基础金属及金属制品环境专业技能与基础
第一节 行业特点与典型产品
一、钢铁工业
铁是金属中最普遍的一种。早在史前时代人们即已从事铁的冶炼和加工。炼
钢是在十九世纪随着各种炼钢方法的发明而发展起来的。
如今，钢产量已是国家繁荣富强的一个标志。钢是其他许多工业得以大规模
生产的基础。钢铁企业生产的规模有大有小，生产设备也各有差异。目前钢铁生
产的趋势是建立大型钢铁联合企业，钢铁年产能力可高达一千万吨左右，这类企
业工序齐全，从运入矿石、原煤开始直到生产出各种商品钢材和副产品，但是，
也有许多小型企业，只生产铁、钢或某种特殊钢。
二、有色金属工业
有色金属是除铁、锰、铬以外的所有金属的总称。在我国，列入有色金属范
围的有 64 种金属。有色金属冶炼及压延加工工业主要包括重有色金属冶炼、轻
有色金属冶炼、贵有色金属炼和有色金属加工等行业。
第二节 工艺流程
一、钢铁工业的典型工艺流程
钢铁生产全过程包括采矿、选矿、冶炼、加工等。原料主要有铁矿石、燃料
及熔剂；燃料主要有煤、天然气及石油等；熔剂主要有石灰石、白云石和萤石，
部分石灰石需事先焙烧成石灰。一个钢铁联合企业主要生产工序包括：
① 采矿、选矿：开采金属矿石，将矿石选矿富集得到高品位的精矿粉。
① 原料准备：在原料场破碎、筛分、混匀、提供所需原料。
① 烧结：将选矿工序生产的铁精矿粉、燃料和熔剂混合熔融，生成烧结矿。
① 炼焦及化工副产品回收：经洗选、破碎、筛分、配煤后利用可燃气加热
将炼焦煤去除挥发分生成焦炭，并回收对挥发分洗涤后的焦炉煤气、煤
焦油以及氨、苯、甲苯、重溶剂油、萘、蒽、甲基萘、酚、吡啶、喹啉、
沥青等多种化工产品。
① 炼铁：将铁矿高温冶炼还原成金属铁。
① 炼钢：将铁水脱碳去除杂质炼成钢。
① 铸锭及连铸：将钢水铸成钢锭或半成品。
① 热轧：将钢坯在一定温度下轧制成不同规格钢材。
① 冷轧和精整加工：酸洗去除带钢或板坯上氧化层，冷轧、退火获得所需
钢材并进行表面处理。
钢铁工业主要有“联合法”和“电弧法”两种工艺路线变异和组合，两者主要差
异是它们所使用的含铁原料和类型不同。联合钢铁厂主要使用铁矿石及少量废钢
铁，而电弧炉钢厂则主要使用废钢。
联合钢铁厂工艺流程，主要包括炼焦、炼铁、炼钢、连铸等工艺。工艺流程
及其中的炼铁生产工艺详细流程分别如图 1 和图 2 所示。
图 1 联合钢铁厂工艺流程
烧结厂 炼焦
烧结矿分级 高炉
铁水
BOF 炼钢
钢水
连铸 铸锭
粗轧车间
钢锭
厚板坯—大方坯—小方坯
型材轧制 棒材和线材轧制 热轧薄板轧制 厚板轧制
型钢 钢筋和线材 热轧薄板轧机 钢板
制钢管
由卷材制成的钢管酸冼、冷轧及涂镀
图 2 炼铁生产工艺流程图
焦槽 矿槽 矿槽
焦炭 烧结矿 矿石辅助原料
振动筛 振动筛 给料机 原料除尘
烧结粉皮带
矿石称量漏斗碎焦皮带
碎焦槽 块焦皮带 烧结粉槽
矿石皮带
卡车 碎焦皮带 卡车 烧结粉皮带
烧结车间 烧结车间
焦炭称量漏斗 中间漏斗
上料皮带
炉顶装料设备
重油喷吹
加
温
制
氧
、
鼓
风
热风炉
高 炉
碾泥机
卡车
煤粉喷吹助燃风机
撤渣器溜槽铁罐 渣罐
炼钢 铸铁机 水渣池
成
品
外
运
二、铝冶炼的工艺流程
铝的冶炼包括从铝矿石中提取氧化铝和以氧化铝为原料，氟化物为熔剂，用
电解法制取金属铝两个独立的生产工艺流程。
氧化铝生产多以铝土矿为原料。制取氧化铝采用碱法，其生产工艺有烧结法、
拜耳法和联合法三种。烧结法适于处理铝硅比低、碱浸出性能较差的铝矿石。拜
耳法适于处理铝硅比高的铝矿石。联合法又可分为并联和串联两种流程：前者是
拜耳法和烧结法两种流程并行；后者是拜耳法提取氧化铝后的残渣再用烧结处理。
在串联法中，拜耳法部分的赤泥，添加一部分铝硅比约为 4 的铝矿石进行烧结；
自烧结法系统中取出部分精液加入到拜耳法系统中，以补充拜耳法系统的碱损耗，
这样便形成了具有我国特色的混联联合法。这种方法兼有烧结法和拜耳法两种方
法的特点，能同时处理铝硅比高、低两类不同性质的铝矿石。三种生产工艺流程
分别见图 3、图 4、图 5。
石灰
图 3 拜耳法铝生产工艺流程
铝土矿 苛性碱
破碎 （1） （1）（1）
湿磨
高压溶出
稀释
沉降分离
蒸汽
澄清过滤 赤泥洗涤
弃赤泥
赤泥洗水
种分
沉降分离
AI（OH）3 洗涤
焙烧
AL2O3
赤泥洗水
重油
（1）
（1） 包装
母液蒸发
（1）粉尘产生点
（2）
（1）
洗水
（2） （2）（2）
石膏
（1）
（1）
白煤 碱粉 铝土矿 焦炭 石灰石 铁粉 砂岩
生料磨
烧成
冷却
磨细
水泥包装
破碎
石灰烧制
（1）破碎
原料磨制
烧成
中碎
烟煤
硅渣 化浆
沉降分离 赤泥洗涤
