技术改变矿业：维持二氧化碳排放量1600年不变

一辆辆满载矿石的大货车行驶在开往码头的路上，但是路上全然没有大车经过后的尘土飞扬。澳大利亚北帕克斯工厂（NorthparkesMines）与人们印象中的矿区完全不同。

　　矿山里的新技术
　　
　　北帕克斯是世界三大铁矿石供应商之一的力拓矿业（RioTinto）集团旗下的一个规模很小的矿，却汇集了国际矿业最尖端的技术和管理模式。
　　
　　“这里是个小矿山，新技术在这里试验较为容易，试验成功后再推广到大型矿业企业。即使试验失败了，损失也不会太大。”北帕克斯董事总经理巴里·莱文（BarryLavin）向《第一财经日报》介绍。那条没有尘土的路，奥秘是工厂每天都会在货车经过的路上洒上一种油性物质，并定期处理掉，这样可以将灰尘粘住而不会污染空气。

　　
　　在西澳大利亚首府珀斯（Perth）南部的奎那那工业区，一块占地仅有5万多平方米的厂区，是目前世界前沿炼铁技术直接熔融还原炼铁工艺（即HIsmelt）的应用地，中国首钢集团持有该工厂5％的股份。

　　
　　HIsmelt技术是将铁粉或者其他含铁粉料和非焦煤粉等原料和溶剂，通过水冷喷枪吹到核心设备熔融还原炉内的铁水熔池中。随着煤中碳素的熔解，氧化铁在熔池中迅速还原，碳素和含铁炉料中的氧反应生成一氧化碳，煤则在加热后释放出氢气，其他的灰分和熔剂等形成熔渣。从敞口的前置炉排出的热铁水碳含量与传统高炉铁水相似，能够直接用于炼钢和铸成生铁，炉渣则可用于建筑和农业。

　　这个炼铁工艺是从上个世纪80年代开始研发的，力拓为此投入了超过10亿美元研发费用。
　　
　　目前，这个技术还没有大面积应用，力拓也正在逐步改进，如逐步提高喷吹速率，进一步证明设备的利用率和可靠性等。HIsmelt公司市场营销经理麦克尔·巴克利向本报透露，已经有若干钢铁企业来此调研。“除了来自印度、北美等钢厂的代表，下个月宝钢将来人参观奎那那工厂，此前我还接待过中国的莱芜钢铁等企业的代表。”

　　
　　“用非焦煤方式炼铁，是将来炼铁技术发展的一个方向，因为焦煤在世界范围内是很紧缺的，尽管中国目前还具备一定的产量规模。此外，投资大、流程时间长也是传统的炼铁工艺的弱点。”兰格钢铁信息研究中心主任徐向春向本报表示。

　　
　　徐向春认为，HIsmelt工艺设备占地少，不需要传统炼铁技术所必需的焦化、烧结和球团等造块工序，并可以直接使用铁矿粉和非焦煤粉等原料，由于取消了烧结和焦化的工序，直接熔融还原炼铁技术将大大降低炼铁中有害物质的排放。“这些与传统的高炉炼铁技术相比在投资和运行成本方面的优势，必然会吸引钢铁厂。”徐向春说。

　　
　　徐向春介绍，目前国内也有一些企业在试图使用类似HIsmelt的较新技术，如浦东钢厂等，“尽管还不是完全使用这种工艺，但已经部分取消了烧结等环节，这些都是向着HIsmelt趋势发展的。”

　　以全球环境为本
　　力拓矿业集团铁矿项目拓展总裁沃维克·史密斯（Warwick
　　Smith）告诉记者，尽管企业所在地的联邦政府对企业的勘探、生产和排放等有一系列严格的环保规定，“而力拓集团内部有专门的环保部门，自己也有一套规定，这个环保标准甚至超过了政府要求的级别。”

　　
　　据沃维克·史密斯介绍，在人迹罕至的地区开矿之前，他们会认真研究当地的植被和动物生存状况等，并有专门的团队对该地区的生物多样性进行研究，还会研究如何保留当地土著人留下的文化遗迹。由此，在开发矿产的同时，环保工作也会按部就班地进行。

　　
　　在力拓矿业的技术和创新部门，力拓矿业的全球革新实践领导人罗宾·百特翰（RobinBatterham）告诉记者，如何减少二氧化碳的排放是每一个矿业公司都需要面对的难题，力拓矿业也不例外。“目前看来，将二氧化碳收集压缩，形成液态物质再注回到底层中，是一个比较可行的办法。”罗宾·百特翰说。

　　
　　尽管力拓并没有参与此技术的研发，但却在积极应用并倡导该技术在全球的推广。此前，力拓正式宣布将与BP成立一家氢能源合资公司，该公司将在全球范围内拓展脱碳能源项目。

　　
　　按照计划，该合资公司成立初期将主要致力于氢气发电，利用化石燃料并通过二氧化碳捕获和埋存技术实现新的大规模清洁电力的生产和供应。其中一个合资项目就是结合二氧化碳捕获和埋存技术，将原本会被排放到大气中的二氧化碳总量的90％安全地捕获并埋存，从而有效地减少温室气体排放。

　　据罗宾·百特翰测算，使用此技术，以目前的大气层中二氧化碳量为基数，将达到大气层二氧化碳排放量能够维持1600年不变的效果。
　　
　　罗宾·百特翰承认，新技术推广和使用并不容易，“因为收集并将二氧化碳注入底层是需要大量成本的，而直接排放到大气中并不需要任何成本，这需要企业有一个自觉环保的经营理念和政府引导等作为前提条件。”