当有色金属工业迫切需要实现绿色化

有色金属工业迫切需要实现绿色化

【铝道】 有色金属工业 十三五 应该聚焦在绿色发展上，而绿色发展跟循环经济在本质上是一致的。十八届五中全会提出五个理念，创新、协调、绿色、开放、共享。对流程工业来讲，特别有色金属工业，绿色发展是 十三五 的重点。十八大报告里面把绿色发展、循环发展和低碳发展并列提出来，中国工程院这几年开展了重工业领域关于绿色发展的研究，提出绿色发展、循环发展和低碳发展是相辅相成的，是互相促进的，构成了一个有机的整体。绿色发展是新的要求和产业转型的主线，循环发展是提高资源的效率，低碳发展是能源结构的调整。 在日前举行的2015中国循环经济论坛上，中国工程院院士、北京矿业研究总院原副院长邱定蕃对表示，中国有色金属工业迫切需要实现绿色化。

长期以来，邱定蕃院士一直致力于有色金属的提取、分离和回收的研究工作，在粉末材料和循环经济方面有着较深的研究。他和他的合作者发明的 矿浆电解新技术 实现了金属的一步提取，降低了能耗，特别是在冶炼过程中不产出二氧化硫，对有色并可登录100件品名项目金属工业可持续发展意义重大，被同行专家评定为达到较有优势水平。他主持的 两段逆流选择性浸出 分离铜镍的方法，为我国独创，他作为项目总负责人，主持了上百人的联合攻关。1993年建成我国靠前座重金属加压精炼厂，使我国镍精炼从上世纪50年代水平跨入世界先进行列，该项成果获1995年国家科技进步一等奖。他研究成功的 复杂难处理金矿资源综合利用 项目获2002年国家科技进步二等奖。他在处理含镍钴铜矿、红土矿、低品位锰矿等方面也做出了重要贡献。多年来，邱定蕃院士共获国家或省部级科研成果奖17项，先后获 中国工程院光华工程奖 和 何梁何利科技进步奖 。他是我国较早提出 资源循环 并从事学术和工程研究的学者之一，培养了许多硕士和博士研究生，在国内外发表论文100多篇。

：请您介绍一下我国有色金属工业近年来的发展情况？

邱定蕃：这些年，有色金属工业和其他行业一样，发展速度非常快，每年都是以10%到15%的速度在增长，有些年还达到过20%。较近两年有所调整，2013年，我国有色金属总产量为4029万吨，2014年为4417万吨，增幅有所降低，为7.2%。2014年，我国精炼铜、铅、锌产量分别占世界产能的34%、37%、43%，而电解铝则达到51%。从消费量来看，我国精炼铜、铅、锌分别达到世界比例的41%、43%、46%，电解铝消费量达到52%。

这些年，有色金属工业在科技方面取得了很大进步，铜冶炼综合能耗、氧化铝综合能耗、铅冶炼综合能耗、电解锌综合能耗等指标都呈明显下降趋势。2000年，我国生产铝锭综合交流电耗为15480千瓦时电，2013年则为13000多千瓦时电，已经达到较有优势水平。其他像铜、铅锌的能耗下降也非常明显。

：我国有色工业绿色化发展面临怎样的形势？

邱定蕃：从历史来看，我国在明朝以前，有色金属工业是非常辉煌的，不管是技术还是产量，都处于较有优势水平。但是到了明清两代，特别是清代中后期开始走下坡路。到解放前期，我国只剩下一家冶炼厂 沈阳冶炼厂 ，当时采用的是 烧结锅-鼓风机-真吹炉 生产工艺流程。在我国4000多年的历史中，有色金属的冶炼规模一直很小。由于生产规模小，而自然界本身又具有自净化能力，因此对环境的影响看不出来。解放初期，我国有色金属产量只有1.33万吨，现在则达到了4400多万吨，呈几千倍地增长。较近这10年来，有色金属工业的高速发展，使环境、资源和能源不堪重负。而且我们还需要大量进口原料，钢铁原料进口量比较大，铜比钢铁还严重，70%到75%的原料都依靠进口。铅锌、铝等也都需要进口。

这些年，能源消耗的数量增加非常明显，大概每年消耗1.6亿吨到1.8亿吨标准煤。其中电力消耗约3909亿千瓦时，电解铝就占到60%左右。

：有色金属行业存在哪些污染问题？

邱定蕃：2012年我们做过一些统计，有色行业二氧化硫排放量约为36.7万吨，这个数据不小，但是这些年我们已经做了很大努力。上世纪80年代初的时候，生产一吨有色金属就会排放一吨二氧化硫，那个时候全国一年的产量只有两三百万吨。如果按照这个比例来计算，现在应该排放5000万吨的二氧化硫，但是现在只有36.7万吨，可以说科技方面取得了很大进步。虽然排放比例大幅度减小，但是排放量却明显增大。我国温室气体的年排放量约为3.2亿吨，赤泥年排放量约为4000万吨到6000万吨，每年产生几亿吨尾矿，还有 三废 ，废水、废气、废渣等等。

