有色金屬工業
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什麼是有色金屬工業[1]
有色金屬工業是指從事有色金屬生產的工業,包括採礦、選礦、冶煉、加工成材等生產工藝過程,是重要的原材料工業部門。
有色金屬工業迴圈經濟發展模式[2]
一、有色金屬工業發展存在的問題
我國有色金屬工業發展的現狀,與迴圈經濟發展的要求相比,尚存在較大的差距,主要表現在:一是資源浪費較為嚴重;二是廢棄物排放隨意,環境污染嚴重。
(1)礦業資源浪費嚴重
減量化原則是迴圈經濟的首要原則。減量化原則要求在經濟活動的源頭就要註重優化工藝流程,減少資源浪費,提高資源利用效率,而我國的有色金屬工業資源在開發和利用過程中卻存在著巨大的浪費。
1.礦產資源勘查和開發過程低效,資源浪費嚴重
礦產資源的勘查和開發,由於技術、資金和制度等方面的原因,在開發過程中難以達到高效率。礦產開發需要較高的成本,且風險大,小企業很難進行,而國有或集體大企業因為制度的原因也難以開展。受利益的驅動,很多有色金屬礦產資源勘探開發缺乏效率,常見的方式是邊探邊採、以採代探。有的疏於管理,甚至未經審批擅自無證勘探、開采;有的只有勘查許可證,卻以勘探之名從事非法採礦活動。很多礦區開采秩序混亂,存在採富棄貧、採厚棄薄的現象,資源浪費驚人。掠奪性開采的直接後果,就是礦山貧化率加快,資源利用率降低。另外,政府官員手中掌握的稀缺資源的配置權極有可能使其為了個人利益而損害國家利益(滋生腐敗),所有這些都會嚴重地破壞和浪費礦產資源。
2.技術水平低下,資源利用率低,能耗高
雖然我國有色金屬礦產地數量很多,但從總體上看貧礦多、富礦少,從而給技術開發帶來較大難度。特別是國家有色金屬管理體制變革後,大多數有色金屬企業下放地方管理,使許多既無技術又無設備的小型企業擠進有色金屬行業。目前行業普遍存在生產集中程度低、大多數中小企業技術裝備落後、能耗高的現象。例如,目前不少中、小型礦山地下開采還使用較原始的崩落採礦法,甚至用穿巷式和手工開采,致使礦石的損失率、貧化率提高,大大降低了礦石回采率,有的甚至低於50%。由於礦山開采設備效率低、耗能高,極大地影響了礦山生產能力和資源利用效率。對於地質構造發育、礦體較薄、產狀陡等開采技術條件複雜的礦山,採礦損失率更高(有的礦甚至根本不採)。有些企業的選礦技術比較落後,選礦方法不適用或選礦工藝單一,導致回收率較低,資源浪費驚人。
3.產業鏈過短,產品附加值低
長期以來,我國有色金屬工業普遍存在重開采輕加工的現象,導致產業組織結構過於分散,生產集中度低,集聚發展不夠,產業配套能力差,產品附加值低。事實上,國內許多有色金屬企業產品單一,多為初級選礦加工產品,不少還直接出售原礦。就是加工業較為發達的幾家龍頭企業,也還都處在產品深加工發展的初級階段。產品科技含量和附加值低,產業鏈延伸速度慢,直接影響了有色金屬產業經濟效益的提高並造成資源的浪費。
4.綜合利用水平低,單位產出能耗高
