鈷鎳金屬二次資源回收利用現(xiàn)狀及發(fā)展對策研究

杜歡政 ，保積慶 ，徐劼

（1.嘉興學(xué)院，浙江嘉興314001；2.浙江省長三角循環(huán)經(jīng)濟技術(shù)研究院，浙江嘉興314001）

鈷鎳金屬具有儲能、防腐、耐磨、耐高溫和高強度等優(yōu)異性能，是不銹鋼、充電電池、電鍍、汽車配件、軍工器件的關(guān)鍵原材料，因此被列為國民經(jīng)濟發(fā)展的重要戰(zhàn)略物資[1]。世界鈷礦藏分布主要集中在澳大利亞、贊比亞、古巴、剛果（金）、俄羅斯和新喀里多尼亞地區(qū)，合計儲量約占世界鈷總儲量的93.6%。在我國，主要分布于甘肅金川、吉林磐石和新疆喀拉通克地區(qū)[1]，屬于鈷資源相對較貧乏的國家，每年需從國外大量進(jìn)口[2]。鎳資源主要分布于古巴、澳大利亞、加拿大、俄羅斯、巴西、印度尼西亞、新喀里多尼亞、南非和中國。根據(jù)中國國土資源部最新公布的數(shù)據(jù)顯示，中國鎳儲量為232萬t，占全球總量的3.56%，位居世界第九位。據(jù)預(yù)測，以目前的消耗速度，原生鈷、鎳資源可供開采年限不到67年[3]，如何對現(xiàn)有鈷、鎳資源進(jìn)行有效的二次利用就顯得非常必要。

目前，按照行業(yè)可將鈷鎳廢料分為六大類：廢硬質(zhì)合金、廢高溫合金、電池廢料、廢催化劑、廢磁性材料和冶金中間渣，這其中尤以廢催化劑和廢舊電池的鈷鎳含量高，其含量水平甚至遠(yuǎn)高于原生礦的品位。因此，最大限度地開展鈷鎳資源的二次回收綜合利用，將成為緩解各國鈷鎳資源短缺的一個重要途徑。

1 廢催化劑和廢舊電池中鈷鎳資源概況

含鈷鎳催化劑是化學(xué)工業(yè)中不可缺少的生產(chǎn)助劑。據(jù)統(tǒng)計，全世界每年消耗的工業(yè)催化劑超過80萬t，國內(nèi)年耗量在7萬t左右，并且消耗量仍在逐年增長。使用的鈷鎳催化劑中煉油催化劑約占52%，化工催化劑約占42%，環(huán)保催化劑（汽車尾氣凈化催化）約占6%[4]。由于工業(yè)催化劑隨著使用時間的延長，其催化活性會逐步降低甚至完全失效，因此催化劑的使用壽命一般約為2～3年。廢棄失效的鈷鎳催化劑中，鈷的含量約為1%～7%[5]；鎳的含量約為1.2%～6%，高的達(dá)60%～90%，而冶煉金屬的硅鎳礦則僅含2.8%的鎳[4]。因此，對廢催化劑中鈷鎳組分的回收利用，具有實現(xiàn)經(jīng)濟增值和環(huán)境保護(hù)的雙重意義。

電池行業(yè)的生產(chǎn)同樣需要消耗大量的鈷鎳金屬，廢舊電池也就理所當(dāng)然地成為鈷鎳金屬的二次資源庫。含鈷鎳的電池主要包括鐵鎳電池、鎘鎳電池、鋰離子電池和鎳氫電池。其中，鐵鎳電池負(fù)極是鐵粉，正極是氫氧化氧鎳，為改善電池性能，電極材料中會加入少量鈷；鎘鎳電蓄電池負(fù)極是鎘，正極是氫氧化氧鎳，同樣電極材料中含鈷[6]；鋰離子電池中鎳的含量約占5%～10%[7-8]，鈷的含量約為17%～23%[9]；鎳氫電池的外殼為鍍鎳鋼殼，電池正極材料中鎳、鈷二者質(zhì)量分?jǐn)?shù)之和可達(dá)70%[10]，負(fù)極材料中鎳的含量約占27%～39%，鈷的含量占4%～5%[11]。統(tǒng)計表明，2007年我國僅用于電池生產(chǎn)的鈷鎳金屬量分別達(dá)到約6000 t，29000 t，其中鈷用量占當(dāng)年全國總消費量的48%[12]。另外據(jù)統(tǒng)計，大型電池企業(yè)的廢品率一般在1%～3%，極片生產(chǎn)過程中的邊角料1%～2%，而小型企業(yè)的殘次品率更高。以2005年為例，中國二次電池行業(yè)的廢品在1億只左右，約3000 t，按鈷鎳含量20%計算，其價值在3億元左右。因此從廢舊電池和電池生產(chǎn)廢料中提煉鈷鎳金屬，完全可以替代以原礦為資源的同類產(chǎn)品。

