時(shí)間:2022-08-30 08:46:50
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1有色金屬循環(huán)利用的意義
1.1有色金屬循環(huán)利用的緊迫性
礦產(chǎn)資源是保障國(guó)家經(jīng)濟(jì)健康發(fā)展的基礎(chǔ).隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展,對(duì)金屬的需求不斷擴(kuò)大。急速膨脹的消費(fèi)也給現(xiàn)有地采,選、冶等各個(gè)環(huán)節(jié)帶來了不同程度的壓力和影響,進(jìn)而引發(fā)了資源、能源、環(huán)境等方面的嚴(yán)重問題,成為制約我國(guó)社會(huì)和經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的重要因素。
1)雖然中國(guó)主要金屬礦產(chǎn)儲(chǔ)量大多數(shù)較豐富.但人均占有量不高。其中超大型和大型礦床比例很小,絕大多數(shù)為中小型,不利于規(guī)?;_采。礦石品位偏低.銅.鋁土礦.鉛、鋅等多為貧礦,難選礦比例大。目前我國(guó)正處于工業(yè)化階段,為適應(yīng)國(guó)民經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的需要,近幾年來金屬材料需求量及產(chǎn)量以年均20%以上的速度增長(zhǎng)。2010年,10種主要有色金屬產(chǎn)量更是達(dá)到3100萬t。與此同時(shí),我國(guó)2/3的國(guó)有大、中型礦山骨干企業(yè)進(jìn)入中晚期.1/3的礦山資源面臨枯竭。龐大的金屬材料生產(chǎn)規(guī)模,在滿足旺盛的金寓材料需求的同時(shí),也加速了不可再生性礦產(chǎn)資源的枯竭。
2)冶金工業(yè)是高耗能行業(yè),僅鋼鐵I業(yè)的能耗就占全國(guó)工業(yè)總能耗的10%。我國(guó)由于礦產(chǎn)品位低,成分復(fù)雜及資源循環(huán)利用率低,從而使我國(guó)產(chǎn)品單位能耗比國(guó)際先進(jìn)水平高15%以上。2010年我國(guó)有色金屬工業(yè)年消耗標(biāo)準(zhǔn)煤已經(jīng)超過7411萬1,同比增長(zhǎng)15.54%,約占全國(guó)能源消費(fèi)量的2.8%,幾乎平均每生產(chǎn)1有色金屬約需消耗標(biāo)準(zhǔn)煤3.131。同時(shí),冶金行業(yè)也是一個(gè)高污染行業(yè),雖然近10年來我國(guó)有色金屬工業(yè)的環(huán)境保護(hù)和治理工作取得了巨大的進(jìn)步,但排放污染物的總量衣然不斷持續(xù)_上升;并且隨工業(yè)廢水排放的汞,鎘、鉛和六價(jià)鉻等重金屬數(shù)量也相當(dāng)驚人,污染事件時(shí)有發(fā)生。由此可以看出,我國(guó)冶金行業(yè)的發(fā)展受到資源、能源和生態(tài)環(huán)境的制約。為保證國(guó)家經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展,開展資源循環(huán)利用是我國(guó)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的必然選擇。
2自動(dòng)化設(shè)備管理系統(tǒng)的重要性