目前,我國在資源利用上仍處於粗放式階段,有色金屬礦產資源綜合利用率為60%,與發達國家相比低10% ~15%;共伴生礦產資源綜合利用率僅為40%,比發達國家低20%。粗銅綜合能耗平均約為1t標準煤,比國外先進水平約高40%,氧化鋁綜合能耗平均約為1154kg標準煤,比國外先進水平約高50%。再生銅、再生鋁產量分別占銅、鋁產量的22%和21%,遠低於世界先進水平的37%和40%。每年產生尾礦、赤泥等固體廢棄物1億多t,只利用了1000多萬t,累計堆存量已達20多億t。以單位GDP產出能耗量表徵的能源利用效率,我國與發達國家的差距非常大,日本為1,義大利為1.33,法國和德國為1.5,英國為2.17,美國為2.67,加拿大為3.5,而我國高達11.5。
(2)生態環境污染嚴重
開發和利用礦產資源是發展國民經濟的需要,但是粗放式的礦產資源開發對環境的破壞是極其嚴重的。礦產資源開發過程中產生的廢水、廢渣和廢氣是生態環境重要的污染源。
有色金屬產業是固體廢棄物和工業廢水排放較多的行業。長期以來,企業環保意識普遍淡薄,礦山開發和加工過程對環境和生態造成嚴重的破壞。主要表現在:草原植被和森林的破壞,土地退化,沙漠化,土壤和水體的污染,粉塵及有害物質對空氣的污染,因採空或超采地下資源引起的地裂縫、地面沉降、塌陷、滑坡及泥石流等。礦業開采、加工過程中產生的工業固體廢物堆存占用了大量的土地,長時間日曬雨淋,嚴重破壞了當地的生態環境。
二、我國有色金屬工業迴圈經濟發展的模式選擇
從實踐上看,西方發達國家的迴圈經濟最初是從解決消費領域的廢棄物問題入手的,之後向生產領域延伸,最終旨在改變“大量生產、大量消費、大量廢棄”的經濟發展模式。而從前邊我國有色金屬工業發展的現狀來看,問題眾多,涉及經濟和社會活動的各個環節。根據迴圈經濟運作原則的要求,本文從3個層面提出符合我國國情的有色金屬工業迴圈經濟發展模式。
(1)微觀層面
微觀層面是立足於有色金屬工業企業層面上的小迴圈,即企業按照清潔生產的要求,採用科學的設計和技術,將單位產品的各項消耗和污染物的排放量限定在先進標準的許可範圍之內,本層面控制的重點是單個企業生產過程的控制。
1.資源的清潔開采
所謂清潔開采,就是在資源開采過程中最大限度地減少廢料的產出和排放,提高資源綜合利用率,減少或杜絕有損資源開發效果的不良工藝技術。主要途徑有以下幾個方面:
1)廢料產出最小化。採用合理的開拓系統和採切比小的採礦方法,從源頭上控制廢石產出率;儘量採用上行開采順序,建設井下選礦廠,將廢石和尾砂就地回填採空區。
2)提高資源綜合利用程度。採用先進的選冶技術,不斷提高資源的利用率,減少污染,而延緩資源耗竭速度。
3)廢料資源化。加強綜合回收,提高廢料資源化的水平,儘可能將不具開發價值的“個性礦”變為礦產資源,包括製作建築材料和礦區復墾、造地等。
4)大力發展綜合開采技術、生物冶金技術和原地溶浸技術,對品位低、埋藏深、複雜難採礦體的開采具有重要的意義。
2.資源加工和綜合利用
1)採用先進的技術,改造傳統工藝,提高金屬回收利用率。如採用原生電位調控浮選技術提高複雜鉛鋅多金屬礦的產品質量和金屬回收率。
2)採用新技術、新工藝、新設備,降低能耗、藥耗和水耗,減輕環境污染,保護生態環境。進一步開展科技攻關,提高伴生有益元素的綜合利用率。
3)推進產品深加工,提高附加值。利用高新技術提高有色金屬工業冶煉、加工和回收利用水平,大力向新型材料工業轉變,形成多金屬資源開發—冶煉—精深加工—新材料的產業鏈,並促進合金新材料向裝備製造業延伸。