2 廢催化劑和廢舊電池鈷鎳二次資源回收利用現(xiàn)狀

2.1 廢催化劑中鈷鎳二次資源回收利用現(xiàn)狀

2.1.1 廢催化劑回收產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀

目前工業(yè)上應(yīng)用的含鈷鎳催化劑包括加氫脫硫（HDS）催化劑、加氫脫氮（HDN）催化劑、加氫脫金屬（HDM）催化劑、FDS-4A型加氫精制催化劑、苯乙酸催化劑、加氫裂化催化劑等。

2.1.1.1 國外廢催化劑回收產(chǎn)業(yè)概況

發(fā)達(dá)國家對廢催化劑的綜合回收利用起步較早。日本早在1950年左右就開始廢催化劑的回收利用研究工作，早期主要以回收貴金屬為主，1955年后則開始回收鎳等普通有色金屬。1970年日本頒布法律確認(rèn)廢催化劑為環(huán)境污染物，1974年成立了廢催化劑回收協(xié)會，開始從多種廢催化劑中回收有價金屬。其中礦業(yè)公司的佐賀關(guān)冶煉廠及工業(yè)公司的小國工廠主要回收處理鎳系廢催化劑。而今，日本平均每年從廢催化劑中回收的金屬超過10000 t。法國Eurecat公司是歐洲最大的廢催化劑回收公司，每年回收能力為2500 t，占全球回收量的5%～10%。德國1972年就頒布了廢棄物管理法，規(guī)定廢棄物必須作為原材料再循環(huán)使用，并要求提高廢棄物對環(huán)境的無害化程度；1988年，在Hanak Wolfgang新建1000 t/d廢重整催化劑回收裝置，鉑回收率可達(dá)97%～99%。1991年英國ICI Katalco公司與ACI Industries公司聯(lián)合提出了催化劑管理措施（Catalyst Care Program），制定了相關(guān)法規(guī)，將廢催化劑的回收處理問題包括在催化劑的綜合服務(wù)中[13-14]。美國環(huán)保法規(guī)也對廢催化劑的處理、處置做了嚴(yán)格規(guī)定，規(guī)定對于直接傾倒和掩埋廢催化劑需要繳納巨額稅款。目前，美國已形成從廢催化劑中回收貴金屬的完整產(chǎn)業(yè)鏈，近年已擴展到有色金屬的回收、利用。美國國內(nèi)建立的含鎳廢催化劑回收體系可實現(xiàn)對國內(nèi)73%的鎳催化劑進(jìn)行回收處理。由于廢催化劑中潛在巨大價值，美國國內(nèi)已出現(xiàn)大量規(guī)?；瘡氖聫U催化劑回收、處置的公司。其中，阿邁克斯金屬公司是美國國內(nèi)最大的回收公司，年處理廢加氫脫硫催化劑為16000 t；美國的環(huán)球油品公司則主要開發(fā)回收煉油及石化催化劑技術(shù)；聯(lián)合催化劑公司則負(fù)責(zé)回收MTBE脫氫催化劑[15]。

2.1.1.2 國內(nèi)廢催化劑回收產(chǎn)業(yè)概況

緣于國內(nèi)催化劑使用技術(shù)總體水平不高，導(dǎo)致相對發(fā)達(dá)國家而言國內(nèi)催化劑更換頻率和報廢數(shù)量均高于國外。近年來隨著國家對環(huán)保的重視以及原油和其他金屬資源的價格上揚，國內(nèi)也積極開展了廢催化劑的回收利用，并取得了很大的進(jìn)步。但相對歐美國家，我國廢催化劑回收、處置研究工作起步較晚，遠(yuǎn)沒有達(dá)到理想的程度，還將有很長的路要走。

綜合分析來看，我國廢催化劑回收行業(yè)體系存在以下一些特點：（1）從國家層面來看，國內(nèi)目前還沒有專門的管理部門進(jìn)行管理，整個回收產(chǎn)業(yè)缺少統(tǒng)一、有效的回收網(wǎng)絡(luò)，并且缺乏相應(yīng)的條例法規(guī)，市場行為較為混亂；（2）從回收企業(yè)層面來看，企業(yè)回收利用技術(shù)開發(fā)起步晚、投入不足，導(dǎo)致技術(shù)力量薄弱，工藝技術(shù)、設(shè)備落后，企業(yè)經(jīng)營規(guī)模普遍較??；（3）從廢催化劑的處理、處置效果來看，有價資源回收率低，不易回收利用經(jīng)濟價值較低的再生資源，并造成不同程度的二次環(huán)境污染。