脱硅
弃赤泥
种分 炭分
种分母液
炭
分
母
液
AL（OH）3 洗涤
焙烧
AL2O3
（1）
（1）
包装
（1）（1）（1）
CO2
熟料溶出
图 4 烧结法工艺流程
注: （1）粉尘产生点
（2）烟尘产生点
精液
碳酸钠 高硅矿石 石灰石 铝土矿
烧结 煅烧 高压溶出
熟料溶出 稀释及赤泥
分离洗涤
赤泥分离及
洗涤
赤泥
精液种分
氢氧化铝分
离洗涤
赤泥 脱硅及叶滤
精液碳分
氢氧化铝分
离及洗涤
种分母液 氢氧化铝
蒸发
煅烧
沉降及过滤
氧化铝
氢氧化铝碳分母液
蒸发
钠盐
种分
蒸发母液
图 5 混联联合法工艺流程
铝电解生产采用冰晶石-氧化铝融盐电解法，主要设备是电解槽。按电解槽
所用阳极类型和加工方式的不同可分为两大类、四种槽型，即：
电解铝生产工艺流程示于图 6。
图 6 电解铝生产工艺流程
自焙阳极电解槽
上部导电（上插）自焙槽
侧部导电（侧插）自焙槽
预焙阳极电解槽
边部加工预焙槽
中间加工预焙槽
（1）
阳极（糊） 氧化铝 氟化盐 其它填加剂
（1） （1）
电解槽直流电 烟气净化
（1）（2）（3）
铝液净化
铸造
铝锭 （1） 粉尘产生点
（2） 氟化氢产生点
（3） 沥青烟产生点
三、有色金属加工生产工艺流程
有色金属加工按金属性质可分为轻有色、重有色和稀有金属加工。有色金属
（含添加元素）通过熔炼、铸造、加热、压力加工、退火、碱洗、酸洗（或氧化）
等过程，生产出有色金属及其合金的板、带、箔、管、棒、型、线等加工材料。
1、铝加工生产工艺流程
铝加工是轻有色金属加工之代表，生产企业较多，产量也大。
铝加工企业一般的生产工艺流程如图 7 所示。
棒材
型材
燃烧废气、生产性粉尘
硫酸雾
碱雾 油雾
碱雾
（油雾）
连铸带坯
配料
铝锭等 加工返回料
重（柴）油、煤气、电阻熔炼炉
精炼废气
电阻保温炉及精炼装置
铸造机
锯切
扁锭
铸锭电加热炉
铸锭电加热炉
挤压机 热（粗）轧机
热处理 精冷轧机
碱洗 热处理
轧管、拉伸 剪切
精整矫直 精整矫直
时效
涂油
包装入库
板材涂油
包装入库
时效
碱洗
氧化、上色
包装入库
图 7 铝加工生产工艺流程及主要大气污染因素
2、铜加工生产工艺流程
铜加工是重有色金属加工之代表，生产企业众多，产量最多。
铜加工企业一般的生产工艺流程如图 8 所示。
扁锭
酸雾
酸雾
酸雾 酸雾
棒
配料
电解铜、锌锭等 加工返回料
工频感应熔炼电炉及保温炉
铸造机
氧化锌烟尘等
锯切
线坯 连铸带坯
工频感应加热炉 铸锭加热炉
燃烧废气
热（粗）轧机
水蒸汽
（油雾）
挤压机
线坯
酸洗
酸雾
轧管、拉伸
铣面
精（冷）轧机
油雾
光亮退火 光亮退火
酸洗 酸洗
精整检查精整检查
管棒材包装入库 板带材包装入库
酸洗
拉伸
退火
酸洗
拉伸
线材检查包装入库
图 8 铜加工生产工艺流程及主要大气污染因素
第三节 主要工艺流程的环境因素及其环境影响
一、钢铁工业
钢铁工业生产有炼焦、烧结、炼铁、炼钢、轧钢等各种生产环节，拥有各种
炉窑、机械、设备，生产过程中，消耗大量的矿石、燃料、水、电和其他辅助原
料，废气、废水、废渣、噪声的排放都是严重的，针对各生产环节采取有效的清
洁生产措施是其达标排放，保护环境的关键。
1、主要的废气污染源及其对环境的影响
钢铁工业废气来源及主要污染物如表 1 所示。
表 1 钢铁工业废气来源及主要污染物
生产类型 主要来源 主要污染物
原料处理 原料堆场、原料运输机转运、矿石
破碎筛分设备、煤粉碎设备
粉尘
烧结（球团） 烧结机机头、带式（或竖炉）球团
设备、烧结机机尾、烧结筛分系统、
贮矿槽、粉焦粉碎系统
粉尘、烟尘、SO2、NOX
炼铁 炉前原料贮存槽、原料转运站、主
炉出铁场、高炉煤气放散、铸铁机
粉尘、烟尘、CO、SO2、
HF
炼钢 混铁炉、平炉（吹氧平炉）、转炉
（顶吹氧转炉）、连铸、火焰清理
机、电炉、炉外精炼炉、化铁炉、
铁水脱硫、散状料转运站、辅助物
料破碎
粉尘、烟尘、CO、SO2
轧钢 加热炉（烧煤）、钢坯火焰清理机、
机械清理机、热带连轧、精轧机、
冷带连轧、双平整机
NOX、SO2、CO2、酸雾、
乳液烟雾、粉尘
铁合金 敞开式电炉、封闭式电炉、精炼电
弧炉、回转窑、熔炼炉
烟尘、NOX、SO2、CO2
Cl2
炼焦 焦炉装煤设备、出焦设备、熄焦设
备、焦炉、煤及焦粉碎、筛分、转
运点
烟 尘 、 H2S 、 HCN 、
NH3、CS2、苯类、酚类、
萘、蒽
耐火 竖窑、回转窑、隧道室、破碎和筛
分设备、运输系统
粉尘、CO
炭素制品 锻烧炉、焙烧炉、石墨化炉、浸焙
炉、原料破碎和筛分转运点
粉尘、沥青烟、F
机修 化铁炉 烟尘
