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世界再生金属生产现状与趋势
双击自动滚屏 发布者:ljj 发布时间:2011-5-22 阅读:95次 【字体:

人类在实现工业化过程中,对矿产资源的消耗大幅度增加,但矿产资源是有限的,是不可再生的。因此,世界各国都面临着矿产资源日益短缺的难题。循环经济的理念为解此难题提供了思路,而且矿产资源领域发展循环经济潜力很大,矿产资源的循环利用已是经济发展和社会前进的必由之路。

  一、世界再生金属生产现状

  世界大部分金属都能以再生金属的形式循环利用。再生金属可分为两类,一类是工厂在加工金属制品过程中切削下来的边角碎料,实际上就是新的精炼金属,我们称它为“新碎料”,另一类是废旧金属产品(成品)的回收,我们称它为“旧料”。新碎料可以回炉熔化后直接利用,旧料则需要拆解、分拣、除杂质、熔化、成分调整后再利用。

  国外循环使用的金属包括铁和钢、锰、铬、钴、钒、钛、钨、锡、钼、汞、铝、铜、铅、锌、镍、镁、铍、铌、钽、金、银、铂族金属、镉、镓、铟、硒和锆等,有30余种。

  目前世界粗钢生产的原料约有40%25来源于废钢铁的回收利用,2004年世界再生铝的产量756万t,占精炼铝产量和消费量的25.18%25和25.61%25;2004年世界再生铜的产量547万t,占精炼铜产量和消费量的35%25和33%25;2004年世界再生铅的产量327万t,占精炼铅产量和消费量的45%25和46%25;2003年世界再生金、银、铂、钯等贵金属供应量分别为943t、6138t、19.86t和14.42t,分别占2003年金、银、铂、钯总供应量的22.77%25、21.77%25、9.15%25和6.08%25;再生锌约占世界锌消费量的30%25左右。

  工业发达国家再生金属产业规模大,再生金属循环使用比率高。美国2003年钢铁、铬、钛、铝、铜、铅、锌、镍、镁和锡的再生金属占其可供应量的52%25、27%25、46%25、36%25、30%25、80%25、26%25、44%25、46%25和19%25,这些再生金属的产值分别为:钢铁105亿美元、铬9920万美元、钛4800 万美元、铝42.3 亿美元、铜17.7亿美元、铅11 亿美元、锌3.09 亿美元、镍8.99亿美元和镁1.68亿美元。

  1、废钢铁的生产


  废钢铁是钢铁冶炼的重要原料,废钢铁的回收和利用在钢铁工业发展中起到举足轻重的作用。废钢铁主要来自社会生产、生活、国防等废弃钢铁材料,如报废的汽车、舰船、钢结构桥梁、建筑钢、家电、兵器、农机具等。回收1t废钢铁,可炼钢0.9t,节省铁矿石2—3t、焦煤1t、石灰石5t,还节约能源,由废钢生产钢所需的能源,仅为由原矿石生产钢的1/3,而且消除了由开矿产生的污染和环境破坏。世界废钢铁占炼钢原料的40%25。美国十分重视废旧钢材的循环使用,几乎所有丢弃的汽车全部被再循环使用,家用电器中钢的再循环率达77%25,而建筑工业再循环使用的钢条和钢板达到95%25。2004年美国所生产的钢58%25来自废钢材。其他工业发达国家如英国、德国、日本、俄罗斯等生产钢使用的废钢也在40%25以上。

  我国钢铁再生资源回收率低,2004 年我国废钢铁工业年钢材利用量为5800万t,占粗钢产量的比例为26%25。其中进口废钢1023万t,现在我国已成为世界废钢的主要进口国之一。