3.固體廢料的綜合運用
所謂固體廢料,是指在資源開采過程中產生的廢石、尾礦、廢渣等。
1) 廢石。礦山每年採掘的廢石量特別巨大,占礦山廢料的絕大部分,難以處理且占據大量的空間,嚴重影響當地的生態環境。廢石的處理可以直接回填採空區,也可以在提升至地表後,進行適當的破碎加工,再利用尾礦和水泥拌和回填採空區。有些廢石,對其成分進行研究後,可用作建築材料、公路材料、混凝土骨料、肥料添加劑等,提高其經濟效益。
2)尾礦。由於生產工藝和技術的局限,選礦排出的尾礦中還含有部分的有用成分,可以通過尾礦再選回收金屬和其他有用礦物。尾礦也可以在粉碎後根據其成分應用與建材工業或回填地下採空區。
3)廢渣。對富含金屬的礦渣可採取化學浸取法提取。
4.廢水的綜合利用
有色金屬企業在資源開發和利用中排出大量的廢水,包括採礦廢水、選礦廢水、生活污水和其他廢水,其中含有多種重金屬離子和大量塵泥、懸浮物等,如不有效處理,將會對環境造成極大的危害。
1)井下開采的廢水由地表溶水、地下滲透水和採礦作業水等組成,一般呈鹼性。回收處理可以先將其彙集於貯水池,通過沉降作用凈化,除去重金屬離子、塵泥和懸浮物。上清水可以作為井下開采用水,亦可作為綠化用水。
2)選礦產生的廢水量較大,且品性不同。可以將尾礦濃縮的溢流水及精礦過濾水彙集於貯水池,再返回磨礦作業或作為選礦補加水之用。部分廢水隨尾礦進入尾礦庫,經過沉降澄清凈化後,可將上清水用作綠化。此外,回水中含有部分選礦藥劑,可節約藥劑用量。
3)其他廢水如生活污水、電廠廢水及剩下的採礦、選礦廢水也可以收集起來,利用硫精礦制酸後的廢渣生產的聚合硫酸鐵來處理廢水,處理後的中水可以再用到採礦、選礦和電廠等生產單位。
5.加強礦山的復墾和廢舊巷道的利用
把復墾內容納入採礦計劃,堅持開采工藝設計和復墾設計統一規劃、統一管理,使開采程式和排土工藝適應復墾工作的要求。對於廢舊巷道,除回填之外,可通過加固和處理作為儲藏空間,用於冷藏、儲存易爆有毒危險品、養殖和實驗室等等。
(2)中觀層面
中觀層面是立足於區域層面的中迴圈,即在按產業鏈形成的產業集群區或工業園區內,遵循生態產業鏈發展的要求,將一系列彼此關聯的生態產業鏈有機地組合在一起,建設生態工業園區,通過園內企業間和產業間不同生產過程之間的物質集成和能量集成,減少或杜絕廢棄物的排放,實現廢物的迴圈利用和能量的高效利用。
具體地講,生態工業園區是按照迴圈經濟原則的要求,以礦區某一有色金屬龍頭企業或產品為核心,在推行清潔生產、發展生態企業的基礎上積極引進和建設與現有企業配套互補的企業和項目,通過產業和企業間的協調合作,推動園區產業鏈的延伸和耦合,形成產品和廢物食物鏈(加工鏈),達到各單位之間資源的迴圈利用和園區內廢物的零排放。
建設有色金屬生態工業園,通過優化資源配置,既發展了迴圈經濟,同時也節約了土地,大幅度地減少了企業間所需原材料的運輸成本,提高了公共資源的利用率及各企業的經濟效益。
(3)巨集觀層面
巨集觀層面是立足於社會層面上的大迴圈,即整個國家和社會按照迴圈經濟的要求,倡導迴圈經濟理念,制定相關法律和規則,實施戰略規劃,實現整個社會的清潔生產、乾凈消費、資源迴圈和環境凈化。