动力 锅炉 烟尘、SO2
辅助原料加工 石灰窑、白云石窑、矿石破碎、筛 烟尘、粉尘
分、转动点
钢铁工业废气排放量大，污染面广，废气污染源集中在炼铁、炼钢、烧结、
焦化等冶炼工业窑炉，窑炉排放的废气温度高，一般为 400~1000℃，最高可达
1400~1600℃。高温烟气的治理直接关系到钢铁企业烟尘控制的水平。另外，生
产过程中，高炉出铁、出渣、开堵铁口；转炉铁水、吹氧冶炼、出钢以及浇注钢
锭等冶炼过程，其烟气的产生具有阵发性。
钢铁企业产生的废气直接危害人体的健康和农作物的生长，并腐蚀金属器材
和建筑物。废气中除含有尘和二氧化硫等外，还含有致癌物质，如多环芳烃和苯
并（a）芘，游离二氧化硅粉尘使长期在此环境中工作的人易患“矽肺”。氟的污
染对附近地区植物的生长、牲畜和人体骨骼都会产生不良影响。
2、主要的废水污染源及其对环境的影响
钢铁工业废水来源及主要污染物如表 2 所示。
表 2 钢铁工业废水来源及主要污染物
生产类型 主要来源 主要污染物
烧结厂 湿式除尘设备排水、冲洗地坪水、设备冷却
排水
SS
焦化厂 焦煤的洗选、冷却器的冷疑水、炼焦煤及焦
炭储存、转运、破碎和加工过程中的除尘洗
涤水、湿法熄焦水、煤气终冷、粗苯和精苯
加工、焦油精制加工、车间设备清洗、古马
隆树脂生产过程
酚、苯、硫化物、氰
化物、油、酸、碱、
砷、氨、氟化物、SS
炼铁厂 设备间接冷却、设备或产品直接冷却、高炉
煤气洗涤、炉渣粒化用水
酚、硫化物、氰化物、
锌、铅、锰、SS、铁、
氯化物、油、氨氮
炼钢厂 设备间接冷却、设备或产品直接冷却、炼钢
烟气和火焰清理烟气净化
氟化物、油、SS
轧钢厂 轧制过程的直接冷却、表面处理 SS、油、酸、碱、铬
铁合金厂 锰铁高炉和封闭电炉的烟气净化、钒铁车间、
铬生产车间
酚、硫化物、铬、锰、
钒、氰化物、SS、砷、
铅、油
钢铁工业的废水可分为三类：
（1） 按所含的主要污染物性质可分为有机废水（如焦化厂的含酚氰废水）和无
机废水（如炼钢厂的转炉烟气除尘废水）以及仅受热污染的冷却水；
（2） 按所含污染物的主要成分分类：含酚氰、含油、含铬、酸性、碱性和含氟
废水；
（3） 按生产和加工对象分类：烧结厂、焦化厂、炼钢厂、轧钢厂废水。
钢铁工业废水的污染主要有：无机固体悬浮物污染、有机需氧物质污染、化
学毒物污染、重金属污染、酸污染、热污染等。
3、主要的固体废物污染源及其对环境的影响
钢铁工业固体废物包括钢铁生产过程中产生的固体、半固体或泥浆废弃物。
如采矿废石；矿石洗选过程排出的尾矿、矿泥；冶炼过程产生的各种冶炼渣；轧
钢过程中产生的氧化铁皮及各生产环节净化装置收集的各种粉尘、污泥以及工业
垃圾，还包括容器盛装的酸洗废液和废油等。
钢铁工业固体废物来源及废物名称如表 3 所示。
表 3 钢铁工业固体废物来源及废物名称
生产类型 主要来源 主要废物名称
炼铁 高炉 高炉渣、净化系统尘泥
炼钢 转炉、平炉、电炉 钢渣、化铁炉渣、净化系统尘泥、
残渣
轧钢 冷轧、表面处理 氧化表皮、废酸
铁合金 电炉、转炉、湿法冶炼、选矿 炉渣、铬浸出渣、钒浸出渣
选矿 煤准备、炼焦炉、焦炭 尾矿
焦化 整粒 煤尘、焦尘、焦油渣、硫氨酸焦油、
黑萘、精苯酸焦油、吹苯残渣、废
渣、污泥、脱硫废渣
烧结 烧结机 烧结尘泥
钢铁工业固体废物产生量大，其中包括：尾矿、冶炼渣、尘泥、粉煤灰及煤
渣、工业垃圾和废酸。目前，一般处理和处置水平低、综合利用少、占地多、危
害严重是我国的主要环境问题之一。钢铁工业中金属铬和五氧化二钒生产过程产
生的水浸出铬渣和钒渣、特殊钢厂高铬合金钢生产过程中电炉粉尘、炭素制品厂
产生的焦油，以及薄板表面处理废水治理产生的含铬污染等是有毒危险废物，此
类废物堆放时，经过雨淋湿浸出毒物，会使土地毒化、酸化、碱化，并会导致水
体受污染。其次，固体废物如堆置不当，还会造成很大的灾害，如尾矿或粉煤灰
库冲决泛滥、淹没村庄、农田；泥石流中断公路、铁路、堵塞河道等灾害。此外，
固体废物对大气污染也是极严重的，如尾矿和粉煤灰等，遇风会造成周围环境灰
沙弥漫。
4、钢铁工业的噪声污染及影响
钢铁工业企业有广泛的噪声发生源，分布在烧结、焦化、耐火、冶炼、轧制、
动力能源以及运输、机修等部门。主要包括气体噪声、燃烧、金属传输、撞击、
金属加工、机械复合、振动设备、交通运输等噪声源。
钢铁工业生产过程中，机构设备大、功率高、作业面广、声级高、辐射面宽；
气体性与机械性、稳态与不稳态噪声大量存在，声级波动大，大部分生产作业场
所内的噪声都比较严重，噪声级主要集中在 85~120dB（A），最严重的可达 140dB
（A）以上，对工人造成的危害相当大。大中型钢铁企业一般都是自成体系的工