2.1.2 廢催化劑的回收利用技術(shù)現(xiàn)狀

世界各國的企業(yè)和研究學(xué)者針對不同廢催化劑的特點，研究出了多種行之有效的回收、處置方法，許多方法也已經(jīng)成功應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)。這其中包括硫化沉淀法、分步浸取法、堿浸法、酸浸法等。由于廢催化劑種類不同、金屬含量差異，必須針對性地采取行之有效的處理方法，以最大程度地提高其中有價金屬釩、鉬、鎳、鈷、鋁等金屬資源的回收率?；谔幚怼⑻幹玫哪康?，這些回收方法可概括為兩大類。

2.1.2.1 從廢催化劑中提取鈷鎳金屬

從廢催化劑中回收鈷鎳普遍使用“浸取法”，主要是利用廢催化劑中鈷鎳金屬在不同浸取劑中的溶解性或與浸取劑反應(yīng)的能力不同而進(jìn)行選擇性的分離回收[16]。

酸、堿浸取法，即首先將廢催化劑進(jìn)行焙燒處理以去除其中的油分，隨后利用無機酸（HCl，H2SO4，HNO3等）或水溶性有機酸、氨水與廢催化劑中的目的金屬鈷鎳在一定反應(yīng)溫度、壓力條件下發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成可溶的鈷鎳金屬化合物（CoCl2，NiCl2，CoSO4，NiSO4等）。經(jīng)除雜后，浸出液通過采用結(jié)晶[17]、離子交換[18]、溶劑萃取[19-20]、磁分離、膜分離等技術(shù)加以分離提純，最后再通過沉淀-焙燒方法制備鈷鎳的氧化物產(chǎn)品。

生物浸取技術(shù)是利用微生物具有把固體化合物轉(zhuǎn)化為可提取物的能力，而使得廢催化劑中的鈷鎳金屬得以富集回收。具有鈷鎳金屬溶解能力的微生物主要有氧化亞鐵硫桿菌、氧化硫硫桿菌等細(xì)菌，以及曲霉菌、青霉菌等真菌，但生物浸取法的最大缺點在于處理時間過長。

2.1.2.2 制備其他用途材料

廢催化劑經(jīng)過加工，還可用于生產(chǎn)增值或有用材料，如制備其他催化劑或作催化劑載體，生產(chǎn)熔融氧化鋁，合成集料、鈣長石玻璃陶器、耐火水泥、耐火磚、復(fù)合材料等。

2.2 廢舊電池中鈷鎳二次資源回收、利用現(xiàn)狀

2.2.1 廢舊電池回收產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀

目前，中國是全球最大的電池生產(chǎn)和消費國，其一次電池的產(chǎn)量已遠(yuǎn)超美國和日本，位居世界第一；二次電池的產(chǎn)量也僅居日本和韓國之后，位居世界第三。僅2011年全國鋰離子電池的產(chǎn)量就高達(dá)29.66億只。

目前世界各國在廢舊電池的回收、處置方面開展了大量的工作。其中日本在回收、處理廢舊電池方面一直走在世界前列。早在1993年日本就開始了廢舊電池的回收工作，目前日本二次電池的回收率高達(dá)84%。此外，日本政府還建立了嚴(yán)格的二次電池標(biāo)識系統(tǒng)，通過采用不同的顏色標(biāo)識，有助于電池的分類和回收。日本國內(nèi)的生產(chǎn)企業(yè)和公司也十分重視電池的回收處理，如富士通（FUJIT-SU)公司作為日本官方指定的工業(yè)垃圾處理公司之一，建立了全國范圍內(nèi)的電池回收體系，并與日本郵政達(dá)成了協(xié)議，消費者可將各種廢舊電池等分批郵寄給收集和回收公司，目前該公司廢舊電池資源的再利用率已達(dá)90%以上[12]。