  2、再生铝的生产

  再生铝资源在整个铝工业原料中的比重已越来越大。发达国家再生铝与原铝的比例已接近或超出1︰1。2004年,美国、日本、意大利再生铝产量占精炼铝产量的比例达100%25以上,德国97%25,英国57%25,法国52%25。世界平均再生铝产量占精炼铝产量和消费量各25%25左右。再生铝主要是从回收汽车工业、航天工业、建筑业的废铝铸件以及包装工业特别是铝制饮料罐(易拉罐)等。就全球来说,汽车工业和航天工业的废铝回收率最高,达到了90~95%25,其次是建筑业,达到80~85%25,废铝罐回收率在30~90%25不等。欧洲一些国家,如挪威和瑞典的废铝罐回收率特别高,达到95%25,北美废铝罐回收率在50%25左右。美国2003年回收废铝罐499亿个,重量为67 万t。巴西和印度很重视废饮料罐的回收,巴西2003 年废铝罐回收率达到89%25,相当于82亿个废铝罐,重量是11.2万t。据国际铝协会估计,全球铝回收总量约为1200万t/年。铝回收率高低与各个国家的法律要求有着很大关系,一些国家对废铝回收尚未立法,如希腊、英国、冰岛、东欧各国与俄罗斯,他们的废铝回收率低,而瑞士、瑞典、芬兰、德国等国,他们对废铝回收有严格的法律要求,因此他们的废铝回收率高。

  目前发达国家已形成完善的废杂铝收集、管理、分检系统,适应不断扩大的市场要求,发达国家在生产中不断推出新的技术创新举措,如低成本的连续熔炼和处理工艺,使低品位废杂铝升级的工艺等。

  我国再生铝产业近年虽发展较快,但与国外一些发达国家相比仍有很大差距。2003年国内电解铝产量596.2万t,废杂铝产量41.5万t,可见废杂铝产量只占精炼铝产量的6.96%25,低于世界平均值(25%25),也低于大多数发达国家和发展中国家的比例。

  3、再生铜的生产

  许多国家对铜的需求在很大程度上要依靠再生铜来满足,美铜消费量居世界首位,2004年其再生铜占本国精炼铜产量和消费量的88%25和48%25。日本国内铜资源缺乏,其再生铜产量约占其本国精炼铜产量和消费量的92%25和99%25,其余象德国、意大利、奥地利、比利时均占有很大比例。2004年世界再生铜产量平均占世界精炼铜产量的35%25和占世界铜消费量的34%25。

  废铜主要来自铜工业生产过程中产生的废料(新碎料)和废弃品(旧料)。旧料如电力系统的废旧变压器、电动机、电缆以及运输系统和旧建筑物拆解的废旧铜材和铜基材料等。一般回收新碎料的比例要高于回收旧料,2004年世界回收的新碎料大约占再生铜总量的2/3以上。回收的废杂铜需经两步处理,第一步是进行干燥处理并烧掉机油、润滑脂等有机物;第二步才是提炼金属,将金属杂质在熔渣中除去。世界上废杂铜处理工艺及设备形成倾动炉火法精练工艺加ISA电解工艺的废杂铜先进处理工艺。德国精炼公司(NA)胡藤维克凯撒工厂(HK)是目前世界上最大最先进的废杂铜精炼厂。

  我国2004 年精炼铜产量203.51 万t,消费量320.03万t,再生铜产量42.6万t,再生铜分别占精炼铜产量的20.93%25和消费量的13.31%25。低于世界平均水平,与发达国相比,差距较大。与国外先进的再生处理工艺相比,对废杂铜预处理及再生利用工艺及装备整体水平落后,废杂铜的预处理及再生利用两大环节脱钩,我国至今还没有一个从废杂铜拆解到阴极铜精炼的完整废杂铜工厂。

  4、再生铅的生产

  世界发达国家对再生铅的回收都十分重视,许多国家再生铅的产量已超过了原生铅产量,2004年美国、德国、日本、意大利、法国的再生铅产量均占本国精炼铅产量和消费量的50%25以上。全世界再生铅产量占精炼铅产量和消费量平均在45%25以上。