如深圳市格林美高新技術股份有限公司針對以“垃圾”形態堆積的“城市礦山”,通過與當地政府合作,在武漢、深圳等10多個城市建設了15000多個廢舊電池回收箱和30多個電子廢棄物回收超市,覆蓋7000萬人群和10km2,大規模、大範圍地對城市的廢舊電池、電子廢棄物進行分類、規範收集,通過分離、提純,回收,利用了廢棄鈷鎳資源,生產出超細鈷鎳粉體材料,成為中國城市礦山資源開采與迴圈利用的示範模式。
三、政策建議
(1)加強立法
迴圈經濟作為一種先進的經濟模式,需要法律法規的保障,因此建立和完善相關的法律制度不容忽視。可根據迴圈經濟的理念和原則建立健全有色金屬礦業資源開發利用與礦山環境管理、礦產資源綜合利用的法律和制度。在這方面,日本做得比較好。日本在2000年相繼修改和通過了多項迴圈經濟法規,代表性的有《推進迴圈型社會基本法》、《促進資源有效利用法》、《建築工程資材再資源化法》、《容器包裝迴圈法》和《廢棄物處理法》等。
(2)健全產業政策
政府通過制定產業政策,鼓勵有色金屬行業企業主動地、創造性的發展迴圈經濟。如政府對相關重大項目給予保障貸款規模、資金補助、貼息貸款等資金支持;稅務部門可針對使用迴圈再生資源生產產品的企業實行減免稅收的優惠政策;環保部門可以通過提高排污標準和制定消費環節的廢棄物收費標準的辦法,提高生產環節、消費環節的廢棄成本,以解決迴圈型生產環節的成本障礙。
(3)加大科研投入,鼓勵科技進步與創新
專門為建立迴圈經濟產業鏈進行的技術研發,涉及面多,應用範圍相對狹小,研發投入較大,投資風險大,單個企業難以完成,需要政策、資金和專門人才的支持。政府可以適當增加有色金屬資源綜合利用和無害化處理方面的科研投入,然後將成果在行業內推廣。另外,可以發揮生態工業園特有的作用,採用“股份制形式、市場化機制、集約研發”的模式,建立園內技術研發中心,推進迴圈經濟技術的研發。
(4)加強規劃監管
政府在協調區域發展規劃中要把產業集群和迴圈經濟結合起來,在促進有色金屬產業集群發展過程中註意引導企業、企業集團、工業園依照迴圈經濟理念構建產業鏈;利用可支配的資源對迴圈經濟發展進行投入和支持;加強對資源環境的監管。
(5)構建公眾參與機制
發展有色金屬工業迴圈經濟,實現社會層面的大迴圈,公眾參與不可或缺。首先要樹立迴圈經濟觀念;其次要求每個消費者將產生的廢棄物主動及時清理、分類,以滿足下一階段生產活動對原料的需求。同時,充分發揮公眾的監督作用。
有色金屬工業綜合能耗與折算繫數[3]
一、綜合能耗
A 能耗術語
(1)耗能工質。耗能工質是指在生產過程中所消耗的不作原料使用,不進入產品,制取時又需要消耗能源的工作物質,如生產過程中使用的水、壓縮空氣、氮氣、氧氣、蒸汽等。
(2)能源等價值。對二次能源,是指生產單位數量的二次能源所消耗的一次能源量;對耗能工質是指生產單位數量的消能工質所消耗的一次能源量。
B 綜合能耗定義
綜合能耗是規定的耗能體系在一段時間內實際消耗的各種能源實物量按規定的計算方法和單位分別折算為一次能源的總和。
(1)能耗體系,一般是指企業,也可以是核算單位內的分廠、車問、工段或生產線、生產工序等其他耗能單元。對能源統計,體系亦可規定為行業(部門)、地區。
(2)實際消耗的各種能耗是指一次能源(原煤、原油、天然氣等)、二次能源(如電力、熱力、焦炭等國家統計制度所規定的能源統計品種)和生產使用的耗能工質(水、氧氣等)所消耗的能源。所消耗的各種能源不得重計或漏計。存在供需關係時,輸入、輸出雙方在計算中量值上應保持一致。
