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%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%和25.61%;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%和33%;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%和46%;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%、21.77%、9.15%和6.08%;再生锌约占世界锌消费量的30%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%、27%、46%、36%、30%、80%、26%、44%、46%和19%,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。
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%以上,德国97%,英国57%,法国52%。世界平均再生铝产量占精炼铝产量和消费量各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%,其次是建筑业,达到80~85%,废铝罐回收率在30~90%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%,北美废铝罐回收率在50%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%,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%,低于世界平均值(25%),也低于大多数发达国家和发展中国家的比例。
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%和48%。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%和99%,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%和占世界铜消费量的34%。
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%和消费量的13.31%。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。 |