业区，距离城市居民集中的生活区较远，因而对城市区域的噪声影响不大，但有
些老企业和小型企业分布在城市的居民区中，对城市区域噪声的影响不容忽视。
二、有色金属工业
有色金属工业的冶炼和加工生产有原料制备、熟料烧结、煅烧/焙烧、电解/
熔炼、吹炼、精炼轧制和精整等各种生产环节，同样拥有各种炉窑、机械、设备，
冶炼和加工过程中，消耗大量矿石、燃料、水、电和其他辅助原料，废气、废水、
废渣和噪声排放都很严重。
1、主要的废气污染源及其对环境的影响
有色金属工业废气来源及主要污染物如表 4 所示
表 4 有色金属工业废气来源及主要污染物
生产类型 主要来源 主要污染物
轻有色金属冶炼
厂
原料制备、熟料烧结、氢氧
化铝煅烧和铝电解、碳素材
料和氟化盐制造
粉尘、烟尘、沥青烟、氟化物、
SO2
重有色金属冶炼
厂
原料制备、精矿烧结和焙烧、
熔炼、吹炼和精炼，含硫烟
气回收制硫酸过程
粉尘、烟尘、SO2、Hg、As、
Cd、Pb
稀有金属冶炼厂 原料制备、精矿焙烧和氯化、
还原和精制过程
粉尘、烟尘、Cl2、F、SO2、
氯化物、酸或碱性液滴及蒸汽、
有机溶剂、硅烷、氢
有色金属加工厂 原料准备、金属熔化和轧制、
洗涤和精整过程
粉尘、烟尘、酸雾、碱雾、油
雾、NOX、HCl、Cl2、SO2、CO
有色金属工业废气排放量大，污染面广，而且产品种类多，生产工艺各式各
样，废气所含成分复杂，治理困难较多，容易对环境造成危害；废气中污染物以
无机物为主，这类污染物，对人群——植物和土壤会造成污染。
2、主要的废水污染源及其对环境的影响
有色金属工业废水来源及主要污染物如表 5 所示。
表 5 有色金属工业废水来源及主要污染物
生产类型 主要来源 主要污染物
重有色金属冶炼 生产工艺（铜、铅、锌、镍、
钴、锡、锑、汞等火法与湿
法冶炼过程）、冷却、冲渣、
烟气净化
SS、Cu、Pb、Zn、Cd、As、
Hg、Ni、硫化物、氟化物、
酸、碱、酚、油
轻有色金属冶炼 生产工艺（氧化铝、电解铝、
镁、钛、氟化盐、炭素制品、
工业硅及硅铝合金）、设备
或产品冷却、车间设备冲洗
氟化物、酸、碱、油、酚、硫
化物、氯化物、SS、放射性
物质、甲醛
稀有金属冶炼 生产工艺、除尘洗涤、地面
冲洗、洗衣房及沐浴
氟、砷、矾、铍、硒、碲、放
射性物质
有色金属加工 油压机、水压机、酸洗过程、
电镀过程、盐浴淬火、氧化
着色、表面清洗
酸、碱、盐、铬、铜、锌、镍、
铅、钛、镉
有色金属生产的废水以无机废水居多，污染物成分复杂，毒性大，废水呈酸
性或碱性，并可能有各种重金属离子或放射性物质，处理不好，对环境会造成严
重影响。
3、主要的固体废物污染源及其对环境的影响
有色金属工业固体废弃物主要包括各种炉渣、浮渣、赤泥等。
表 6 有色金属工业固体废物来源及废物名称
生产类型 主要来源 主要污染物
重有色金属冶炼 火法冶炼
湿法冶炼
各种炉渣、浮渣、烟尘和粉尘
浸出渣、净化渣
轻有色金属冶炼 氧化铝生产
电解铝生产
赤泥
残极、熔炼炉浮渣、电解槽废内衬
稀有金属冶炼 湿法冶炼
火法冶炼
酸浸渣、碱浸渣、中和渣、铜矾渣、
还原渣、氧化熔炼渣、氯化挥发渣、
浮渣、废熔盐、烟尘
有色金属工业的固体废物一般数量较大，有些含有铅、镉、汞、砷等毒性较
大的物质，处置不好，会对环境造成危害。
4、有色金属工业的噪声污染及影响
有色金属冶炼和加工生产过程中，有各种产生噪声的设备，如炉窑、风机、
除尘设备、轧机等，噪声排放也较严重。
第四节 适用于钢铁、有色金属冶炼行业的法律、法规及其他要求
一、适用法律
（1） 中华人民共和国环境保护法
（2） 中华人民共和国大气污染防治法
（3） 中华人民共和国水污染防治法
（4） 中华人民共和国环境噪声污染防治法
（5） 中华人民共和国固体废物污染环境防治法
（6） 中华人民共和国海洋环境保护法
（7） 中华人民共和国节约能源法
（8） 中华人民共和国消防法
（9） 中华人民共和国水土保持法
（10）中华人民共和国矿产资源法
二、适用法规
（1） 建设项目环境保护管理条例
（2） 建设项目环境保护管理程序
（3） 化学危险品安全管理条例
（4） 放射性同位素与射线装置放射防护条例
（5） 土地复垦规定
（6） 中华人民共和国水污染防治法实施细则
（7） 中华人民共和国大气污染防治法实施细则
（8） 以上相应地方法规（省、市、自治区）
三、适用规章
（1） 关于结合技术改造防治工业污染的几项规定
（2） 全面环境监测管理条例
（3） 报告环境污染与破坏事故的暂行办法
（4） 饮用水源保护区污染防治管理办法
（5） 防止多氯联苯电力装置及其污染环境的规定