(3)企業實際消耗的各種能源是指用於生產活動的各種能源:它包括主要生產系統、輔助生產系統和附屬生產系統用能,不包括生活用能和基建項目用能。生活用能是指企業系統內的宿舍、學校、文化娛樂、醫療保健、商業服務和托兒幼教等方面的用能。
(4)在企業實際消耗的能源中,用作原料的能源也必須包括在內,如工藝性無煙煤、石油焦等。
C 綜合能耗分類
綜合能耗分為6種,即:企業綜合能耗、企業單位產值(凈產值)綜合能耗、產品單位產量綜合能耗、產品單位產量直接綜合能耗、產品單位產量間接綜合能耗和產品可比單位產量綜合能耗。
(1)企業綜合能耗是統計報告期內企業的主要生產系統、輔助生產系統和附屬生產系統的綜合能耗總和。能源及耗能工質在企業內部進行貯存、轉換及分配供應(包括外銷)中的損耗,也應計入企業綜合能耗。
(2)企業單位產值綜合能耗是企業在統計報告期內的企業綜合能耗與期內創造的凈產值(價值量)總量的比值。
(3)產品單位產量綜合能耗是產品單位產量直接綜合能耗與產品單位產量問接綜合能耗之和。產品是指合格的最終產品和中間產品,對某些以工作量或原材料加工量為考核能耗對象的企業,其單位工作量、單位原材料加工量的綜合能耗的概念也包括在內。
(4)產品單位產量直接綜合能耗是生產某種產品時主要生產系統的綜合能耗與期內產出的合格品總量的比值。對同時生產多品種產品的情況,應按實際耗能計算。在無法分別進行實測時,或折算成標準產品統一計算,或按產量分攤。
(5)產品單位產量間接綜合能耗是企業的輔助生產系統和附屬生產系統在產品生產的時間內實際消耗的各種能源及其損耗折算為綜合能耗後分攤到該產品上的綜合能耗量。
(6)產品可比單位產量綜合能耗是為在同行業中實現相同產品能耗可比,對影響產品能耗的各種因素,用折算成標準產品的辦法、能耗統計計算的辦法等加以考慮所計算出來的綜合能耗量。
二、能源折算原則與折算繫數
A 能源折算原則
各種能源折算原則(包括生產能耗、工質消耗):
(1)應符合GB/T2589—2008綜合能耗計算通則的規定。
(2)計算綜合能耗時,各種能源分別折算為一次能源的規定的統一單位為t(噸)(標準煤)。
(3)任一規定的體系實際消耗的燃料能源均應按應用基低(位)發熱量為計算基礎,折算為標準煤量。應用基低(位)發熱量等於20.908kJ的燃料,稱為1kg(千克)標準煤。在統計計算中可採用t(噸)、kt(千噸)、Mt(兆噸)(標準煤)等作單位。
(4)任一規定的體系實際消耗的二次能源及耗能工質均按相應的能源等價值折算為一次能源。本企業自產時,它的能源等價值按投入產出原則自行規定。由集中生產單位外銷供應時,其能源等價值須經主管部門規定。外購外銷時,其能源等價值必須相同。當未提供能源等價值時,可按國家統計局公佈的折算繫數進行折算。
B 能源折算標準煤繫數
由於各種能源的熱值不同,必須摺合為標準煤統一計量單位。單位實物能源低位熱值與單位標準煤熱值的比值稱為折算標準煤繫數。企業外購的各種能源,其熱值以該地區或企業在報告期內實測的熱值為準,沒有實測條件的,採用各種能源折標準煤參考繫數。常用能源品種現行折標準煤繫數見表1,常用耗能工質能源等價值見表2。