歐洲各國也已逐步建立起自己的電池收集、回收系統(tǒng)。據(jù)歐洲電池回收協(xié)會統(tǒng)計，2006年歐洲電池回收協(xié)會共回收了30870 t便攜式電池[21]，比2005年增加了19%。其他國家如瑞士、荷蘭、比利時、奧地利、英國分別回收了約 2427 t，2159 t，1681 t，1124 t，455 t，相應(yīng)占總回收量的 7.86%，6.99%，5.45%，3.64%，1.47%[12]。并且歐盟委員會于2006年9月26日正式公告第2006/66/EC號《電池、蓄電池、廢電池及廢蓄電池》指令，要求到2012年9月26日和2016年9月26日最小收集率應(yīng)分別達(dá)到25%，45%[12]。同時丹麥、瑞典等國政府要求電池零售商也必須參與廢電池的回收工作，并額外征收 6%～8%的特別消費稅，用于支付回收、運輸和處理廢舊電池的費用[12]。在德國馬格德堡地區(qū)有年處理能力達(dá)7500 t廢電池的企業(yè)，在瑞士也有年處理量為3300 t廢電池的企業(yè)[22]。

美國的廢舊電池回收工作基本由可充電電池回收公司（RBRC）負(fù)責(zé)，該公司屬非盈利性的公共服務(wù)組織。公司向零售商提供收集裝置，而出售可充電電池的零售商則全面負(fù)擔(dān)起收集工作。一些已經(jīng)立法回收廢舊電池的州市規(guī)定生產(chǎn)者負(fù)責(zé)向各地發(fā)放電池收集裝置，并負(fù)擔(dān)回收運輸和處置等產(chǎn)生的全部費用。例如，佛羅里達(dá)州由于立法的作用，其鎳鎘電池的回收利用率從2000年的13%上升到2004年的20%～30%[12]。

從1997年后，加拿大通過其二次電池回收協(xié)會，也逐步開展了收集廢舊二次電池的志愿活動，并得到了全國各地的支持。2005年7月，愛德華王子島開始通過雜貨商免費收集當(dāng)?shù)鼐用窈吐糜握叩母鞣N廢舊一次電池和二次電池，隨后將收集的廢舊電池送往定點處理廠，集中進(jìn)行破碎和回收處理。目前，加拿大的二次電池處理量從2004年的1030萬只（2863 t）增加到 2010 年的 1400 萬只（3333 t）[12]。

出于經(jīng)濟和技術(shù)上的原因，總體上我國對廢舊電池的回收利用工作相對滯后。直至2003年國家環(huán)境保護(hù)總局才聯(lián)合相關(guān)部委出臺了《廢電池污染防治技術(shù)政策》指導(dǎo)性文件。首次明確了廢電池的收集重點，并從電池的生產(chǎn)、使用、回收、運輸、儲存、資源再生、處理處置等多方面進(jìn)行了統(tǒng)一規(guī)定。隨著國家相關(guān)政策的出臺，近年來國內(nèi)也出現(xiàn)了一些采用廢舊電池等二次資源生產(chǎn)多種高附加值產(chǎn)品（如超細(xì)鈷粉、超細(xì)鎳粉）的企業(yè)。如格林美公司是目前我國惟一以廢舊電池及電池廢物為原料循環(huán)再造超細(xì)鈷鎳粉末的規(guī)模化企業(yè)，其年處理鈷鎳廢催化劑、廢舊電池等各類廢物總量達(dá)30000 t以上，形成2000 t超細(xì)鈷鎳粉末、鎳合金等高技術(shù)產(chǎn)品的循環(huán)再造能力。雖取得了較好的業(yè)績，但其運作主要還是依賴企業(yè)自身，作用有限。

2.2.2 廢舊電池回收利用技術(shù)現(xiàn)狀

國際上通用的廢舊電池處理方式有固化深埋、存放于廢礦井、回收利用。其中固化深埋和存放廢礦井，實際上只是解決了廢舊電池的存放地點問題，不僅會對土壤造成嚴(yán)重污染，而且花費大，同時也造成資源浪費，并沒有從根本上解決廢舊電池的處置問題。因此無論從經(jīng)濟角度，還是從環(huán)境保護(hù)、資源回收角度考慮，開發(fā)新型實用技術(shù)，實現(xiàn)對含鈷鎳廢舊電池的回收利用是廢舊電池處理、處置最完美的辦法。

現(xiàn)有國內(nèi)外研發(fā)的廢舊電池處理、回收技術(shù)主要有以下幾類。

第一類，火法[6，23]，也叫煙法或干法，就是對廢舊電池進(jìn)行分類篩選、破碎、去電解液干燥處理后，再放入焙燒爐中，加入部分熔劑，在600～900℃下焙燒。一方面把活性物質(zhì)中的導(dǎo)電劑和黏結(jié)劑去除，另一方面使有價金屬及其化合物發(fā)生氧化、還原、分解、揮發(fā)、冷凝等一系列化學(xué)、物理過程，隨后從排出的氣體、煙氣、殘渣中分離提純不同種類及形態(tài)的目的金屬。如通過火法工藝，可獲得含鎳質(zhì)量分?jǐn)?shù)為50%～55%，含鐵質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%～35%的鎳鐵合金[24]。該工藝方法包括常壓冶金和真空冶金蒸餾法，運用此工藝，一般冶煉廠無須增加設(shè)備和勞力，就可回收廢舊電池中的有價金屬。但該工藝方法能耗較高、污染較大，且得到的合金價值較低，因而很難大面積推廣。

