尤其是硅石、石灰石等礦產(chǎn)資源富集的西北地區(qū)和水電、錳礦資源豐富的西南地區(qū)，鐵合金產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅猛，由此也造成了一些環(huán)境問題。因?yàn)殍F合金在冶煉過程中會(huì)產(chǎn)生大量的煙塵、廢水和固體廢物等，這些“三廢”如果不得到及時(shí)有效處理，就會(huì)嚴(yán)重污染環(huán)境。目前，在國家宏觀調(diào)控政策指導(dǎo)下，許多鐵合金企業(yè)為達(dá)到行業(yè)準(zhǔn)入條件要求，加大了技術(shù)改造和環(huán)保設(shè)施的投入力度，在節(jié)能減排方面取得了一定的成果和經(jīng)驗(yàn)。但與鐵合金工業(yè)比較發(fā)達(dá)的國家相比，國內(nèi)企業(yè)整體水平還存在較大差距。

社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展尤其是低碳經(jīng)濟(jì)理念的推行，對(duì)鐵合金行業(yè)節(jié)能降耗與環(huán)境保護(hù)提出了更高的要求，環(huán)境問題已成為影響鐵合金工業(yè)發(fā)展的重要問題。因此，發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)是鐵合金工業(yè)可持續(xù)發(fā)展的唯一出路。近年來，一批鐵合金企業(yè)在探索循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展之路過程中，逐步形成了適應(yīng)企業(yè)自身要求的發(fā)展模式，為其他企業(yè)提供了借鑒。

錳系鐵合金企業(yè)“三爐聯(lián)動(dòng)”生產(chǎn)工藝是指錳礦電爐、搖爐、精煉電爐之間的聯(lián)動(dòng)生產(chǎn)，其核心是采用搖爐加礦預(yù)煉工藝。

該工藝的具體做法是，將精煉電爐使用的錳礦石和石灰中的一部分加入到搖爐內(nèi)，增加搖爐脫硅任務(wù)，減輕精煉電爐脫硅負(fù)擔(dān)。該工藝是以錳礦石中的氧化物與液態(tài)錳硅合金中的硅反應(yīng)，而不是完全依靠中錳渣，因此克服了原工藝預(yù)煉時(shí)錳硅合金電爐出爐與精煉電爐出渣必須同步的缺點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了“三爐聯(lián)動(dòng)”流水作業(yè)的良性循環(huán)。以某企業(yè)生產(chǎn)過程為例，采用搖爐加礦預(yù)煉工藝的“三爐聯(lián)動(dòng)”流水作業(yè)，聯(lián)動(dòng)率達(dá)到97%以上，中低碳錳鐵冶煉電耗大幅降低，錳綜合回收率明顯提高，在實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的同時(shí)，爐渣、粉塵都得到了回收利用。鐵合金工序最終只有錳硅合金電爐排出水淬渣，這一爐渣又可作為復(fù)混肥生產(chǎn)原料。

宏觀上發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)，應(yīng)該從大區(qū)域、大循環(huán)考慮。企業(yè)內(nèi)部的循環(huán)經(jīng)濟(jì)模式，一般為通過組織廠內(nèi)各工藝之間的物料循環(huán)，延長生產(chǎn)鏈條，減少生產(chǎn)過程中物料和能源的使用量，盡量減少廢棄物和有毒物質(zhì)的排放，最大限度地利用可再生資源，提高產(chǎn)品的耐用性等。在“三爐聯(lián)動(dòng)”生產(chǎn)工藝過程中，具體的循環(huán)經(jīng)濟(jì)措施體現(xiàn)在以下幾個(gè)環(huán)節(jié)：中低碳錳鐵是錳硅合金高附加值產(chǎn)品，延長了產(chǎn)業(yè)鏈，錳硅合金爐作為“三爐聯(lián)動(dòng)”的組成部分，避免了熱量浪費(fèi)；搖爐渣含有較高的SiO2、CaO、MnO等有用成分，這些爐渣從搖爐中排出后，可作為爐料返回錳硅合金電爐，實(shí)現(xiàn)爐渣的回收利用，減少錳硅合金生產(chǎn)原料的消耗；錳硅合金爐產(chǎn)生的水淬渣可運(yùn)往氮鉀硅鎂復(fù)合肥料生產(chǎn)線作為原料使用，實(shí)現(xiàn)爐渣回收利用，避免廢渣處理造成的二次環(huán)境污染，同時(shí)延長產(chǎn)業(yè)鏈，創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益；錳硅合金生產(chǎn)采用全密閉式還原電爐，回收的煤氣可用于干燥或預(yù)熱和預(yù)還原礦石，降低冶煉電耗，并實(shí)現(xiàn)二次能源的綜合利用，同時(shí)減少污染物的排放；各生產(chǎn)工序產(chǎn)生的廢水經(jīng)循環(huán)沉淀池沉淀處理后，可在生產(chǎn)線循環(huán)使用，生活污水經(jīng)地埋式一體化污水處理裝置處理后，可用于廠區(qū)綠化，不僅減少了水環(huán)境污染，而且節(jié)約了新水，使水資源得到最大限度的重復(fù)利用。