（6） 全面机动车尾气排放、监测管理制度
（7） 工业污染源监测管理办法
（8） 排放污染源申报登记管理规定
（9） 防治尾矿污染环境管理规定
（10） 国家环境保护最佳实用技术推广管理办法
（11） 建设项目环境保护设施竣工验收管理规定
（12） 以上相应地方法规（省、市、自治区）
四、环境质量标准
（1） GHZB1-1999 地表水环境质量标准
（2） GB10070-88 城市区域环境振动标准
（3） GB3096-93 城市区域环境噪声标准
（4） GB3095-1996 环境空气质量标准
（5） 以上相应地方法规（省、市、自治区）
五、污染物排放标准
（1） GB1495-79 机动车辆允许噪声标准
（2） GB16171-1996 炼焦炉大气污染物排放标准
（3） GB9078-1996 工业炉窑大气污染物排放标准
（4） GB12348-90 工业企业厂界噪声标准
（5） GB12502-90 含氰废气污染控制标准
（6） GB12523-90 建筑施工场界噪声限值
（7） GB12525-90 铁路边界噪声限值及其测量方法
（8） GB13015-91 含多氯联苯废物污染控制标准
（9） GWPB3-1999 锅炉大气污染控制标准
（10）GB13456-92 钢铁工业水废物污染排放标准
（11）GB16297-1996 大气污染物综合排放标准
（12）GB13223-1996 火电厂大气污染物排放标准
（13）GB8979-1996 污水综合排放标准
（14）-93 汽油车怠速污染物排放标准
（15）-93 柴油车自由加速烟度排放标准
第五节 监测和环保措施
一、监测
1、钢铁生产企业应作如下内容的监测：
表 7 污染源及厂区环境监测内容
类 别 监 测 项 目
烟气污染源（烟道）
厂区呼吸带大气
SO2、NO2、CO、烟尘、HF、H2S、NH3、苯类、
酚类、Cl2、酸雾、粉尘、CS2
TSP、SO2、NO2、CO
除尘器进出口 除尘效率
除灰、渣系统（灰、渣） 有害元素
排放废水：
烧结厂排水口
焦化厂排水口
炼铁厂排水口
炼钢厂排水口
轧钢厂排水口
铁合金厂排水口
SS
酚、苯、硫化物、氰化物、油、pH、As、
NH4-N、SS、氟化物、COD
酚、硫化物、氰化物、Zn、Pb、Mn、SS、Fe、
氟化物、油、NH4-N、COD
氟化物、油、SS
SS、油、pH、Cr
酚、硫化物、Cr、Mn、V、氰化物、SS、As、
Pb、油、COD
生产区、厂区围墙外侧 噪声
2、有色金属生产企业应作如下主要内容的监测：
1）废气排放口：粉尘、烟尘、SO2，另外不同类型生产还应增加项目：F
（轻有色冶炼、稀有冶炼）、Hg、As、Cd、Pb（重有色冶炼）、酸雾、
碱雾（稀有冶炼、有色加工）等。
2）废水排放口：
重有色冶炼：SS、Cu、Pb、Zn、Cd、As、Hg、Ni、S、F、pH、油
等。
轻有色冶炼：SS、pH、F、S、Cl、放射性物质等。
稀有有色冶炼：F、As、V、Be、放射性物质等。
有色金属加工：pH、Cr、Cu、Pb、Cd 等。
3）噪声：厂界噪声。
二、环保措施
（一）钢铁工业
1、主要控制项目
废气：烟尘、粉尘、SO2、NOX、CO、氟、H2S
废水：CODCr、酚、氰、氨、悬浮物、氟化物、pH、油、Cr6+
固废：尾矿、采矿废石、矿泥、高炉渣、钢渣
2、环境保护措施
控制钢铁工业污染最有效途径是提高工艺技术水平控制炉料质量，提高生产
操作管理水平，进行生产工艺全过程污染控制，尽力使污染消除在工艺生产过程
中，可从以下几方面考虑：
1） 炼焦：发展大容积焦炉，提高焦炉技术装备水平，建设相应污染治理设
施，如焦炉装煤、炼焦、贮运煤焦的烟尘治理，焦炉煤气脱硫脱氰，焦
化废水处理回用。煤焦油和苯向集中、深度加工方向发展，以硬质沥青
和延迟焦化工艺取代沥青焦炉生产工艺。
2） 烧结：贯彻精料方针，降低原料中有害成分，设备逐步大型化，推广冷
矿工艺，原料层烧结、烧结矿整粒铺底；推广高效中除尘；搞好烧结废
水处理回用。
3） 炼铁：高炉要向大型化自动化方向发展，推广高压炉顶和煤气余压发电
等新工艺，搞好高炉出铁场除尘，推广煤气干法除法，对瓦斯灰（泥）
要综合利用。
4） 炼钢：发展大容量氧气转炉，开发顶底复合吹炼新技术；发展大容量的
高功率电炉；减少模铸钢锭 ，提高连铸比，搞好转炉煤气回收及炼钢
含铁尘泥与钢渣综合利用，抓好炼钢二次烟尘治理。
5） 坚持节约用水，对废水实施清污分流，积极推行循环供水、串级供水及
废水回收利用等工艺技术。
6） 对废水中有回收价值的各种物质，如铁屑、含铁尘泥、重金属等，尽量
回收或综合利用。