第二類，濕法，濕法是首先將電池分離出塑料殼、鋁箔、隔膜等組分后進(jìn)行破碎處理，其中的含鈷鎳組粉碎后置于浸取槽中，并加入酸、堿進(jìn)行溶解浸取、過濾，從濾液及濾渣中分離出不同的目的金屬。濕法工藝是通過創(chuàng)造條件來控制物質(zhì)在溶液中的穩(wěn)定性，利用某種溶劑，借助化學(xué)反應(yīng)（包括氧化、還原、中和、水解和絡(luò)合反應(yīng)），對原料中的金屬進(jìn)行選擇性提取和分離的冶金過程。該工藝具體包含4個步驟：（1）靠溶劑溶解廢料，使金屬離子穩(wěn)定于溶液體系，即浸??；（2）浸取的溶液與殘渣分離；（3）用離子交換[25]，溶液萃取技術(shù)（目前常采用的萃取劑包括：Cyanex272[10]，P507[11]，N235[26]，CP105和P204[9]等）或其他化學(xué)沉淀-焙燒的方式制備鈷鎳的化合物產(chǎn)品[27]；（4）經(jīng)過分離凈化后的硫酸鈷溶液、氯化鈷溶液或硝酸鈷溶液可借助沉淀法制備碳酸鈷、草酸鈷，醋酸鈷或直接結(jié)晶生產(chǎn)氯化鈷等產(chǎn)品，還可進(jìn)一步煅燒鈷鹽生產(chǎn)氧化亞鈷、四氧化三鈷、氧化鈷、鈷粉等產(chǎn)品[1]。近年來，濕法處理工藝為世界各國所提倡，與火法處理相比，濕法處理過程中所產(chǎn)生的廢氣較少，對環(huán)境二次污染相對較?。粡U液相對而言易于控制，且除了鈷鎳之外還可同時實現(xiàn)其他金屬元素的回收，產(chǎn)品純度也較高。

第三類，生物處理法，該法是處理廢舊電池的一種新興工藝，該工藝主要把拆解得到的電極材料和菌種（氧化亞鐵硫桿菌和氧化硫硫桿菌）接種處理，經(jīng)過一段時間的培養(yǎng)，利用細(xì)菌代謝產(chǎn)生的硫酸處理LiCoO2，形成含Co2+的提取液[28-29]。生物法具有成本低、操作方便、耗酸量少等優(yōu)點；但是存在周期長、菌種不易培養(yǎng)、易受污染且浸出液分離困難等缺點。

第四類，直接再生技術(shù)，日本豐田自行車株式會社采用含鎳等離子的濃硫酸清潔電池內(nèi)部，并在保持一定溫度的條件下對電池充電，使得負(fù)極表面的氫氧化物徹底清除，恢復(fù)負(fù)電極容量及隔板的親水性，并對電池充電的方向提供電流以提高負(fù)極反應(yīng)活性，隨后排干濃硫酸而以新的堿性電解質(zhì)作為補充，從而恢復(fù)正極容量實現(xiàn)對鎳氫電池的再利用[30]。

國內(nèi)南開大學(xué)新能源材料化學(xué)研究所根據(jù)鎳氫電池貯氫合金的失效原因，采用分別處理電池正負(fù)極的方法：對失效鎳氫電池負(fù)極合金粉使用化學(xué)方法處理合金表面的氧化物，然后調(diào)整合金中各元素的含量，再冶煉，制備得到性能優(yōu)良的貯氫合金；對正極包括泡沫鎳基片在內(nèi)進(jìn)行酸溶、調(diào)節(jié)元素處理，即可得到性能優(yōu)異可再用的Ni（OH）2球[31]。

3 國內(nèi)再生鈷鎳二次資源回收體系存在的問題

經(jīng)過多年的發(fā)展，我國對廢舊貴金屬首飾和制作首飾的廢料回收、貴金屬礦山尾礦和選冶廠礦渣的回收，以及電解、電鍍廢渣（液）的回收都有較為完善的貴金屬回收系統(tǒng)。廢催化劑、廢舊電池的回收雖然對于環(huán)境保護(hù)和資源的再生利用都十分重要，但是我國目前對其回收利用的現(xiàn)狀卻不容樂觀，主要表現(xiàn)在以下幾個方面。