現(xiàn)代企業(yè)的物質(zhì)技術(shù)基礎(chǔ)則是企業(yè)設(shè)備管理,可想而知,設(shè)備管理對(duì)于一個(gè)企業(yè)的重要性有多大,隨著企業(yè)設(shè)備技術(shù)含量的日益提高,越來越具有集成化、流程化、智能化的發(fā)展趨勢(shì),系統(tǒng)的規(guī)模也與日俱增,從而對(duì)設(shè)備管理的要求也有了明顯提高,就目前來看,我國(guó)在設(shè)備管理.上還存在不少問題,首先是由于設(shè)備更新速度較快,導(dǎo)致管理難度急劇增大,其次,由于設(shè)備系統(tǒng)結(jié)構(gòu)日趨復(fù)雜,導(dǎo)致設(shè)備的造價(jià)也逐漸提高,并且缺乏有效維護(hù),再者,由于設(shè)備管理的操作主要是靠人為管理,因此很難完善設(shè)備信息的記錄,導(dǎo)致數(shù)據(jù)的誤差性相對(duì)較大。
3自動(dòng)化設(shè)備管理的現(xiàn)狀
我國(guó)經(jīng)濟(jì)水平的發(fā)展為工業(yè)化水平帶來了物質(zhì)條件,自動(dòng)化程度也日益加深,但從工業(yè)化整體去看,依然存在很多問題,如:設(shè)備陳舊落后、資源浪費(fèi)量相對(duì)較多、能源消耗又相對(duì)較高。這些問題的存在導(dǎo)致我國(guó)與西方國(guó)家之間的差距難以拉近,盡管我國(guó)在工業(yè)設(shè)備技術(shù)方面的研發(fā)有了顯著成效,但在核心上卻難以突破,面對(duì)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的激烈,我們必須不斷提高工業(yè)自動(dòng)化水平。
4有色金屬循環(huán)利用現(xiàn)狀
自20世紀(jì)90年代以來,世界各國(guó)都十分重視二次資源中有色金屬的高效提取和綜合利用美國(guó)和歐洲發(fā)達(dá)國(guó)家都將資源的高效利用列入國(guó)家戰(zhàn)略性高技術(shù)發(fā)展日程,大力支持資源的循環(huán)利用我國(guó)在20世紀(jì)80年代就開始重視資源循環(huán)利用技術(shù),但是和國(guó)外相比,仍然有不小的差距歐美日本等發(fā)達(dá)國(guó)家多數(shù)金屬的再生比例已經(jīng)超過50%,日本的鉛、鋅.鈷、銦等金屬的再生比例已經(jīng)超過98%,而我國(guó)多數(shù)在20%~30%。我國(guó)再生技術(shù)裝備落后,國(guó)外成功開發(fā)了廢紫銅直接制桿技術(shù)和裝備、連續(xù)傾動(dòng)爐冶煉富氧頂吹熔池熔煉等先進(jìn)技術(shù),而且產(chǎn)業(yè)集約化程度較高。我國(guó)在鉛、鋅鎳、鈷鋁的再生方面缺乏低污染先進(jìn)技術(shù)裝備,存在二次污染等風(fēng)險(xiǎn)。
1)廢雜銅的循環(huán)回收利用技術(shù)。①廢雜銅回收一般包括兩部分:一是企業(yè)在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的邊角廢料;二是報(bào)廢的銅產(chǎn)品,2010年我國(guó)再生銅產(chǎn)量占原生銅產(chǎn)量比例的30%,約有38%的廢雜銅進(jìn)入銅加工行業(yè)直接做成銅制品,12%進(jìn)入熔煉銅精礦的轉(zhuǎn)爐或陽極爐處理,50%的廢雜銅進(jìn)入專門冶煉廢雜銅的工廠或生產(chǎn)系統(tǒng)處理。截止到2011年9月份,我國(guó)再生銅產(chǎn)量達(dá)到193萬t,隨著各行業(yè)對(duì)銅的需求量不斷加大,再生銅的比例會(huì)越來越大。②針對(duì)國(guó)內(nèi)廢雜銅的特點(diǎn),中國(guó)瑞林工程技術(shù)有限公司開發(fā)了NCI.爐工藝及設(shè)備。NCI.爐既可采用氣體燃料,也可使用粉煤等固體燃料.爐體簡(jiǎn)單,轉(zhuǎn)動(dòng)靈活.自動(dòng)化程度搞.爐體密閉,環(huán)保好主要處理含銅品位90%以上的廢銅料,爐渣含銅可控制在20%左右。采用稀氧燃燒后,熱效率可提高40%.減少碳排放45%,減少氮化物排放87%:目前,在國(guó)內(nèi)已經(jīng)投入使用,運(yùn)轉(zhuǎn)效果良好?!?