（二）有色金属冶炼和加工
1、主要控制项目：
废气：粉尘、烟气、SO2、NOX、沥青烟、含氟烟气、含汞、砷、铬、氯烟气。
废水：pH、SS、Hg、Zn、Ca、Pb、放射性物质、CN、F、油。
固废：炉渣、浮渣、赤泥。
2、环保措施
1）改革生产工艺和设备、抓源治本、尽可能做到不排或少排废气。
推行精料方针，提高原料和燃料质量。
参考文件：
1、环境科学编辑委员会编，《中国大百科全书 环境科学》，中国大百科全书
出版社，
2、国际劳工局编，劳动人事部劳动保护科学研究所等译，《劳动保护百科全书》，
科学技术文献出版社，1986
3、中国环境管理体系认证指导委员会办公室编，《环境管理体系审核员培训教
程》，航空工业出版社，1997
第十四章 机械制造业环境专业技能与基础
第一节 行业特点与典型产品
机械制造是把金属加工成设备、机器、工具和众多工业、农业及家庭用品的
工业过程。
机械制造业大体可分为金属制品业、普通机械制造业和专用设备制造业。社
会生产的发展和生产技术的进步，一般是以科学技术的发展为基础。近代科技成
果，一般是通过机械装备转化为生产力的，同时科技成果又往往是依靠机械装置
来获得。因此，机械装备是社会发展的主要物质基础，工业发达国家的机械制造
工业在国民经济中占有相当大的比重，我国目前也是这种情况。机械工业是消耗
金属材料最多的行业，而塑料使用也越来越普遍。据以往统计，我国机械工业的
归口产品包括通用机械、机床工具、重型机械、电工机械、仪表、汽车、轴承、
农机、通用机件 9 个大类，100 多个小类。
第二节 工艺流程
机械制造工业在生产上主要有三大加工环节：毛坯生产、拼焊结构和机械加
工。各类机械制造业的生产工艺流程各式各样。在生产方法上，有使用手工操作
机械、由工人监视和调整的半自动化或全自动化机械以及自动监视和调整的遥控
和自动化机械进行生产。同时，手工操作在单一生产中，多已让位给流水生产和
生产线。工艺加工上，机械设备制造可能使用以下的新工艺：等离子电弧金属切
割；电火花加工；电解和电沉积机械加工；化学的或光子射线机械加工；高能成
形；或用浇铸法制造机械零件。
机械设备制造具有大量不同的组成部分。在重工业机械设备制造中，需要大
功率的运输装置和机械加工装置，建造机械或仪器时需要贵重的设备和精密的加
工。部件生产的车间是一个庞大的建筑群，其中，机械按种类分类，部件系统地
从一个点输送到另一个点，以便连续操作，直到到达装配地点。生产大批量产品
一般是采用由机器排成连续的加工线生产的。以少量机械制造大量简单产品的小
工厂，在某些方面是专业化的，或生产短期周转的产品。其厂房在环境条件、卫
生和安全方面往往较差。
一、机床制造业的典型工艺流程：
各种机床的具体制造方法有所不同，但基本流程大致相似。
金属切削机床制造工艺流程如图 1 所示。
以普通车床为例，主要部件有床身、主轴变速箱、进给箱、溜板箱、溜板与
刀架、尾座，这些主要部件的加工工序大致相同，一般都要经过毛坯铸造、粗加
工（车、铣、镗、刨、刮削）等工序。下面列出较为详细的床身加工工艺过程和
主轴箱加工艺过程。
床身加工工艺过程：毛坯 粗加工 时效处理 半精加工 精加工。
主轴箱加工工艺过程：铸造 人工时效 上底漆 划线 精加工平面
粗镗孔 自然时效 油漆 半精镗孔 精镗
孔 次要表面加工 检验
机床制造消耗大量原料（如生铁、钢材）、燃料（焦碳、煤、电）和润滑油，
节省原材燃料，保护自然资源，是机床制造中必须控制的环境因素。大量原材料
投入、加工、必然产生污染物排放，其主要污染节点有：毛坯制造、粗加工、人
工时效、上底漆、划线、平面加工、镗孔、油漆、零件加工、装配、调试、喷漆
等。
原料（铸铁、钢材） 原材料 （焦煤、煤、电、油）燃料
毛坯制造（铸造、锻造）
零件加工（含热处理）
外购件、外协件 部件装配和调试
机床总装和调试
检验
油漆
包装
完成
图 1 金属切削机床制造工艺流程
二、仪器仪表及文化、办公用机械制造业典型工艺流程
仪器仪表及文化、办公用机械制造业指通用仪器仪表制造业（如工业自动仪
表、实验室仪器及装置、光学仪器制造）、专用仪器仪表制造业（如汽车仪器仪
表、环境保护仪器仪表制造）、文化、办公用机械制造业（复印机、电影机械、
照相机及器材制造）、钟表制造业等等这些制造工厂，一般涉及铸锻系统、机械
加工系统和辅助生产系统。铸锻（热加工）系统有：铸钢、铸铁、精密铸造；机
械加工系统有：标准零件、齿轮、发动机、油漆、冲压、装配；辅助生产系统有：
动力、模型等。
仪器仪表及文化、办公用机械制造业的生产工艺流程与专用设备制造业的差
不多，其污染物排放种类大致相同。当规模有差别时，其废水、废气、噪声及固