  再生铅原料来源较多,主要是回收废旧铅酸蓄电池、电缆包皮、印刷合金、铅锡焊料、各类轴承合金等。由于再生铅是从铅废料中直接回收,不象原生铅那样需要经过采矿、选矿等工序,所以不需要矿山和冶炼厂建设投资,因此与从矿石中提取铅相比,再生铅生产周期短,能源消耗少,成本明显偏低。据有关专家测算,再生铅能耗仅为原生铅的25.1~31.4%25,工厂投资也不足生产原生铅建厂资金的一半,生产成本比原生铅生产成本低38%25左右。美国有23个生产再生铅的工厂。我国再生铅产量较低,2004年约24 万t,占精炼铅产量的13%25和消费量的17%25。再生铅生产企业有300多家,但都是小型企业,生产能力在2 万t以上的企业屈指可数。目前,全国规模较大、比较正规的无污染的再生铅生产企业只有3 家。

  5、再生锌的生产

  从世界范围看,再生锌工业已成为整个锌工业的重要组成部分。据美国锌贸易公司估计,目前全世界每年消费的锌中(包括锌金属和化合物)原生锌占70%25,再生锌占30%25。据国际锌协会估计,目前西方世界每年消费的锌锭、氧化锌、锌粉和锌尘总计在650万t以上,其中200 万t 来自锌废料。美国2004 年从废料和新碎料中回收生产再生锌约40万t,其中从新碎料中回收34.5万t,从旧料中回收5.5万t。再生锌占美国精炼锌可供量(矿山产量+再生金属产量+纯进口量+储备量)约25%25。

  目前全世界有129 家锌精炼厂,其中原生锌厂79 家,再生锌厂50 家,美国有12 个大、中型再生锌冶炼厂。

  再生锌来源于各种锌废料,也有新废料和旧废料之分。新废料指的是锌金属生产过程中和应用金属锌生产其它产品如镀锌钢,黄铜零部件、锌压铸件等过程中产生的废料;旧废料是指使用过的汽车零部件、屋顶锌板、家用电器和其它锌产品报废后产生的废料。

  我国2003年再生锌产量3.24万t,占全国精炼锌产量的1.4%25,这与我国巨大的精炼锌消费量是不适应的,与发达的工业化国家相比更是存在很大差距。

  6、再生贵金属的生产

  许多工业发达国家极为重视贵金属再生资源的回收。他们把贵金属废料的回收与矿产资源的开发置于同等重要地位,建立起贵金属再生回收工业的管理体系。发达国家每年都要从二次资源中回收大量的贵金属。据统计,开采1吨银大约需要30万元费用,回收1 吨银仅为1 万元;开采1 盎司金需要250~300 美元,回收一盎司金只需要100 美元。

  再生贵金属来源主要是废旧贵金属首饰、器皿和制作首饰、器皿的废料,电解电镀废渣(液),废旧电器、电子垃圾,以及照相馆、医院放射科、印刷厂、电镀厂、制镜厂、电台、电器开关厂等单位排放的废水、废料等。

  2003 年世界金、银、铂、钯再生金属的供应量分别为943t、6138t、19.86t和14.42t,分别占2003年世界这些贵金属总供应量的22.77%25、21.77%25、9.15%25和6.08%25。美国2004年从新、旧废料中回收95t金,占本国消费量的50%25;也从新、旧废料回收1700t 银和8t 铂族金属。

  7、其他再生金属的生产

  几乎所有的金属都可循环利用。美国地质调查所在其2003年的矿产年鉴中,列出了27种可循环利用的金属,并称其为循环金属(RecyclingMetals),包括铁和钢、锰、铬、钒、钛、钴、镍、钨、锡、钼、汞、铝、铜、铅、锌、镁、金、银、铂族、铍、铌、钽、锆、硒、镉、镓、铟等。还列举了美国十种金属近年的再生产量和产值。其中2003年产值在1亿美元以上的有:钢和铁(105亿美元)、铝(42.3 亿美元)、铜(17.7 亿美元)、铅(11亿美元)、镍(8.99亿美元)、锌(3.09亿美元)、镁(1.68亿美元)。美国2003年循环金属量占可供应量(矿山产量+再生金属产量+纯进口量+储备量)的比例在20%25以上的有:铅(79.7%25)、铁和钢(52%25)、镁(46%25)、钛(46%25)、镍(44%25)、铝(36%25)、铜(29.8%25)、铬(27%25)、锌(25.8%25)。