3.1 缺乏對廢催化劑、廢舊電池回收利用的關(guān)注度，回收意識淡薄[24]

由于宣傳教育力度不夠，相關(guān)企業(yè)、居民對廢催化劑、尤其是廢舊電池的危害缺乏認(rèn)識，加之環(huán)保意識淡薄，不能積極主動參與廢催化劑、廢舊電池的回收處理。例如很多公共場所設(shè)置的廢舊電池回收箱，被當(dāng)作垃圾箱，形同虛設(shè)。目前，我國每年各類電池的年生產(chǎn)量約150～160億只，國內(nèi)消費量為70億只左右，并且這個數(shù)據(jù)以每年10%左右的速度增長，但回收力度卻不足2%[32]。低回收率直接限制了回收處理規(guī)模的擴大和處理技術(shù)的提高，進(jìn)而嚴(yán)重阻礙了廢舊電池回收利用的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。

3.2 相關(guān)法律制度不健全，尚未建立一套完善有效的回收體系[24]

雖然公眾已經(jīng)開始關(guān)注環(huán)保問題，但是截止到目前，我國仍然缺乏針對廢催化劑、廢舊電池回收的具體措施。我國有關(guān)廢催化劑、廢舊電池的法律規(guī)范起步也較晚，關(guān)于催化劑、電池的生產(chǎn)、銷售、回收的法律僅散見于其他法律法規(guī)中，沒有專門立法，缺乏連續(xù)性，且條款不夠詳細(xì)，缺乏可操作性，導(dǎo)致生產(chǎn)者、使用者和管理者之間各自應(yīng)承擔(dān)的責(zé)任仍不明確。很多耗巨資建成的處理中心，因回收不到足夠的廢催化劑、廢舊電池而面臨停運的尷尬窘境。

3.3 處理技術(shù)難度大且容易產(chǎn)生二次污染，難以形成規(guī)模經(jīng)濟

對廢催化劑而言，由于廢催化劑產(chǎn)品品種各異，催化劑制備本身存在一定的技術(shù)保密性，使得廢催化劑回收有一定的技術(shù)難度。對廢舊電池而言，現(xiàn)有的回收體系導(dǎo)致回收的各種含鈷鎳廢舊電池材料混雜嚴(yán)重，缺乏有效去除廢舊電池外包裝和殼體的技術(shù)方案；另外由于鈷鎳兩種金屬的化學(xué)性質(zhì)十分相近，二者之間的有效分離、提純也是一直難以解決的問題[33-35]。從環(huán)保角度來看，廢舊電池回收工藝復(fù)雜且使用的化學(xué)試劑種類繁多，處置不當(dāng)會產(chǎn)生大量有毒有害的氣體，如二惡英，NOx，SO2，Cl2等以及大量含酸、堿的廢水，這勢必又會對周邊環(huán)境造成二次污染。從市場環(huán)境看，各種經(jīng)濟因素也制約著廢催化劑、廢舊電池處理產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。廢催化劑、廢舊電池處理回報率低，處理技術(shù)要求高，利潤回報周期長的特性導(dǎo)致了很難吸引投資者，所以也就很難形成產(chǎn)業(yè)化的規(guī)模。

4 國內(nèi)再生鈷鎳資源回收利用發(fā)展趨勢

如前所述，國內(nèi)鈷鎳資源缺乏，但消耗量巨大，國內(nèi)資源供給無法滿足需求。鈷鎳資源需求和供給的矛盾，將迫使國內(nèi)尋求新的資源供給來源，而唯一能夠迅速增加新供給來源的是大量沒有得到有效回收利用的廢舊鈷鎳資源。因此，可以預(yù)見未來再生鈷鎳資源回收利用產(chǎn)業(yè)規(guī)模將會得到快速擴張。另一方面，隨著國家環(huán)保力度的加強和循環(huán)經(jīng)濟政策的實施，將會進(jìn)一步提高再生資源行業(yè)的環(huán)保和技術(shù)門檻，既要保證利用再生資源生產(chǎn)的產(chǎn)品能滿足終端客戶的質(zhì)量要求，又要保證整個再生環(huán)節(jié)不對環(huán)境構(gòu)成新的威脅。

