冶金百科 | 铜冶金和铅冶金可持续发展趋势

2023-02-24 11:16:35 来源：中冶有色技术网

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简介：我国对资源开发、环境保护的要求越来越高。2010年9月颁布的《铜镍钴工业污染物排放标准》对水污染物和大气污染物排放指标做了更加严格的限制，对原有企业在一年内两次提高排放标准，同时环保执法力度也在不断加大。中国企业节能压力进一步加大。

铜冶金可持续发展趋势

我国对资源开发、环境保护的要求越来越高。2010年9月颁布的《铜镍钴工业污染物排放标准》对水污染物和大气污染物排放指标做了更加严格的限制，对原有企业在一年内两次提高排放标准，同时环保执法力度也在不断加大。中国企业节能压力进一步加大。国家《节能减排“十二五”规划》要求确保在“十二五”期间实现单位GDP能耗比2010年下降16%的目标。在实际过程中地方政府会进一步提高标准，要求企业降低能源消耗20%~25%。此外，铜企业单位产品能源消耗限额标准6年内已3次更新，标准不断提高。铜冶炼企业单位产品能耗限额国家标准比2007年版的标准提高了20%~50%。未来铜市场的竞争将是低成本、无污染工艺技术的竞争，唯有不断地进行技术更新与改造才能在激烈的铜市场大战中立于不败之地。在20世纪80年代末期，由于生产技术的进步，西方国家平均铜生产成本下降速度很快。除了采用低成本无污染生产工艺外，未来的铜冶金还将有以下特点：矿物资源和再生资源的利用。我国铜资源主要依靠进口，提高资源的综合利用程度仍然是铜冶炼厂的主要使命;由于铜金属的性质稳定，铜的循环利用经济与社会效益十分明显。产品和副产品多样化。铜冶金工厂的高附加值产品生产途径是有限的，多数情况下，作为大批量生产的仍然是电解铜、铜材和铜化合物。但随着工艺流程的变化，最终成品并不一定非要产出块状的电铜，如英泰克法，从氯化物体系电积法产出粉状和粒状产品。比起单纯化工、材料行业，冶炼工艺人员更熟悉工艺过程中的产品质量的控制，更有条件生产优质、低价、低成本的中间产品或副产品。化工材料和自动控制技术的进步同时会促进冶炼过程中综合利用副产品的高附加值化，如电镀用硫酸铜。新材料的开发还应该包括寻找冶炼工艺中容易生产、数量不少的常见副产品或半产品的新用途。比如，为氧化物、氯化物或盐类寻求更广泛的用途，替代某些更高价和不易制备的产品。冶炼厂能源结构的变化。在未来的火法冶炼厂中，几乎没有高温热能的浪费。如熔体水淬热，冷却水(剂)的热都将会被利用起来。由水力和原子能“干净电厂”发出的电，是未来冶炼厂的主要能源。未来的冶金工厂几乎不使用产生大量CO及SO的原煤或其制成品以及重油等。除了直接利用电热能外，还将有等离子弧焰和微波炉等电能转变装置供冶炼工厂使用。生产控制的高度自动化与智能化。现存冶炼厂中的“艰苦”岗位，将由机器人或机械手来完成。除了已经在使用的计算机在线控制熔炼过程外，还将有更多的工序采用智能化控制。更精确、更稳定、不昂贵和适用于冶金环境使用的测温、测氧、测硫以及浓度成分等检测分析手段被广泛应用并大大提高反馈信息的速度，控制更适时更准确。

我国铜工业发展面临着诸多风险和挑战：国际经济形势不稳定，主要经济体的复苏仍然乏力;节能减排和结构调整的力度加大;产业自身结构性的矛盾突出，铜原料容易受制于人;高端深加工、应用产品比例仍然偏小，产品附加值低。因此，应当加快海外找矿步伐，在深入挖掘国内资源的同时，积极利用国外资源;通过严格产业准入标准，控制国内铜冶炼能力过快增长;加强行业整顿，进而提高我国铜冶炼行业的集中度;加大科技创新和研发投入，推进以市场为导向、企业为主体，产、学、研相结合的科技创新体系;抓好节能减排，大力发展绿色产业和循环产业。并在中西部省份新建加工和回收厂，增强中国在全球大宗商品市场的竞争力和定价能力。

铅冶金可持续发展趋势

随着环保、节能要求的不断提高，原生铅的生产将不会再有大的增长。在上游离不开进口、下游充分竞争、中游贸易商渗透的格局下，中国铅产业也在进行积极探索，不断谋求新发展，未来中国铅产业发展趋势主要体现在以下几个方面：再生铅势必成为未来中国铅产业的发展方向。发展再生铅不但能够减少原生铅矿石的开采量，对资源进行保护，还能有效缓解我国铅精矿资源短缺的现状。发展再生铅也是全球铅工业的必经之路。在西方发达国家，其精铅产量主要是依赖再生铅，1995年再生铅产量占精铅产量的比重已超过55%，而目前我国再生铅占比才刚刚超过30%，发达国家再生铅占比却早已超过70%。太阳能、风能等可再生能源是我国能源产业发展的重要方向，但储能用大容量铅酸蓄电池预计在未来10年内仍然不可替代。铅酸蓄电池的使用寿命在3年左右，预计到2020 年后，随着铅社会累计积存量的增长，我国铅的生产将转向以再生铅为主的格局。冶炼企业继续向产业链上游延伸。在整个铅产业链中，原料和环保是成本的主体。为了提升抵御市场风险能力并获得更大效益，将触角延伸到精矿开采领域，购买上游矿山资源已成为铅冶炼企业发展的必由之路。但由于我国原生铅冶炼业的产能已处于过剩状态，为降低成本，有实力的大型企业将会积极参与到全球资源配置中。综合回收更被冶炼企业重视。目前，我国铅冶炼企业的利润点已不在铅锭方面，而是逐渐转移到了其副产品(银、金、铋等稀贵金属以及硫酸)。投资建设符合自身情况的综合回收项目或改造升级现有炼铅工艺，提高资源利用率是未来中国铅产业的发展趋势。技术进步步伐加快，环保形象有望彻底改善。2002年我国开始大规模推广拥有自主知识产权的“SKS法”，铅冶炼能耗大幅降低，并较为彻底地解决了低浓度SO和粉尘对环境的污染问题;液态高铅渣直接还原工艺的成功开发，使能耗进一步降低。铅富氧闪速熔炼技术的成功应用，使低品位复杂铅物料的经济处理成为可能。

2012年我国工信部和环保部联合发布的《再生铅行业准入条件》规定，新建再生铅项目必须在5万t/a以上(单系列生产能力)。淘汰1万t/a以下再生铅生产能力，以及坩埚熔炼、直接燃煤的反射炉等工艺及设备。鼓励企业实施5万t/a 以上改扩建再生铅项目，到2013年年底以前淘汰3万t/a以下的再生铅生产能力。再生铅企业必须整只回收废铅酸蓄电池，确保废水、废气等排放符合国家相关环保标准。《再生铅行业准人条件》发布实施以来，引导再生铅产业健康发展成效显著，产业集中度明显提高，产业正由劳动密集型向资本和技术密集型转变。