有色冶煉煙灰綜合再利用技術研究

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1有色金屬循環利用的意義

1.1有色金屬循環利用的緊迫性

礦產資源是保障國家經濟健康發展的基礎.隨著我國經濟的高速發展，對金屬的需求不斷擴大。急速膨脹的消費也給現有地采，選、冶等各個環節帶來了不同程度的壓力和影響，進而引發了資源、能源、環境等方面的嚴重問題,成為制約我國社會和經濟可持續發展的重要因素。

1）雖然中國主要金屬礦產儲量大多數較豐富.但人均占有量不高。其中超大型和大型礦床比例很小,絕大多數為中小型,不利于規?；_采。礦石品位偏低.銅.鋁土礦.鉛、鋅等多為貧礦，難選礦比例大。目前我國正處于工業化階段,為適應國民經濟增長的需要,近幾年來金屬材料需求量及產量以年均20%以上的速度增長。2010年,10種主要有色金屬產量更是達到3100萬t。與此同時,我國2/3的國有大、中型礦山骨干企業進入中晚期.1/3的礦山資源面臨枯竭。龐大的金屬材料生產規模,在滿足旺盛的金寓材料需求的同時,也加速了不可再生性礦產資源的枯竭。

2）冶金工業是高耗能行業,僅鋼鐵I業的能耗就占全國工業總能耗的10%。我國由于礦產品位低，成分復雜及資源循環利用率低,從而使我國產品單位能耗比國際先進水平高15%以上。2010年我國有色金屬工業年消耗標準煤已經超過7411萬1,同比增長15.54%,約占全國能源消費量的2.8%,幾乎平均每生產1有色金屬約需消耗標準煤3.131。同時，冶金行業也是一個高污染行業,雖然近10年來我國有色金屬工業的環境保護和治理工作取得了巨大的進步,但排放污染物的總量衣然不斷持續_上升;并且隨工業廢水排放的汞，鎘、鉛和六價鉻等重金屬數量也相當驚人,污染事件時有發生。由此可以看出，我國冶金行業的發展受到資源、能源和生態環境的制約。為保證國家經濟的可持續發展，開展資源循環利用是我國經濟可持續發展的必然選擇。

2自動化設備管理系統的重要性

現代企業的物質技術基礎則是企業設備管理，可想而知，設備管理對于一個企業的重要性有多大，隨著企業設備技術含量的日益提高，越來越具有集成化、流程化、智能化的發展趨勢，系統的規模也與日俱增，從而對設備管理的要求也有了明顯提高，就目前來看，我國在設備管理.上還存在不少問題，首先是由于設備更新速度較快，導致管理難度急劇增大，其次，由于設備系統結構日趨復雜，導致設備的造價也逐漸提高，并且缺乏有效維護，再者，由于設備管理的操作主要是靠人為管理，因此很難完善設備信息的記錄，導致數據的誤差性相對較大。

3自動化設備管理的現狀

我國經濟水平的發展為工業化水平帶來了物質條件，自動化程度也日益加深，但從工業化整體去看，依然存在很多問題，如:設備陳舊落后、資源浪費量相對較多、能源消耗又相對較高。這些問題的存在導致我國與西方國家之間的差距難以拉近，盡管我國在工業設備技術方面的研發有了顯著成效，但在核心上卻難以突破，面對市場競爭的激烈，我們必須不斷提高工業自動化水平。

4有色金屬循環利用現狀

自20世紀90年代以來,世界各國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和歐洲發達國家都將資源的高效利用列入國家戰略性高技術發展日程，大力支持資源的循環利用我國在20世紀80年代就開始重視資源循環利用技術，但是和國外相比,仍然有不小的差距歐美日本等發達國家多數金屬的再生比例已經超過50%,日本的鉛、鋅.鈷、銦等金屬的再生比例已經超過98%,而我國多數在20%~30%。我國再生技術裝備落后,國外成功開發了廢紫銅直接制桿技術和裝備、連續傾動爐冶煉富氧頂吹熔池熔煉等先進技術，而且產業集約化程度較高。我國在鉛、鋅鎳、鈷鋁的再生方面缺乏低污染先進技術裝備,存在二次污染等風險。

