有色金属循环利用工艺及自动化探究

发布时间：2018-11-03 16:25所属平台：学报论文发表咨询网浏览： 次

如今环境、资源、能源之间的矛盾日益显著，资源有效循环利用逐渐受到认可，为此下面文章就重点探究我国有色金属循环利用领域的现状及存在问题，对当前有色金属循环利用领域最新发展趋势进行了讨论，并提出了建议提高自动化控制设备的可靠性，这也一直是用户

　　如今环境、资源、能源之间的矛盾日益显著，资源有效循环利用逐渐受到认可，为此下面文章就重点探究我国有色金属循环利用领域的现状及存在问题，对当前有色金属循环利用领域最新发展趋势进行了讨论，并提出了建议提高自动化控制设备的可靠性，这也一直是用户十分关注的问题。对此，国家电控配电设备质量监督检验中心结合我国现状提出了电控及自动化设备的可靠性测试方法，以指导设计和工艺的改进。

　　【关键词】资源循环利用,有色金属,电气自动化,可靠性测试

　　1有色金属循环利用的意义

　　1.1有色金属循环利用的紧迫性

　　矿产资源是保障国家经济健康发展的基础.随着我国经济的高速发展，对金属的需求不断扩大。急速膨胀的消费也给现有地采，选、冶等各个环节带来了不同程度的压力和影响，进而引发了资源、能源、环境等方面的严重问题，成为制约我国社会和经济可持续发展的重要因素[1]。

　　1)虽然中国主要金属矿产储量大多数较丰富.

　　但人均占有量不高。其中超大型和大型矿床比例很小，绝大多数为中小型，不利于规模化开采。矿石品位偏低.铜.铝土矿.铅、锌等多为贫矿，难选矿比例大。目前我国正处于工业化阶段，为适应国民经济增长的需要，近几年来金属材料需求量及产量以年均20%以上的速度增长。2010年，10种主要有色金属产量更是达到3100万t。

　　与此同时，我国2/3的国有大、中型矿山骨干企业进入中晚期.1/3的矿山资源面临枯竭。庞大的金属材料生产规模，在满足旺盛的金寓材料需求的同时，也加速了不可再生性矿产资源的枯竭[2]。

　　2)冶金工业是高耗能行业，仅钢铁I业的能耗就占全国工业总能耗的10%。我国由于矿产品位低，成分复杂及资源循环利用率低，从而使我国产品单位能耗比国际先进水平高15%以上。2010年我国有色金属工业年消耗标准煤已经超过7411万1，同比增长15.54%，约占全国能源消费量的2.8%，几乎平均每生产1有色金属约需消耗标准煤3.131。

　　同时，冶金行业也是一个高污染行业，虽然近10年来我国有色金属工业的环境保护和治理工作取得了巨大的进步，但排放污染物的总量衣然不断持续_上升;并且随工业废水排放的汞，镉、铅和六价铬等重金属数量也相当惊人，污染事件时有发生。由此可以看出，我国冶金行业的发展受到资源、能源和生态环境的制约。为保证国家经济的可持续发展，开展资源循环利用是我国经济可持续发展的必然选择[3]。

　　2自动化设备管理系统的重要性

　　现代企业的物质技术基础则是企业设备管理，可想而知，设备管理对于一个企业的重要性有多大，随着企业设备技术含量的日益提高，越来越具有集成化、流程化、智能化的发展趋势，系统的规模也与日俱增，从而对设备管理的要求也有了明显提高，就目前来看，我国在设备管理.上还存在不少问题，首先是由于设备更新速度较快，导致管理难度急剧增大，其次，由于设备系统结构日趋复杂，导致设备的造价也逐渐提高，并且缺乏有效维护，再者，由于设备管理的操作主要是靠人为管理，因此很难完善设备信息的记录，导致数据的误差性相对较大。

　　3自动化设备管理的现状

　　我国经济水平的发展为工业化水平带来了物质条件，自动化程度也日益加深，但从工业化整体去看，依然存在很多问题，如:设备陈旧落后、资源浪费量相对较多、能源消耗又相对较高。这些问题的存在导致我国与西方国家之间的差距难以拉近，尽管我国在工业设备技术方面的研发有了显著成效，但在核心上却难以突破，面对市场竞争的激烈，我们必须不断提高工业自动化水平[4]。

　　4有色金属循环利用现状

　　自20世纪90年代以来，世界各国都十分重视二次资源中有色金属的高效提取和综合利用美国和欧洲发达国家都将资源的高效利用列入国家战略性高技术发展日程，大力支持资源的循环利用我国在20世纪80年代就开始重视资源循环利用技术，但是和国外相比，仍然有不小的差距欧美日本等发达国家多数金属的再生比例已经超过50%，日本的铅、锌.钴、铟等金属的再生比例已经超过98%，而我国多数在20%~30%。

　　我国再生技术装备落后，国外成功开发了废紫铜直接制杆技术和装备、连续倾动炉冶炼富氧顶吹熔池熔炼等先进技术，而且产业集约化程度较高。我国在铅、锌镍、钴铝的再生方面缺乏低污染先进技术装备，存在二次污染等风险[5]。

　　1)废杂铜的循环回收利用技术。①废杂铜回收一般包括两部分:一是企业在生产过程中产生的边角废料;二是报废的铜产品，2010年我国再生铜产量占原生铜产量比例的30%，约有38%的废杂铜进入铜加工行业直接做成铜制品，12%进入熔炼铜精矿的转炉或阳极炉处理，50%的废杂铜进入专门冶炼废杂铜的工厂或生产系统处理。