：您认为有色金属工业绿色化的道路该如何走？

邱定蕃：我认为应该走好以下几个步骤：

靠前，要改变经济增长方式。中国的主要有色金属产量如果继续增长下去，绿色化则很难实现。我们分析认为， 十三五 期间，有色金属工业产量仍将持续增长，但增长幅度要明显低于 十二五 ，大概到2020年~2025之间，有色金属工业的总产量与总能耗将会进入一个平台期，之后开始缓慢下降。我们对未来主要有色金属的产量和消费量做了个预测，预计2020年产量将达到5650万吨，消费量将达到5800万吨，在目前基础上还要有所增加。有色金属本身价格就比较贵，企业生产的积极性也会高，再加上地方政府重视GDP，所以产能很难下来。因此，我们必须改变经济增长方式，依靠技术进步，提高投入产出比。

第二，要走好节能减排的道路，减少温室气体排放。过去有一个概念，有色金属是高能耗行业，我认为不完全是这么回事，要具体问题具体对待。对于铝来讲，生产一吨铝要消耗三万多千瓦时电，其二氧化碳排放量占全行业的86.19%。因此，要挖掘其二氧化碳减排潜力。而对于铜、铅锌来讲，其主要问题是如何减少污染物排放，要挖掘其节能的潜力。有色金属节能减排的侧重点不同，铝、镁、硅应以降低能耗为主，其次为加强环境保护、节约资源；而铜、铅锌则更应注重环境保护，其次是节约资源、降低能耗。

第三，要有效控制污染。我们经常听到一个词，叫作 重金属污染 ，我个人反对这个概念。重金属的概念是讲密度的，不是所有的重金属都有污染，非重金属也有污染，比如新技术也有污染，氢化物也有污染。因此呼吁大家在讨论的时候用词应更加严谨一些。在有害金属污染里面，镉、汞、砷、铅、铬这五种金属的污染确实应该引起人们的重视。因为污染一旦形成了，确实很难消除：比如在水体里面不能被微生物降解；以不同的价态，在水、底质和生物之间迁移转化，发生分散和富集作用；因生成硫化物、磷酸盐等难溶沉淀，聚积在排污口附近的底泥中，成为长期的次生污染源；重金属被水中大量存在的各种粘土矿物、腐殖酸等无机和有机胶体吸附，随水迁移或随悬浮物沉降。

近年来，我国发生了一些有害金属污染事件：2008年，相继发生了贵州独山县、湖南辰溪县、广西河池、云南阳宗海、河南大沙河等5起砷污染事件；2009年，发生了陕西凤翔血铅超标、湖南浏阳镉污染及山东临沂砷污染等事件；2011年，连续发生了安徽怀宁，浙江台州、德清，广东河源，广西南丹等血铅超标事件；2012年初，又发生了广西河池龙江镉浓度超标事件；2013年5月发生了震惊全国的镉米事件等等，引起了社会的广泛关注。有害金属污染的源头在哪里？有电力、交通、金属工业、化工、化肥等等。因此，有色、冶金行业要特别重视有害金属排放所引起的污染问题，污染一旦造成，各方面都会付出巨大的代价。

第四，要加强有色金属的循环利用。有色行业提示大家在操作的时候多注意1些细节的循环经济是天然的，为什么这么说？首先，有色里面几个主要金属如铜、铝、铅、锌，包括贵金属，其化学性质稳定，本身可以循环利用；第二是技术可行，我们国家的有色金属循环利用技术是过关的；第三是经济性好，我们从小就把铜铝拿去卖钱，因为它有很高的经济价值。这几个因素决定了有色金属循环利用的先天条件非常好。这些年我国的资源对外依存度很高，而大量的有色金属资源存在于城市的垃圾里面，比如电池，我们一年产生5亿多只废电池，里面含有百分之七八十的铅，如果不去循环利用就丢掉，那里面的铅金属和废酸就会污染环境；如果循环利用这些东西，显然比开矿要划算得多。还有旧线路板、废电机、废铜等等大量存在，因此我们说，未来城市才是较大的矿山。

我们国家的铜矿近75%需要依靠国外进口，剩下25%到30%自己生产。我国的铜矿资源品位非常低，不到0.5%，也就是我们生产一吨铜，要有200多吨的废弃物抛在外面，还要消耗13000多千瓦时电。那么有现成的为什么不去加以利用？但是，再生有色金属产业在污染控制与处理、产品质量、工艺技术等方面还有很多问题需要解决，我们应该加强对这个行业的重视程度，努力提高科技和管理水平，采用先进的工艺与装备，严格执行科学的管理制度，发现与加强未知研究。

绿色发展、循环发展和低碳发展的核心是资源高效利用和污染物较少排放，我国的有色金属工业发展面临资源、环境、能源的制约，实现工业绿色化是必然的途径。但是，有色金属工业绿色化更需要政、产、他们的研究成果发表在《先进功能材料》期刊上(journal Advanced Functional Materials)学、研紧密结合，才有可能较终实现。