國家《循環(huán)經(jīng)濟促進(jìn)法》、《再生資源回收管理辦法》和《固體廢物污染環(huán)境防治法》等法規(guī)的頒布，切實要求具備一定資質(zhì)條件的企業(yè)從事相關(guān)領(lǐng)域的經(jīng)營活動。同時，國家也著手在相關(guān)資源回收領(lǐng)域開展循環(huán)經(jīng)濟試點工作，以鼓勵集中發(fā)展廢舊材料資源化利用產(chǎn)業(yè)。其中，廢舊電池回收被國家發(fā)展和改革委員會列入第二批循環(huán)經(jīng)濟試點領(lǐng)域。因此，未來從事鈷鎳廢料回收利用的企業(yè)，必須具有專業(yè)回收資質(zhì)和較高的“資源化”利用技術(shù)和工藝。

上述兩方面的因素將導(dǎo)致再生鈷鎳資源回收利用行業(yè)形成回收、初步處理、資源化處理的產(chǎn)業(yè)鏈，不具備“無害化”處理能力的企業(yè)將位于產(chǎn)業(yè)鏈的低端，只能從事簡單的收集工作，不能對再生資源進(jìn)行循環(huán)再造。而具備“無害化”處理能力的企業(yè)，隨著其“資源化”技術(shù)水平的由低到高，生產(chǎn)的產(chǎn)品也將會從簡單初級的產(chǎn)品發(fā)展到質(zhì)量上達(dá)到以原礦為原料生產(chǎn)的產(chǎn)品水平，其產(chǎn)品面對的市場也將更為廣闊。

5 鈷鎳金屬再生產(chǎn)業(yè)實現(xiàn)循環(huán)經(jīng)濟發(fā)展模式的對策建議

5.1 鼓勵含鈷鎳廢催化劑、廢舊電池等廢料的進(jìn)口

國家發(fā)改委要求在有色金屬總消費中，再生金屬的消費要從2010年的26%左右提高到2020年的33%。我國金屬的社會蓄積量現(xiàn)在還不如發(fā)達(dá)國家，進(jìn)入循環(huán)周期的廢鈷鎳金屬量得到大幅度增加，還需要一定的時間。因此要進(jìn)一步改變對鈷鎳廢料的認(rèn)識（它是金屬的優(yōu)質(zhì)資源，而不是垃圾）。對含鈷鎳廢料原料的進(jìn)口，宜疏不宜堵。

5.2 加快實現(xiàn)鈷鎳廢催化劑、廢舊電池廢料回收產(chǎn)業(yè)循環(huán)經(jīng)濟的科技研發(fā)

針對鈷鎳金屬再生利用中普遍存在的技術(shù)難點，開展關(guān)鍵性和共性技術(shù)的研發(fā)，如：進(jìn)一步擴大資源的應(yīng)用技術(shù)研究；鈷鎳金屬廢料拆解技術(shù)、工藝、裝備的研發(fā)；各品種廢料的再生冶煉、工藝路線、裝備研發(fā)；各品種廢料的直接利用、合理利用技術(shù)研發(fā)；廢料的分撿和成分快速測定技術(shù)設(shè)備研究；廢物處理技術(shù)、裝備研究；用于循環(huán)經(jīng)濟領(lǐng)域的節(jié)能技術(shù)研究。同時建議政府從促進(jìn)可持續(xù)發(fā)展、建立循環(huán)經(jīng)濟的角度加大公共財政對上述技術(shù)的科研投入力度。通過有關(guān)職能部門牽頭，組織技術(shù)攻關(guān)，研究成果由國家購買后無償提供給生產(chǎn)企業(yè)，支持企業(yè)節(jié)省資源，提高利用率。這樣通過推動建立產(chǎn)學(xué)研聯(lián)盟等穩(wěn)定的技術(shù)轉(zhuǎn)移形式，從而提高企業(yè)科技創(chuàng)新能力，突破制約鈷鎳金屬再生利用產(chǎn)業(yè)發(fā)展的技術(shù)瓶頸。

5.3 大力支持循環(huán)經(jīng)濟示范項目、試點企業(yè)和示范園區(qū)的建設(shè)

近期，應(yīng)將含鈷鎳廢催化劑、廢舊電池等廢料回收利用項目列入循環(huán)經(jīng)濟發(fā)展示范項目。由政府投入引導(dǎo)資金，組織高等院校、科研機構(gòu)、相關(guān)大中型企業(yè)聯(lián)合組建從事鈷鎳廢料再生利用的科技型中小企業(yè)，與大型有色金屬生產(chǎn)企業(yè)配套，形成鈷鎳金屬再生利用產(chǎn)業(yè)鏈，并建立示范園區(qū)。

5.4 盡快出臺鼓勵再生鈷鎳資源領(lǐng)域發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟的相關(guān)政策及法律法規(guī)，實行圈區(qū)管理