1）廢雜銅的循環回收利用技術。①廢雜銅回收一般包括兩部分:一是企業在生產過程中產生的邊角廢料;二是報廢的銅產品,2010年我國再生銅產量占原生銅產量比例的30%,約有38%的廢雜銅進入銅加工行業直接做成銅制品，12%進入熔煉銅精礦的轉爐或陽極爐處理,50%的廢雜銅進入專門冶煉廢雜銅的工廠或生產系統處理。截止到2011年9月份，我國再生銅產量達到193萬t,隨著各行業對銅的需求量不斷加大,再生銅的比例會越來越大。②針對國內廢雜銅的特點,中國瑞林工程技術有限公司開發了NCI.爐工藝及設備。NCI.爐既可采用氣體燃料,也可使用粉煤等固體燃料.爐體簡單，轉動靈活.自動化程度搞.爐體密閉,環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，在國內已經投入使用,運轉效果良好。”

2）含鉛物料循環利用技術。我國再生鉛工業起步于20世紀50年代，原料來源較多其中85%以上來自廢鉛酸蓄電池.隨著我國對環境保護和資源循環的重視,我國再生鉛行業取得了巨大的進步。截止到2011年9月，我國再生鉛產量達到93萬t。

3）廢高溫合金綜合回收技術。近年來，我國高溫合金的年產量在50001以上，每年從各航空工廠等有關廠家產出的高溫合金回收料約數千噸:但是由于我國廢高溫合金回收料的再生利用還處于一個較低的水平,多數經過簡單的分離后就以低品質的合金再次用到小企業中，難以實現保質再生,而且回收過程中污染比較大。徐州北礦金屬循環利用研究院開發了“廢合金強化電解-合金組份調控再生”技術、“廢合金高溫分離鎳鈷還原再生技術，以及廢合金高溫組份調控再生技術，實現了高溫合金的直接利用。

4）廢催化劑循環回收利用技術。由于催化劑在改變物質化學反應速率方面具有獨特的作用,所以其應用也越來越廣泛。石油化工工藝90%以上是催化反應過程,幾乎所有的汽車都裝有尾氣催化劑。2010年我國催化劑產量84萬t以上由于催化劑長時間的使用,會發生老化，導致活性組晶粒長大甚至發生燒結,部分會因中毒而喪失活性。催化劑壽命短的僅幾個月甚至幾天，長得可達7~8年,所以不可避免要更換相當數量的廢催化劑。針對含鎳、鈷.鉬.釩系列廢催化劑,國內進行了大量研究.建設了規模不等的小型冶煉廠。徐州北礦金屬盾環利用研究院開發了鎳鈷系列催化劑直接成分再生技術;鉬系列催化劑直接升華技術;催化劑造渣技術,實現了金屬與載體的分離。

5有色金屬循環利用展望

雖然近年來我國有色金屬循環利用取得了巨大的進步,但是由于起步晚,和國外相比仍有不小差距。再生資源產業總體實力不強。由于企業過于分散,回收隊伍龐雜,很難發展成具有國際競爭力的再生有色金屬企業集團。再生金屬產業技術裝備水平不高。國內多數企業和回收設備簡陋.技術落后，金屬回收率低,而且多金屬品種混雜,質量不穩定.難以生產高質量產品。產業集約化程度低,低水平重復建設嚴重。目前全國再生金窟企業約有1000多家,多數為民營企業,大中型骨干企業僅190-2%,產業規模普遍偏小.產業集約化程度低整個產業處于小亂,散的狀態。此外,法制體系不夠健全,回收、物流體系不完善。

6結束語

針對目前我國有色金屬盾環利用存在的問題應加強行業準入管理,進一步優化產業布局。提出再生有色金屬行業企業規模.產能布局技術裝備綜合能耗.節能環保等準入指標,促進產業結構運一步優化,提高產業集中度，實現集約化經營提資源綜合利用率和節能環保水平。培育-批大中型再生有色金屬企業，建立有己的廢雜金屬回收網絡，專門從事再生金屬的提煉和加工,以滿足國家需要。加強技術創新,積極支持重點企業成立有自金屬再生利用研究機構，建設再生金屬創新中心制定科學發展規劃,進一步完善產業法律法規。