  二、再生金属产业前景看好

  温家宝总理在十届全国人大三次会议上的政府工作报告中提出:“要大力发展循环经济。从资源开采、生产消耗、废弃物利用和社会消费等环节,加快推进资源综合利用和循环利用”。再生金属的循环利用是发展循环经济的重要领域。工业发达国家均很重视再生金属产业。20世纪末,发达国家再生资源产业规模已达到2500亿美元;本世纪初,增加到6000 亿美元;预计2010 年可达到18000亿美元。美国共有5.6万家企业涉及这一行业,每年销售额高达2360亿美元,提供110万个就业机会。2004年美国58%25的钢产自废钢材,精炼铝产量100%25来自再生铝,精炼铜产量88%25来自再生铜,精炼铅产量58%25来自再生铅,日本2004年精炼铝产量也是100%25来自再生铝,精炼铜产量93%25来自再生铜,精炼铅产量66%25来自再生铅。工业发达国家利用再生金属的比例高。从世界范围看,2004年世界铝、铜、铅、锌的再生金属产量分别占精炼金属产量的25%25、35%25、45%25和20%25,分别占消费量的25%25、33%25、46%25和30%25。

  我国再生金属资源也在迅速增加。上世纪90 年代前半期,国内回收利用废杂铜20~30万t/年,回收利用废铝也为20~30万t/年;90 年代后半期到2003 年,回收利用废杂铜为40 万t/年以上,废铝在40~50万t/年。2003年我国再生铝产量达41.51 万t,占精炼铝产量6.9%25,2004 年再生铜产量42.6万t,占精炼铜产量21%25,2004年再生铅产量24万t,占精炼铅产量13%25。这些数据表明,我国再生金属产业已有很大发展,但总体上看,回收利用水平还低于世界的平均水平,更低于世界工业发达国家的水平。随着我国经济的高速发展,废旧资源积蓄量会日益增多,因很多应用领域已进入资源循环的大周期,汽车、家电、电脑、手机每年的淘汰量相当大,产品更新换代周期短。同时,电力、电缆、机电设备、电子、通讯、交通、建筑、装修业产生的再生金属资源也与日俱增,这些均为我国开发利用再生金属资源提供了雄厚基础。

  再就是我国拥有丰富的人力资源,这也是开发利用再生金属资源的一大优势。因为再生资源的回收、拆解、分拣、加工等,需要有一支庞大的队伍,目前全国已有各类回收企业5000~6000家,从业人员1500~1800万人,其中约1000 万人从事个体回收,占再生资源社会回收量的80%25,每年约有50 多万t 废铝、40多万t 废铜、近30万t废铅,都是通过这支队伍回收的。另外,我国每年进口若干种废旧金属,包括废钢铁、废杂铜、废杂铝等,从事进口废金属拆解的企业解决了超过100万人的就业。浙江台州有20多家国家环保总局批准的第七类金属废料定点加工利用企业,有4万多人从事废电机的拆解回收,年拆解量达到200万t,每年获得废铜16~20万t、废铝12万t、废钢140万t,成为世界上进口、回收、拆解废电机数量最多的地区,这些金属大部分就地加工利用,大大推动了金属资源匮乏地区的经济高速发展。2004年被中国有色金属协会授于“中国银都”称号的湖南省郴州市永兴县在无一座生产金银矿山的情况下,全部依靠回收全国各地的“三废”(废渣、废料、废液)再生冶炼金、银、钯等贵金属,他们变“废”为宝,化“废”为银,每年从全国各地20万t废料中提炼出贵金属产品,打造成永兴经济的支柱产业——金银冶炼产业。全县有上规模的冶炼工业园4个,年销售收入500万元以上的企业达60余家。2004年全县共生产白银1810t,黄金5.6t,其他贵金属15t,实现产值45亿元,税收8000万元。其中白银和铟的产量分别占全国产量的28%25和15%25。白银产品远销国际市场——印度、英国和香港地区等。“中国银都”永兴诠释着循环经济的魅力,也展示着再生金属产业无限广阔的前景。

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