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推動再生有色金屬產業綠色可持續發展

2018-08-07 14:27:26 來源: 中國有色金屬報

  近年來,我國再生有色金屬產業規模發展迅速,已連續多年位居全球第一,是名副其實的再生有色金屬大國。再生有色金屬產量持續增長,產業地位不斷提高,總體技術水平取得了長足進步。再生金屬具有綠色、循環、節能、降耗的鮮明特色。隨著生態文明和美麗中國建設不斷深入,再生有色金屬產業的發展被賦予了更多時代責任。

  7月26日,在蘇州再生金屬設計研究院揭牌儀式上,再生有色金屬專家學者圍繞中國再生有色金屬技術現狀及發展趨勢、專業設計機構助力產業轉型升級、廢鋁循環利用產業現狀及回收技術發展、優化再生鋁熔煉設備等主題作了報告,並就行業熱點問題進行了具體分析和預測。

  技術創新推動綠色發展

  當前,受益於國家環保要求的日益嚴格和綠色發展理念的提出,國內再生有色金屬產業的技術裝備水平和環保治理水平有了很大提升。全自動破碎分選、熔池熔煉、蓄熱燃燒、煙氣二次燃燒、富氧底吹等先進技術裝備在業內普遍應用,並取得積極成效。再生銅平均能耗水平接近250千克標煤/噸,再生鉛平均能耗水平接近130千克標煤/噸,先進的再生鋁企業平均能耗水平可達到80千克標煤/噸,節能降耗成果顯著。

  綠色、智能是我國制造業轉型的主要方向。再生有色金屬企業正在加快實現技術設備的現代化、自動化、智能化,提高分揀加工的科學化、精細化水平, 推動行業綠色發展,加強再生有色金屬綠色制造成套設備的研究和應用。在原料預處理方面,針對復雜混合廢金屬碎料的分選、除雜成套裝備以及技術性能穩定和高效的線纜處理成套設備有巨大發展潛力。在火法熔煉設備方面,綠色主要體現在低品位廢銅的熔煉成套設備和鋁灰渣綜合回收利用成套設備上。濕法工藝主要體現在再生鉛、新能源電池和線路板成套濕法裝備上。

  在綠色制造工藝與智能化控制方面,中國有色金屬工業協會再生金屬分會副秘書長劉巍指出:“目前,再生有色金屬行業工藝設計基本上採用傳統的技術思路,缺乏創造性,只重視基本金屬的回收,忽略了稀有金屬的綜合回收利用。在再生有色金屬生產中實現關鍵工序智能化、生產過程智能優化控制,高溫、危險、腐蝕性等工作崗位可以由機器人取代,不僅提高生產效率,也極大提升了安全性。再生有色金屬行業應該更加注重形成綠色生產方式,堅定不移走綠色低碳循環發展之路,構建綠色產業體係,推動生態文明建設邁上新臺階。”

  隨著社會消費水平的提高和民眾環保意識的增強,消費領域對高端和環保產品的需求增加,這是再生有色金屬行業發展的重要機遇。新材料研發和綠色產品制造愈發重要,新型合金材料、環保綠色產品等將得到優先發展,尤其是易拉罐的保質再生利用、廢黃銅生產綠色銅合金、新能源電池等技術產品的研發將會有巨大市場和推廣前景。

  對於再生有色金屬產業而言,節能是一個係統工程。“二惡英的治理是本行業煙氣治理技術的重要課題,也是煙氣治理技術的重中之重。研發和設計針對再生有色金屬不同品種、原料、生產規模的高效節能環保技術及設備,要關注節能的生產工藝、節能的設備制造以及餘熱的利用等重點內容。”劉巍說。此外,環保設備的高運營成本問題受到行業的普遍關注,研發低運行成本的環保成套設備也是未來環保領域的發展熱點,並將在大中型再生有色金屬企業得到推廣和應用。

  專業設計助力轉型升級

  相對於原生礦產金屬的生產,國內銅鋁再生金屬的產量相對還很低,與發達國家還有一定差距。我國再生有色金屬企業存在規模小、數量多、管理松散粗放等特點,還面臨著淘汰落後技術裝備任務重、創新能力弱、產品附加值低、企業環保能力建設不足等共性問題,並且缺乏科學、全面的指導,沒有專業、規範的設計研究機構能夠對產業發展起到指導和推動作用。

  “整體而言,在預處理設備的穩定性能、生產效率、加工質量、能源消耗、加工成本,熔煉裝備的環保排放、金屬回收率、操作環境,綠色產品和高值化產品開發以及專業從事再生金屬的設計規劃、環保技術開發、設備制造的機構等方面,我國再生有色金屬產業與世界先進水平仍有差距。”劉巍說。

  我國再生有色金屬行業是一個新興產業,已經頒布實施的《鋁及鋁合金廢料》等原料標準、《再生鉛及鉛合金錠標準》產品標準、《再生銅、鋁、鉛、鋅工業污染物排放標準》環境標準、《再生鉛單位產品能耗消耗限額》能耗標準以及《再生銅冶煉廠工藝設計規範》等標準規範,在推進產業節能環保、轉型升級中取得了良好的成效。《再生銅、鋁、鉛、鋅排污許可證規範》和《再生鋁加工廠工藝設計規範》等行業標準正在起草完善中,但對日益發展壯大的再生有色金屬產業而言遠遠不夠,整體技術標準體係還有待完善。