2)含鉛物料循環(huán)利用技術(shù)。我國(guó)再生鉛工業(yè)起步于20世紀(jì)50年代,原料來源較多其中85%以上來自廢鉛酸蓄電池.隨著我國(guó)對(duì)環(huán)境保護(hù)和資源循環(huán)的重視,我國(guó)再生鉛行業(yè)取得了巨大的進(jìn)步。截止到2011年9月,我國(guó)再生鉛產(chǎn)量達(dá)到93萬t。
3)廢高溫合金綜合回收技術(shù)。近年來,我國(guó)高溫合金的年產(chǎn)量在50001以上,每年從各航空工廠等有關(guān)廠家產(chǎn)出的高溫合金回收料約數(shù)千噸:但是由于我國(guó)廢高溫合金回收料的再生利用還處于一個(gè)較低的水平,多數(shù)經(jīng)過簡(jiǎn)單的分離后就以低品質(zhì)的合金再次用到小企業(yè)中,難以實(shí)現(xiàn)保質(zhì)再生,而且回收過程中污染比較大。徐州北礦金屬循環(huán)利用研究院開發(fā)了“廢合金強(qiáng)化電解-合金組份調(diào)控再生”技術(shù)、“廢合金高溫分離鎳鈷還原再生技術(shù),以及廢合金高溫組份調(diào)控再生技術(shù),實(shí)現(xiàn)了高溫合金的直接利用。
4)廢催化劑循環(huán)回收利用技術(shù)。由于催化劑在改變物質(zhì)化學(xué)反應(yīng)速率方面具有獨(dú)特的作用,所以其應(yīng)用也越來越廣泛。石油化工工藝90%以上是催化反應(yīng)過程,幾乎所有的汽車都裝有尾氣催化劑。2010年我國(guó)催化劑產(chǎn)量84萬t以上由于催化劑長(zhǎng)時(shí)間的使用,會(huì)發(fā)生老化,導(dǎo)致活性組晶粒長(zhǎng)大甚至發(fā)生燒結(jié),部分會(huì)因中毒而喪失活性。催化劑壽命短的僅幾個(gè)月甚至幾天,長(zhǎng)得可達(dá)7~8年,所以不可避免要更換相當(dāng)數(shù)量的廢催化劑。針對(duì)含鎳、鈷.鉬.釩系列廢催化劑,國(guó)內(nèi)進(jìn)行了大量研究.建設(shè)了規(guī)模不等的小型冶煉廠。徐州北礦金屬盾環(huán)利用研究院開發(fā)了鎳鈷系列催化劑直接成分再生技術(shù);鉬系列催化劑直接升華技術(shù);催化劑造渣技術(shù),實(shí)現(xiàn)了金屬與載體的分離。
5有色金屬循環(huán)利用展望
雖然近年來我國(guó)有色金屬循環(huán)利用取得了巨大的進(jìn)步,但是由于起步晚,和國(guó)外相比仍有不小差距。再生資源產(chǎn)業(yè)總體實(shí)力不強(qiáng)。由于企業(yè)過于分散,回收隊(duì)伍龐雜,很難發(fā)展成具有國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的再生有色金屬企業(yè)集團(tuán)。再生金屬產(chǎn)業(yè)技術(shù)裝備水平不高。國(guó)內(nèi)多數(shù)企業(yè)和回收設(shè)備簡(jiǎn)陋.技術(shù)落后,金屬回收率低,而且多金屬品種混雜,質(zhì)量不穩(wěn)定.難以生產(chǎn)高質(zhì)量產(chǎn)品。產(chǎn)業(yè)集約化程度低,低水平重復(fù)建設(shè)嚴(yán)重。目前全國(guó)再生金窟企業(yè)約有1000多家,多數(shù)為民營(yíng)企業(yè),大中型骨干企業(yè)僅190-2%,產(chǎn)業(yè)規(guī)模普遍偏小.產(chǎn)業(yè)集約化程度低整個(gè)產(chǎn)業(yè)處于小亂,散的狀態(tài)。此外,法制體系不夠健全,回收、物流體系不完善。
6結(jié)束語
針對(duì)目前我國(guó)有色金屬盾環(huán)利用存在的問題應(yīng)加強(qiáng)行業(yè)準(zhǔn)入管理,進(jìn)一步優(yōu)化產(chǎn)業(yè)布局。提出再生有色金屬行業(yè)企業(yè)規(guī)模.產(chǎn)能布局技術(shù)裝備綜合能耗.節(jié)能環(huán)保等準(zhǔn)入指標(biāo),促進(jìn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)運(yùn)一步優(yōu)化,提高產(chǎn)業(yè)集中度,實(shí)現(xiàn)集約化經(jīng)營(yíng)提資源綜合利用率和節(jié)能環(huán)保水平。培育-批大中型再生有色金屬企業(yè),建立有己的廢雜金屬回收網(wǎng)絡(luò),專門從事再生金屬的提煉和加工,以滿足國(guó)家需要。加強(qiáng)技術(shù)創(chuàng)新,積極支持重點(diǎn)企業(yè)成立有自金屬再生利用研究機(jī)構(gòu),建設(shè)再生金屬創(chuàng)新中心制定科學(xué)發(fā)展規(guī)劃,進(jìn)一步完善產(chǎn)業(yè)法律法規(guī)。