废排放量相对有不同，污染因子也可能发生变化。在环境管理体系审核中，对环
境因素审核既要考虑排放的污染物种类，又要根据其排放量的大小，确定其影响
程度，才能客观地评价环境影响严重性。
仪器仪表及文化、办公用机械制造业的生产过程及主要环境因素如图 2 所示。
℃
℃
℃
℃
℃℃
○
○
℃
○
铸（锻）造
冲压
切削
壳件
加工
喷涂
(油漆)
部件
加工
装配 调试 包装
线路
焊接
电镀
钻孔
磨刨
车削
元件清洗
图 2 仪器仪表及文化、办公用机械制造业生产过程和主要环境因素示意图
图例 ℃ 表示废气有组织排放源
○ 表示噪声源
℃ 表示废水排放源
第三节 环境因素
一、机床制造主要工艺流程的环境因素
其主要工艺流程的环境因素分述如下：
（1） 毛坯制造：毛坯制造分为铸造和锻造、铸造过程输入材料有生铁、石灰石，
用焦碳和电力为能源，经过熔铁炉将生铁熔解成熔融状态，再铸成工件毛坯。主
要环境因素有熔炉排放烟尘、废气（含有 CO、CO2、NOX）、金属氧化物、炉渣
和可回收利用的铸件废品和铸件毛边。控制和降低铸件废品率，可节约能源、提
高工效、减少排污。
铸造一般是钢质工件毛坏加工，钢材在锻造炉加热软化后，再锻压成工件毛
坯，用焦炭或煤为燃料，锻件加热炉排放烟尘、废气（含 SO2、NOX、CO、
CO2），是本工序的主要环境因素。
（2）粗加工：去除毛坯表面砂质杂质、毛边，然后作毛坏表面和基准面的粗刨，
主要环境因素有可回收的生铁毛边和部分可利用金属切屑。
（3）人工时效：经粗加工的工件进行回火处理、放置、达到工件不变型、回火
处理过程有废气排放。
（4） 上底漆：为了防止工件生锈和前期加工的需要，在进行工件划线前对工作
表面清除杂质，然后上底漆。上底漆过程产生少量溶剂挥发，污染环境。
（5） 划线：划线过程没有明显的环境因素。
（6） 平面加工：对工件平面进行粗刨和精刨后，再进行刮削，使表面符合精度
要求，过程会有少量废润滑油、废柴油滴漏，产生金属切屑。
（7） 镗孔：镗孔会产生大量切屑（生铁或钢屑）、废油等。
（8） 油漆：对机床和部件外表面涂防锈漆，过程产生溶剂挥发。
（9） 零件加工：零件包括轴、齿轮、皮带轮及其它小型零件、涉及车、铣、镗、
刨、磨等加工。过程的环境因素有：金属切屑、润滑油、柴油滴漏、废油废水排
放。
（10） 装配：将零件组装，应防止油类滴漏，减少废油产生。
（11） 调试：调试过程有废油产生和滴漏。
（12） 喷漆：机床喷漆一般用天那水稀释、过程产生大量天那水挥发，污染空
气。
（13） 其它辅助设施应考虑的环境因素：
材料部：应考虑油料库、保存和发放过程可能的泄漏，化学品毒性、腐蚀性、
乙炔、氢气、氧气等易燃、易爆、助燃材料安全存放和使用。防止因事故的
发生严重污染环境。
锅炉房：锅炉一般使用煤或重柴油为燃料，锅炉运行过程排放废气（烟尘、
NOx、SO2）；排放废水（含 SS、COD、BOD5、油类）。
废品回收部：机床制造的主要废物有：金属切屑（生铁或钢屑）、废润滑油、
废液压油、废柴油，存放过程可能发生泄漏、污染环境。废品应考虑合理利
用。
污水处理站：机床制造的生产废水以含油主，应审查污水含油、SS、COD、
BOD5 等指标是否达标排放；生活污水中 SS、COD、BOD5 等指标是否达标
排放。
对于金属切削机床制造业的环境因素审核，应重点审查原材料燃料消耗指标，
节约能源燃料；固体废物（金属边角料、金属切屑）的综合利用；污水的主要指
标（油类、COD、BOD5、SS）是否达标排放；各类锻烧炉的废气排放指标；以
及对易燃、易爆品是否妥善保管和安全使用，防止意外事故。导致重大环境影响。
二、仪器仪表及文化、办公用机械制造业主要工艺流程的环境因素
（1） 铸造工序：这一工序产生污染物的主要设备为熔炼炉。产生的污染物质有：
烟尘、CO、NOx、SO2 等。
铸造工序的另一种环境因素是噪声，其来源于造型机、鼓风机、除尘风机等，
一般噪声源强在 90~110dB（A）范围。
固体废弃物有：冶炼渣、铸造炉的废渣。
（2） 机械加工：本工序主要产生机械零件洗涤废水，废水中污染物主要有石油
类、COD、悬浮物。配备电镀工序的还有电镀废水排放，镀铬的废水中含六价
铬和 CN-，镀锌的废水中含锌离子，镀铜的废水中含有铜离子，以及镀层处理剂，
电镀废水一般都含有有害有毒物质。
机械加工的另一项污染是废钢、铁屑等固体废物，可压块回炉重新冶炼。
机械加工过程中，产生机械运转、磨擦噪声。
（3）齿轮加工和热处理：主要产生含石油类、COD、悬浮物废水；热处理使用
少量有毒化学药剂，可能产生少量有毒废气。
