При переходе к экологически чистым производствам выделяются два главных направления экологизации:

• разработка и реализация ресурсо- и энергосберегающих технологий;

• разработка и внедрение малоотходных технологий.

Достижение этих целей возможно на основе решения следующих задач:

• совершенствование традиционных металлургических технологий на основе повышения уровня эксплуатации и культуры производства;

• реконструкция и техническое перевооружение основных производств с последовательным их переводом в ресурсосберегающие и малоотходные;

• создание и внедрение принципиально новых технологий, отличающихся высоким уровнем малоотходности и конкурентоспособной продукцией традиционных видов;

• создание малоотходных технологий, ориентированных на выпуск продукции нового качества, имеющей длительный жизненный цикл за счет уникальных потребительных свойств;

• «замыкание» в технологическом цикле материальных выбросов, сбросов, отходов, вторичных энергоресурсов;

• утилизация образующихся и отложенных отходов металлургических переделов для получения сырья, полуфабрикатов, готовой продукции.

Тенденции развития мировой металлургии указывают на необходимость учета следующих условий, имеющих прямое отношение к России:

• резкое сокращение месторождений «чистых» руд и необходимость переработки полиметаллических руд определяют перспективность развития металлургических технологий с точки зрения комплексной переработки сырья с минимальными потерями ценных компонентов;

• ужесточение требований к расходованию невозобновляемых источников энергии (уголь, нефть, газ) требует от металлургов приоритетного развития технологий, не связанных со значительным расходом этих топлив, но вынуждающих переходить на возобновляемые источники энергии;

• резкое возрастание требований к качеству окускованного сырья и производимых сплавов металлов и шлаков определяет разработку технологий, обеспечивающих высокое качество продукции;

• усиление значимости глобального рециклинга в масштабах страны, с одной стороны, требует от металлургов применения таких технологий в собственных производствах, а с другой – открывает широкие возможности переработки отходов других производителей;

• усиление тенденций увеличения экономической целесообразности использования металлургами России импортируемых сырьевых ресурсов и топлива.

Основной причиной неудовлетворительного состояния атмосферного воздуха в зоне влияния металлургических предприятий является использование устаревших технологий и оборудования. Дополнительным фактором являются неэффективные системы очистки и утилизации выбросов.

Основной вклад в загрязнение атмосферного воздуха вносят выбросы при сжигании топлива. Их снижение связано с рядом проверенных опытом решений:

• использование физического тепла на подогрев воздуха, поступающего для сжигания топлива, на подогрев шихты, металла и др.;

• качественная подготовка и сжигание топлива в агрегатах с минимизацией образования вредных примесей;

• замена экологически «грязных» топлив на более чистые (вместо мазута, угля использовать продукты газификации, биогаз и др.);

• замена энергии топлива на электрическую энергию.

Актуальным направлением, особенно для старопромышленных регионов, является ликвидация экологически «грязных» производств, замена устаревших технологий экономически и экологически совершенными технологиями, обеспечивающими выпуск высококачественной продукции при минимальных затратах.

Использование воды в металлургии распределяется неравномерно. Чёрная металлургия расходует воду в основном на вспомогательные цели. Охлаждающие воды нагреваются, но загрязняются мало. Остальные воды загрязняются нерастворимыми и растворимыми примесями. В цветной металлургии кроме этих целей значительная часть воды используется в гидрометаллургии и загрязняется минеральными, органическими примесями, многие из которых являются токсичными. Системы оборотного водоснабжения на многих предприятиях физически и морально устарели. Качество очистки и водоподготовки низкое, что сказывается не только на загрязнении окружающей среды, но и на качестве продукции.

Основными направлениями экологизации металлургических производств, использующих водные ресурсы, являются:

• существенное сокращение удельных расходов воды в основных технологических процессах;

• создание и применение маловодных технологий металлургической переработки;

• реконструкция очистных сооружений с постепенным переходом на замкнутые системы бессточного водообеспечения с глубоким извлечением и утилизацией улавливаемых примесей;

• разработка и выпуск высокоэффективного малогабаритного оборудования для обработки стоков и осадков;

• расширение применения совершенных методов и способов очистки сточных вод (гидроциклоны, напорная фильтрация, флотация, электрокоагуляция, биологическая очистка и др.);

• создание и внедрение новых реагентов и материалов (коагулянтов, флокулянтов, фильтротканей, средств антикоррозионной защиты).

Материальные отходы металлургии зачастую образуют техногенные месторождения и в то же время существенно загрязняют окружающую среду (разрушение ландшафтов, токсичное воздействие). По многим видам этих отходов существуют эффективные технологии их переработки в готовую продукцию. Поэтому главными направлениями экологизации в части материальных отходов являются:

• широкомасштабное внедрение экологически чистых производств с минимальным образованием отходов и максимально достижимым уровнем переработки образовавшихся отходов;

• создание в составе металлургических производств технологий рециклинга отходов, переработки отходов в полуфабрикаты и продукцию;

• кооперирование металлургических предприятий с другими отраслями-потенциальными потребителями и поставщиками ценных отходов.

Основными энергетическими отходами металлургии являются тепловые и топливные. Уровень их использования достаточно высокий (соответственно 30-35 % и до 100 %). Поэтому основными направлениями экологизации в части энергетических отходов следует считать:

• максимальное использование первичной энергии в производствах с минимизацией ее потерь;

• максимальное использование вторичной тепловой энергии в металлургических производствах на выработку электрической энергии, пара и горячей воды для других потребителей;

• создание и внедрение высокоэффективных систем утилизации и преобразования вторичной тепловой энергии (рекуператоров, регенераторов, котлов-утилизаторов и др.);

• расширение внедрения систем преобразования потенциальной энергии технологических сред в электрическую энергию.

Устойчивое экологически безопасное развитие металлургии России в ближайшие годы требует:

• сбалансированного сочетания интегрированных металлургических комплексов с мини-заводами, реализующими гибкие новые технологии производства продукции высокого мирового качества с минимальными затратами ресурсов;

• существенного увеличения доли переработки вторичных материальных и энергетических ресурсов для производства основной, попутной продукции и полуфабрикатов;

• капитальной реконструкции традиционных производств, имеющих перспективу, с их оснащением системами очистки выбросов и сбросов, технологиями обращения с отходами, системами и средствами информационного обеспечения и управления процессами и производством;

• расширение объемов внедрения энерго- и ресурсосберегающих технологий для последующего перехода к экологически чистому производству.

Для улучшения экологической обстановки в зоне влияния металлургических предприятий первоочередными задачами являются:

• научная разработка и практическая реализация технологий подавления выбросов и образования сбросов в объеме технологического агрегата;

• реализация современных и перспективных технологий производственного и глобального рециклинга материальных и энергетических отходов;

• создание систем бессточного водообеспечения предприятия, включающих устройства физико-химической и биологической очистки, водоподготовки для отдельных металлургических технологий;

• внедрение на металлургических предприятиях высокоэффективных систем полусухой и сухой очистки выбросов, включающих технологии их обезвреживания и утилизации;

• рекультивация отработанных полигонов промышленных отходов, свалок, шлаковых отвалов, шламонакопителей, карьеров, шахт, пром-площадок с последующим их восстановлением до естественного состояния экологической системы данного района;

• проведение системной экологической подготовки и повышения квалификации работников предприятия, регулярное информирование населения по вопросам экологической обстановки на производстве и в зоне влияния предприятия;

• совершенствование нормативно-правовой базы в сфере экологии, установление научно обоснованных нормативов воздействий на окружающую среду, платежей за использование природных ресурсов и штрафов за нарушения установленных правил и норм.