　　截止到2011年9月份，我国再生铜产量达到193万t，随着各行业对铜的需求量不断加大，再生铜的比例会越来越大[6]。②针对国内废杂铜的特点，中国瑞林工程技术有限公司开发了NCI.炉工艺及设备。NCI.炉既可采用气体燃料，也可使用粉煤等固体燃料.炉体简单，转动灵活.自动化程度搞.炉体密闭，环保好主要处理含铜品位90%以上的废铜料，炉渣含铜可控制在20%左右。采用稀氧燃烧后，热效率可提高40%.减少碳排放45%，减少氮化物排放87%:目前，在国内已经投入使用，运转效果良好[7]。”

　　2)含铅物料循环利用技术。我国再生铅工业起步于20世纪50年代，原料来源较多其中85%以上来自废铅酸蓄电池.随着我国对环境保护和资源循环的重视，我国再生铅行业取得了巨大的进步。截止到2011年9月，我国再生铅产量达到93万t[8]。

　　3)废高温合金综合回收技术。近年来，我国高温合金的年产量在50001以上，每年从各航空工厂等有关厂家产出的高温合金回收料约数千吨:但是由于我国废高温合金回收料的再生利用还处于一个较低的水平，多数经过简单的分离后就以低品质的合金再次用到小企业中，难以实现保质再生，而且回收过程中污染比较大。徐州北矿金属循环利用研究院开发了“废合金强化电解-合金组份调控再生”技术、“废合金高温分离镍钴还原再生技术，以及废合金高温组份调控再生技术，实现了高温合金的直接利用[9]。

　　4)废催化剂循环回收利用技术。由于催化剂在改变物质化学反应速率方面具有独特的作用，所以其应用也越来越广泛。石油化工工艺90%以上是催化反应过程，几乎所有的汽车都装有尾气催化剂。2010年我国催化剂产量84万t以上由于催化剂长时间的使用，会发生老化，导致活性组晶粒长大甚至发生烧结，部分会因中毒而丧失活性。

　　催化剂寿命短的仅几个月甚至几天，长得可达7~8年，所以不可避免要更换相当数量的废催化剂。针对含镍、钴.钼.钒系列废催化剂，国内进行了大量研究.建设了规模不等的小型冶炼厂。徐州北矿金属盾环利用研究院开发了镍钴系列催化剂直接成分再生技术;钼系列催化剂直接升华技术;催化剂造渣技术，实现了金属与载体的分离。

　　5有色金属循环利用展望

　　虽然近年来我国有色金属循环利用取得了巨大的进步，但是由于起步晚，和国外相比仍有不小差距。再生资源产业总体实力不强。由于企业过于分散，回收队伍庞杂，很难发展成具有国际竞争力的再生有色金属企业集团。再生金属产业技术装备水平不高。国内多数企业和回收设备简陋.技术落后，金属回收率低，而且多金属品种混杂，质量不稳定.难以生产高质量产品。产业集约化程度低，低水平重复建设严重。目前全国再生金窟企业约有1000多家，多数为民营企业，大中型骨干企业仅190-2%，产业规模普遍偏小.产业集约化程度低整个产业处于小乱，散的状态。此外，法制体系不够健全，回收、物流体系不完善[10]。

　　6结束语

　　针对目前我国有色金属盾环利用存在的问题应加强行业准入管理，进一步优化产业布局。提出再生有色金属行业企业规模.产能布局技术装备综合能耗.节能环保等准入指标，促进产业结构运一步优化，提高产业集中度，实现集约化经营提资源综合利用率和节能环保水平。培育-批大中型再生有色金属企业，建立有己的废杂金属回收网络，专门从事再生金属的提炼和加工，以满足国家需要。加强技术创新，积极支持重点企业成立有自金属再生利用研究机构，建设再生金属创新中心制定科学发展规划，进一步完善产业法律法规。

　　参考文献

　　[1]郑海利.新形势下冶炼企业的环保工作现状与管理思路创新[J].经贸实践，2016，(20):86-87.

　　[2]陶媛，慕江容.锌铟冶炼企业镉废水污染源解析[J].大众科技，2014，(09):117-119.

　　[3]李瑞麟.锑业现状、存在的问题及对策[J].有色金属(冶炼部分)，1988，(04):49-51+57.

　　[4]云南驰宏锌锗股份有限公司[J].云南科技管理，2010，(03):24.

　　[5]权丽丽.试论冶炼企业的成本预算管理对策[J].中国外资，2013，(02):135-136.

　　[6]于敏，程先海.浅析冶炼企业营销管理应尽快实现信息化[J].有色矿冶，2009，25(02):98-101.

　　[7]郝晓华.冶炼企业节能的潜力[J].世界有色金属，2006，(04):20-22.

　　[8]《钨锡锑冶炼企业准入公告管理暂行办法》出台[J].中国金属通报，2010，(41):10.

　　[9]张庆.锡:直面危机[J].中国有色金属，2008，(24):25-26.

　　[10]余锋，唐杰.河池冶炼企业换上新“心脏”[J].广西节能，2017，(3):6.

　　金属类期刊推荐：金属学报为冶金和材料科学专业技术刊物。报道金属和材料科学及冶金技术领域重要科技成果。内容包括金属物理、物理冶金、断裂、金属材料科学、冶金工艺、冶金过程物理化、腐蚀与防护、亚稳材料、铸造、金属压力加工、焊接、粘接、复合材料、实验技术等方面。

　　

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