目前，錳硅合金企業(yè)產(chǎn)生的廢渣基本上均被送往水泥廠作為輔料利用，其中的錳、鎂等有價(jià)元素未能得到有效利用。而如果在精煉電爐煉成中碳錳鐵后，將含錳約20%的中錳渣倒入搖爐，作為原料使用，再將搖爐生產(chǎn)中產(chǎn)生的搖爐渣作為爐料返回錳硅合金電爐，實(shí)現(xiàn)爐渣回收利用，錳硅合金電爐排出的水淬渣可作為原料生產(chǎn)氮鉀硅鎂復(fù)混肥，企業(yè)的廢渣便可全部變廢為寶，避免廢渣處理造成的二次污染，為企業(yè)創(chuàng)造更大的經(jīng)濟(jì)效益。采用“三爐聯(lián)動(dòng)”、廢渣生產(chǎn)復(fù)混肥綜合利用帶來的直接經(jīng)濟(jì)效益主要表現(xiàn)在以下方面：

在全密閉型錳硅電爐生產(chǎn)過程中，每生產(chǎn)1噸錳硅合金，可產(chǎn)生煤氣1000標(biāo)準(zhǔn)立方米，平均熱值5000千焦/標(biāo)準(zhǔn)立方米，約相當(dāng)于170.6公斤標(biāo)煤。以某企業(yè)采用25MVA密閉型錳硅電爐為例，年生產(chǎn)40000噸錳硅合金，可回收煤氣4000萬立方米。煤氣化學(xué)熱5000兆焦/噸，加上400℃的物理熱，全年回收煤氣熱量224.83×106兆焦，折合標(biāo)準(zhǔn)煤7671.5噸，產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益614萬元。

搖爐渣用于生產(chǎn)錳硅合金，可節(jié)約錳礦石750噸/年（2900元/噸）、白云石15000噸/年（50元/噸）、硅石11250噸/年（70元/噸），合計(jì)產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益371萬元。水淬渣產(chǎn)生量為87740噸/年，每年可生產(chǎn)151276噸復(fù)混肥，每噸產(chǎn)品利潤約70元。利用水淬渣直接產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益614萬元。生產(chǎn)工藝中冷卻水系統(tǒng)水循環(huán)利用減少了新水消耗量，水循環(huán)利用率為96%，節(jié)約水量19742立方米/天，不僅節(jié)約了寶貴的水資源，而且較購買新水每噸節(jié)約0.5元，每年合計(jì)產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益326萬元。通過上述分析，該企業(yè)通過“三爐聯(lián)動(dòng)”生產(chǎn)工藝每年合計(jì)產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益1925萬元。當(dāng)前，國家鼓勵(lì)發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)、低碳經(jīng)濟(jì)，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排，對(duì)于鐵合金生產(chǎn)而言，實(shí)現(xiàn)低熱值煤氣、爐渣的綜合利用是實(shí)現(xiàn)鐵合金生產(chǎn)資源優(yōu)化的最佳方式。建立循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式，在目前資源短缺、環(huán)境污染比較嚴(yán)重的形勢(shì)下具有重要的現(xiàn)實(shí)和長遠(yuǎn)意義。鐵合金作為高耗能、高污染行業(yè)，必須從戰(zhàn)略高度充分認(rèn)識(shí)加快發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)的重要意義，從產(chǎn)業(yè)規(guī)劃、生產(chǎn)布局等方面考慮，建立鐵合金行業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)鏈條，徹底解決經(jīng)濟(jì)發(fā)展與資源環(huán)境之間的矛盾，把提高資源綜合利用率、降低資源和能源消耗作為增強(qiáng)競(jìng)爭(zhēng)力的重要手段，充分挖掘資源、能源、物料再利用方面的潛力，建設(shè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)型鐵合金企業(yè)。