我國廢催化劑、廢舊電池的社會保有量已具有一定規(guī)模，對這些廢料的多元化回收、集中處理、回收處理企業(yè)的市場化運作、生產(chǎn)者責(zé)任延伸制度、處理費用的解決方案、處理企業(yè)的資質(zhì)認(rèn)定及政府的監(jiān)督管理等都急需法律法規(guī)及政策的規(guī)范和支持。主管部門必須制定、統(tǒng)一從業(yè)的生產(chǎn)和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)范企業(yè)行為，提高進(jìn)入門檻，從全局出發(fā)，堅決取締不具備生產(chǎn)條件、不符合生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)的企業(yè)，并實行全方位、全過程監(jiān)管，努力杜絕環(huán)境污染事故。

雖然我國已頒布了《廢舊電池污染防治技術(shù)規(guī)范》，并規(guī)定了電池的生產(chǎn)者、進(jìn)口商和銷售商對電池的回收負(fù)責(zé)，但作為上位法，需要一系列下位法與其配套，應(yīng)進(jìn)一步完善法律法規(guī)體系，在政策上設(shè)立激勵機制和獎罰制度，使其具有很好的可操作性[4]。如制定有利于國內(nèi)含鈷鎳廢催化劑、廢舊電池等廢料回收和加工利用的稅收政策；通過提供補助金、低息貸款等手段，幫助企業(yè)建立循環(huán)經(jīng)濟生產(chǎn)系統(tǒng)，以減輕再生金屬行業(yè)的稅負(fù)，支持這一行業(yè)的發(fā)展。

5.5 盡快完善再生鈷鎳資源產(chǎn)業(yè)循環(huán)經(jīng)濟的統(tǒng)計、信息工作

我國統(tǒng)計信息工作，基本上沿用計劃經(jīng)濟時期的統(tǒng)計科目、口徑、計算方法和呈報系統(tǒng)，難以適應(yīng)指導(dǎo)再生鈷鎳資源產(chǎn)業(yè)循環(huán)經(jīng)濟發(fā)展的需要。尤其是各種含鈷鎳廢料的回收量，其各種主要成分的計算口徑和方法、再生鈷鎳直接利用的數(shù)量、再生鈷鎳進(jìn)出口數(shù)量及其鈷鎳含量的折算方法、再生利用領(lǐng)域三廢排放量及利用率等，都是急需建立并與國際接軌的內(nèi)容。同時，必須明確呈報系統(tǒng)，避免重復(fù)和遺漏，杜絕虛報、瞞報。

5.6 加強政府有關(guān)職能部門與行業(yè)管理部門之間的協(xié)調(diào)

鈷鎳金屬再生利用涉及的領(lǐng)域和行業(yè)較多，各管理部門之間的職責(zé)相互交叉。為充分發(fā)揮政府各有關(guān)部門的引導(dǎo)扶持作用和決策參謀職能，國家必須進(jìn)一步加強與鈷鎳金屬再生利用產(chǎn)業(yè)發(fā)展密切相關(guān)的政府職能部門以及行業(yè)管理部門之間的協(xié)調(diào)，如發(fā)展與改革委員會、科技部、環(huán)保部、國資委、有色金屬協(xié)會等，在各自職權(quán)范圍內(nèi)，做好支持產(chǎn)業(yè)技術(shù)發(fā)展、引導(dǎo)產(chǎn)學(xué)研合作機制的構(gòu)建、提供產(chǎn)業(yè)共性技術(shù)與關(guān)鍵技術(shù)的研究開發(fā)支持與資助、引導(dǎo)形成產(chǎn)業(yè)集群、完善環(huán)保監(jiān)控體系、建立監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)、設(shè)立污染治理補貼基金、總體規(guī)劃產(chǎn)業(yè)布局等基礎(chǔ)工作。

5.7 開展宣傳教育[24]

目前，盡管含鈷鎳廢催化劑、廢舊電池的逆向物流非常重要，但絕大多數(shù)企業(yè)和消費者對其重要性并不太了解，這在很大程度上與宣傳教育不夠有關(guān)。通過宣傳教育使企業(yè)和個人消費者意識到含鈷鎳廢催化劑、廢舊電池逆向物流的重要性，促使企業(yè)和個人消費者主動收集回收含鈷鎳廢催化劑、廢舊電池。

發(fā)揮社會公眾的監(jiān)督作用，一方面可以通過各種媒體（電視、報紙、廣播、廣告、小品等）來強化宣傳工作；另一方面可以采取各種形式的教育，如學(xué)校教育、繼續(xù)教育、職業(yè)教育培訓(xùn)和社會教育等來普及含鈷鎳廢催化劑、廢舊電池處理的觀念。

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