（4）冲压件和油漆：冲压是冷加工过程，冲压成型加工产生的环境因素有噪声，
主要噪声源有风机、铆枪、砂轮机、制管机、清洗机、各类机床设备、剪板机等，
一般噪声源强在 80~100dB（A）范围内，环境声强在 75dB（A）以上。
冲压后的零件清洗，除去油迹和尘埃，洗涤废水含有石油类、COD、悬浮
物。
一般冲压件都是作为设备外壳，必须进行油漆、打磨、喷漆，油漆加工过程
产生漆雾，溶剂挥发（如二甲苯、天那水），打磨粉尘。
此外，冲压零件后的废边角料，应回收利用。
（5）辅助生产系统：包括设备修造、工具、动力、模型焊割等。这些过程是一
个综合性的生产活动，可能产生含油废水、废气排放、模型加工废料、噪声、废
油类和化工（乙炔）废渣。车间内还有焊割废物。
（6） 职工生活废水、生活垃圾、建筑垃圾。
第四节 适用于机械制造业的环境法律法规
一、主要的法律法规
1、 中华人民共和国宪法
2、 中华人民共和国环境保护法
3、 中华人民共和国大气污染防治法
4、 中华人民共和国水污染防治法
5、 中华人民共和国环境噪声污染防治法
6、 中华人民共和国固体废物污染环境防治法
7、 中华人民共和国消防法
8、 国家危险废物名录
9、 危险废物转移联单管理办法
10、 建设项目环境保护管理条例
11、 中华人民共和国节约能源法
12、 化学危险品安全管理条例
二、主要的环境标准
1、水污染综合排放标准 GB8978-1996
2、地表水环境质量标准 GBGHZB1-1999
3、环境空气质量标准 GB3095-1996
4、大气污染物综合排放标准 GB16297-1996
5、工业企业厂界噪声标准 GB12348-90
6、常用化学危险品贮存通则 GB15603-1995
7、工业炉窑大气污染物排放标准 GB9078-1996
第五节 监测和环保措施
一、监测
1、监测内容
机械制造业应在其确定的现场范围内进行例行监测，监测内容如表 1 所示。
表 1 污染源及厂区环境监测内容
类 别 监 测 项 目
熔炼炉烟气 烟（粉）尘、二氧化硫
车间空气 粉尘
生产废水处理站流程控制进、出水 SS、COD、BOD5、石油类、Cr+6、CN-、
pH、总铜、总锌
生产污水处理站进、出水 SS、COD、BOD5、pH
厂界 厂界环境噪声（A 声级）
2、监测方法（按标准规定方法）
污染物监测方法应参照有关标准进行测量，以确保测定结果的可靠性。
（1） 烟（粉）尘监测：监测方法参照 GB/T 16157-1996《固定污染源排气
颗粒物的测定与气态污染物采样方法》；
（2） 烟气 SO2 监测：测定方法参照 GB/T 15262-94《甲醛吸收副玫瑰苯胺
分光度法》；
（3） 废话水中 SS：测定方法参照 GB11901-89，《悬浮物的测定——重量
法》；
（4） 废水中 COD：测定方法参照 GB11914-89《化学需氧量的测定——重
铬酸盐法》；
（5） 废水中 BOD5：测定方法参照 GB7488-91《稀释与接种法》；
（6） 废水中六价铬：测定方法参照 GB7467-87《二苯碳酰二肼分光光度
法》；
（7） 废水中氰化物：测定方法参照 GB7486-87《吡啶-巴比妥酸比色法》；
（8） 废水中 pH：测定方法参照 GB6920-86《玻璃电极法》；
（9） 石油类：测定方法参照 GB/T16488-1996《红外光度法》；
（10）噪声：测量方法参照 GB12349-90《工业企业厂界噪声测量方法》；
（11）废水中总铜、总锌：测量方法参照 GB7475-87《原子吸收分光光度
法》。
二、环保措施
（一）主要控制项目
废气：烟尘、粉尘、SO2
废水：SS、COD、BOD、油、pH、CN-、Cr+6、总铜、总锌
固废：含油废弃物
（二）环保措施
1、在熔炼炉生产中，尽量减少烟尘、SO2、粉尘的无组织排放，应排放标准要
求采取烟囱排放、未达标准要求的，应采取过滤、吸收等处理方法加以控制。
2、在电镀生产中，应建立污水处理站，按排放标准要求，妥善处理好电镀废水，
做到达标排放。
3、在加工生产中，对废油、含油废物等危险废弃物，应分类收集，交由有处理
资格的单位处理。
4、机械产品应规定有关噪声、电磁波、振动、光、热及放射性等污染出厂控制
指标，确保达到国家和行业标准的要求。
5、节约能源、资源的使用，同时对废弃物尽量回收再利用。
6、控制机械工业污染最有效的途径是提高工艺技术水平，生产操作管理水平，
进行生产全过程的污染控制。
参考文件
1、国家科学技术委员会《中国技术政策——机械工业》1985
2、国际劳工局编，劳动人事部劳动保护科学研究所等译《劳动保护百科全书》
科学技术文献出版社 1986