  隨著中國制造由大變強的轉變,對低端有色金屬材料的需求將逐步下降,對高端材料的需求不斷增加,可持續發展和綠色制造是重點戰略方向。這也對再生有色金屬行業發展提出了更高的要求。成立再生金屬設計研究機構,是提升產業創新能力、加快轉型升級的迫切需要。專業的再生金屬設計研究機構,應該具有工程設計、材料裝備研究、設備制造等方面的綜合優勢資源,專注於再生有色金屬行業的政策研究、項目咨詢、工程設計、技術研發(包括工藝技術研發與裝備技術研發)等方面內容,提供政策和行業等宏觀層面的咨詢、項目可行性研究、初步設計、工程設計、工程總承包、主體及配套裝備、環保處置、新技術開發完善等技術層面的服務。既能提供全面指導又有具體的執行方案,還能推廣先進技術和管理模式,加強行業內的交流合作,幫助企業少走彎路,切實解決企業在發展過程中遇到的問題,整體提升我國再生金屬產業的專業設計水平和技術研發能力。

  國內首家再生金屬設計研究院——蘇州再生金屬設計研究院的成立,填補了這一空白。該院工藝室主任李鵬輝介紹:“蘇州再生金屬設計研究院的成立,能夠從根本上保證再生有色金屬建設項目的工藝技術水平、裝備技術水平和污染防治水平,助力再生有色金屬領域相關標準規範的制定,攻克技術與裝備問題,為企業生產設備、工藝、污染防治等提供專業的整體解決方案。降低產業轉型的風險與成本,盡快實現產業轉型升級,促進產業綠色發展、清潔發展、低碳發展和循環發展。”

  廢鋁循環利用前景可期

  在國家不斷限制電解鋁產能以及鋁土礦為非再生資源的大背景之下,再生鋁產業作為綠色、循環經濟的代表正不斷受到重視。生產1噸再生鋁所需能源僅相當於原鋁的5%左右。同時,可以減少二氧化碳0.8噸,免剝離地表土0.6噸,免採掘礦石6.1噸。再生鋁生產過程中排放的污染物僅相當於原鋁生產全過程產生的污染物的10%。

  再生鋁因能耗低、回收率高、再生性強、對環境破壞力低,已然成為美國、巴西等國鋁工業發展不可或缺的組成部分。2014年,巴西回收罐料229億個,回收率高達98.4%;廢鋁回收行業創造了價值2.3億美金和數千個工作崗位,節約電力可供660萬人一年用電量。

  中鋁材料應用研究院博士杜康介紹:“2004年以來,我國鋁材產品逐年快速增加,尤其是型材和板帶材增量最大。據歐洲鋁業協會數據統計,包裝用鋁循環周期小於2年,汽車用鋁循環周期為7~20年,工程產品用鋁循環周期為20~40年,建築產品用鋁循環周期為15~50年。據此,我國將迎來汽車、交通用鋁、工業用鋁的回收高潮。”

  2016年,我國再生鋁產量630萬噸,佔全部鋁產量的16.5%。我國再生鋁產量全球第一,但是佔鋁合金總產量較低。目前,國內大部分再生鋁企業仍處於廢鋁降級使用階段,即回收的變形鋁合金的消費廢料都被鑄造成了加工費較低的鑄造鋁合金,缺乏同級再利用技術,也沒有再生鋁合金設計理念。杜康預測:“未來,再生鋁的工藝流程和設備制造將會越來越完善和先進,適合於循環利用合金成分優化設計將得到長足發展。在鋁水除鐵技術方面,新型硼化物除鐵和MC-de-ironing技術將得到大力推廣。”

  如何既有效實現快速、準確、低成本、連續高效地將非鋁物質從廢鋁原料中分離出去,同時盡可能實現不同鋁合金材料的細致分類,提高廢鋁再生過程的工藝性能,獲得化學成分符合要求、具有良好組織形態的高品質再生鋁產品,將是未來重點關注的方向。

  蘇州新長光熱能科技有限公司技術開發部部長餘廣生表示:“建立完整的回收、運輸、處理、利用廢舊商品回收體係已刻不容緩。我國目前沒有形成科學的回收體係,資源富集程度較低,影響了廢鋁原料回收利用的發展進程。廢鋁原料的分選處理直接影響後續產品的質量,也是能否實現廢鋁料保級利用的關鍵。”目前,國內外主要採用幹法、濕法以及機械打磨的形式來去除表面漆膜,或多或少存在著燒損和污染問題。預處理環節的工藝研究與技術創新要以“不產生新的污染,同時又要不損傷內層鋁合金,提高鋁合金的收得率”為目標。

  李鵬輝認為:“2020年,我國再生鋁產量預測值825萬噸、再生鋁產量年均增長率預測值7%。我國再生鋁企業未來仍將面臨眾多機遇和挑戰,行業淘汰整合速度將會加快,再生鋁產量增幅不會有大幅增長。從中長期來看,作為循環經濟重要的組成部分,再生鋁行業具有很大市場發展空間。”(楊凈茹)

(責任編輯:靜靜)
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