一、中国有色金属工业发展的障碍

 

l  有色金属产量高速增长                      

  十种常用有色金属总产量

  2004 --  1430万t 增长16.4%

  2005 -- 1631万t  增长14.0%

  2006 -- 1917万t  增长17.5 %

  2007 -- 2360万t  增长23.1 %

  2008—  2520万t  增长6.8 %

 

  2009--  2630万t  增长4.0 %

  2010--  3135万t  增长19.2 %

  2015--  4600万t –有色金属工业“十二五”发展规划

 

 

资 源 短 缺

铝:

●根据美国地质调查局资料，2010年全球铝土矿储量290亿t, 中国8.3亿t, 3%

● 2010年，中国铝对外依存度54%,进口铝土矿3036万t,占全 球贸易量49%,废铝285万t,占全球贸易量50%

 

● 2011年, 中国铝对外依存度47%, 进口铝土矿4485万t,主要来自印尼(80%)、澳大利亚、印度等,印尼政府近日已签署监管法令，从2014年开始禁止铝矿出口

                                                  

铜:

 ● 2010年全球铜储量6.3亿t,中国0.3亿t,占4.8%。

 ● 近10年来中国矿山铜产量年均增加6万t,预计未来10年难以突破200万t/年

 ● 2010年进口铜精矿162万t,占全球33%,精炼铜292万t, 占全球38%,废杂铜436万t,占全球65%

 ●对外依存度将长期保持在70%左右

 

2009年几种大宗产品对外依存度

        石油 51.8%

        钢铁 54.6%

        铝60%

        铜68%

 

    环境污染

    有色金属产量增加是靠扩大采、选、冶企业的规模随着生产规模的扩大，排放污染物的总量继续上升有色金属工业污染物有以下一些特点：

   废水中含汞、镉、六价铬、铅、砷、COD等

   废气中成分复杂，治理困难(硫、氟、氯、酸、碱、汞、镉、铅、砷等)

   固体废物量大，利用率很低

   三废排放在城市所占比例大，企业将面临强大社会压力

 

l  我国的矿产资源、能源和环境都难以支撑有色金属工业如此快速的发展

 

     二、资源循环是可持续发展的必然选择

 

全球汽车拥有量约5亿，其中Al积存4000万t，相当于全球原铝冶炼厂两年产量。

           我国家用电器年废弃量预测(万台)

 年份        彩电       冰箱        洗衣机       空调        计算机

2008         3088        869         1022          923         3177

2010       5833        966         1158        1235         7190 

2012       3917      1086         2530        2524       16190

2015       4449      1714         1519        3250       80904

 

●2010年中国铝累计消费量1.2亿t，大规模投入已持续10年，铝的生命周期20-30年,回收量进入快速增长阶段。

●中国铜蓄积量接近7000万t，未来二次资源回收持   续上升

 

2011年我国主要再生有色金属产量为835万t

              铜260、铝440、铅135

2011年国内回收废铜、铝、铅455万t

                废铜100、铝220、铅135

 

有色金属循环量迅速增长，但占总产量比例仍为20-25%

有色金属循环利用节能:

       2008年  矿产Cu 258万t – 115万tec

                    再生Cu 119万t --32 万tec       节能 50%

                    鼓风炉Pb 200 万t  --46 万tec

                    再生Pb   100 万t --12 万tec    节能50%

 

l  中国有色金属循环利用率约占消费量20-25%

l   发达国家有色金属循环利用率占消费量一般>50%

l   发达程度越高的国家有色金属循环利用率越高；资源少

    的国家有色金属循环利用率越高

l   中国有色金属循环总体技术水平(工艺、装备、产品质

    量、环保)与发达国家相比有较大差距

 

三、科学技术是资源循环利用的关键

l  从科学上来说，主要有色金属可以进行循环使用有色金属总产量/消费量中， Cu, Al, Pb, Zn占95%， Cu, Al, Pb 的化学性质稳定, Zn 也可以循环利用，Cu, Al, Pb, Zn 的循环利用问题是有色金属工业可持续发展的关键。

 

l  中国有色金属资源优势

    观点：中国短缺的有色金属资源是较为容易进行循环利用的金属，如Cu、Al、Pb、Zn等，而大多数难以进行循环利用的有色金属，中国的资源较为丰富。

 

      1. 从二次资源中分离、提取金属较为复杂和困难

 

   矿石：

l   M(Fe,Cu,Pb,Zn…)与S、O的结合， 重点是M-S，M-O的分离

   二次资源：

l   M，M-M(合金)，氧化物，聚合物，(有机、无机、金属、非金属、化合物)… 分离更为困难

l   预处理、结构破坏、分离、反应热力学与动力学必然不同

 

有色金属废料的识别和分类

l  利用廉价劳动力人工分类，通过视觉（颜色）、手的

    掂量和外观特点来识别

l   采用现代新技术，如计算机、智能装置（机器人）、

   自动分选设备和其它的物料自动处理系统

 

l  光电分离技术

l   气动分级--磁选--涡流分选技术

l   重介质分选技术-- 涡流分选机和静电选矿机从塑料中选出金

   属，再用重介质选矿法回收金属

l   火花--化学分析法

l   便携式光谱分析仪

l   光辐射分光(OES)分析法

l   激光诱导分离光谱

 

5.资源循环的应用基础研究

 

l  重要二次资源的基本物化性质— 熔点、比重、溶解度、蒸气压、解离度、导电率、导热系数…

l  重要二次资源在预处理(分类、磨碎、选别等)过程中的各种物理化学性质

l  重要二次资源在焙烧或熔炼过程中的反应热力学与动力学

l  重要二次资源在浸出—物理和化学分离—沉淀、结晶或电解、电积过程中的反应热力学与动力学

l  产品性质与质量控制基础研究

l  化学与仪器分析

l  自动控制

 

  资源循环利用的科学与技术问题

l  从二次资源中分离、提取金属较为复杂和困难

l  二次资源的破碎、磨碎、物理分离等预处理与矿石大不相同

l  资源循环要求金属性能稳定而不快速下降

l  二次资源的处理对环保的要求十分严格

l  二次资源的处理工艺技术要有较大的弹性

l  二次资源的处理需要较为完整的产业链和多学科的联合

l  实现资源循环要求产品制造变革

 

结语           

l  中国有色金属工业发展迅速,但资源、环境和能源成为制约中国有色金属工业发展的关键因素。

l  有色金属循环在资源高效利用和节能方面具有明显优势，是有色金属工业可持续发展的必然选择。

l  有色金属循环出现了与传统有色工业不同的环境污染问题，应特别加以重视。

 

【作者介绍】

        邱定蕃，1999年当选为中国工程院院士，有色金属冶金专家 1941年出生，江西省广昌县人。1962年毕业于南昌大学。原任北京矿冶研究总院副院长，现任中国工程院化工、冶金与材料学部副主任，中国有色金属学会副理事长，清华大学、北京大学、北京科技大学等校兼职教授。