中國有色金屬行業(yè)綠色發(fā)展和技術(shù)轉(zhuǎn)型

周飛霓

【摘? 要】有色金屬行業(yè)在帶來可觀經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)，不可避免地會(huì)帶來一定的資源消耗和環(huán)境污染。近年來，我國面臨的資源壓力和環(huán)境壓力日益增加，要想提升行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力，就必須進(jìn)行技術(shù)轉(zhuǎn)型，走綠色發(fā)展之路。論文首先分析了我國有色金屬行業(yè)走綠色發(fā)展之路的必要性，其次從重金屬污染的防治、清潔生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展、末端技術(shù)的突破這3個(gè)方面論述了我國有色金屬行業(yè)綠色發(fā)展與技術(shù)轉(zhuǎn)型的現(xiàn)狀，最后針對(duì)存在的問題分別從校企合作、新技術(shù)應(yīng)用、落實(shí)清潔生產(chǎn)、廢棄物回收利用、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、政府監(jiān)管這6個(gè)方面提出了相關(guān)建議和對(duì)策。

【Abstract】While the non-ferrous metal industry brings considerable economic benefits， it will inevitably bring certain resource consumption and environmental pollution. In recent years， China is facing increasing resource pressure and environmental pressure. In order to improve the competitiveness of the industry， we must carry out technological transformation and take the road of green development. Firstly， the paper analyzes the necessity of taking the road of green development in China's non-ferrous metal industry. Secondly， the paper discusses the status quo of green development and technological transformation of China's non-ferrous metal industry from three aspects： the prevention and control of heavy metal pollution， the development of cleaner production technology， and the breakthrough of terminal technologies. Finally， the paper puts forward relevant suggestions and countermeasures for the existing problems from six aspects： school-enterprise cooperation， application of new technology， implementation of cleaner production， waste recycling， industrial structure adjustment， and government supervision.

【關(guān)鍵詞】有色金屬;綠色發(fā)展;重金屬污染;清潔生產(chǎn)

【Keywords】non-ferrous metal; green development; heavy metal pollution; cleaner production

【中圖分類號(hào)】F426;X758? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?【文章編號(hào)】1673-1069（2021）12-0058-03

1 引言

改革開放之后，特別是21世紀(jì)以來，我國有色金屬行業(yè)的發(fā)展有目共睹。作為全世界最大的有色金屬生產(chǎn)國和消費(fèi)國，有10種有色金屬產(chǎn)量和消費(fèi)量占世界的40%以上。由于有色金屬行業(yè)屬于開發(fā)和利用礦產(chǎn)資源的范疇，作為一種資金、技術(shù)、能源密集型產(chǎn)業(yè)，在整個(gè)生產(chǎn)過程中會(huì)產(chǎn)生一定的污染物，并對(duì)環(huán)境造成一定程度的破壞。近年來，我國在大力發(fā)展有色金屬行業(yè)的同時(shí)，堅(jiān)持走綠色發(fā)展的道路，就是為了將有色金屬行業(yè)對(duì)環(huán)境的影響降到最低，實(shí)現(xiàn)行業(yè)發(fā)展與生態(tài)環(huán)境的和諧。隨著我國有色金屬行業(yè)的迅速發(fā)展，技術(shù)轉(zhuǎn)型也在不斷推進(jìn)之中，而且整體水平已經(jīng)步入了世界領(lǐng)先行列，重金屬污染物的防治、廢物的綜合利用以及末端技術(shù)的研究等都有了明顯的進(jìn)步，在清潔生產(chǎn)、廢物利用、節(jié)能減排等方面成效顯著。隨著“十四五”的有序推進(jìn)，我國有色金屬行業(yè)走綠色發(fā)展道路的方向更加堅(jiān)定。

2 我國有色金屬行業(yè)綠色發(fā)展和技術(shù)轉(zhuǎn)型的必要性

隨著我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，有色金屬行業(yè)在社會(huì)經(jīng)濟(jì)中所處的地位也越來越重要，同時(shí)，有色金屬行業(yè)重金屬污染也愈加嚴(yán)重，這顯然不符合我國走可持續(xù)發(fā)展的路線方針。

我國需要運(yùn)用可持續(xù)發(fā)展的眼光看待問題，客觀分析我國有色金屬行業(yè)發(fā)展的現(xiàn)狀及問題，加大力度支持有色金屬行業(yè)的技術(shù)轉(zhuǎn)型，推進(jìn)有色金屬行業(yè)走綠色發(fā)展之路。我國有色金屬行業(yè)走綠色發(fā)展道路，積極進(jìn)行技術(shù)轉(zhuǎn)型升級(jí)，不僅在節(jié)能減排、降低能耗上產(chǎn)生巨大的生態(tài)價(jià)值，還能夠通過提高技術(shù)水平，提升行業(yè)的生產(chǎn)效率，從而達(dá)到行業(yè)效益提升的目標(biāo)。

3 我國有色金屬行業(yè)綠色發(fā)展和技術(shù)轉(zhuǎn)型的現(xiàn)狀

3.1 重金屬污染的防治取得一定成果

針對(duì)嚴(yán)重的重金屬污染問題，我國有色金屬行業(yè)在技術(shù)研發(fā)上發(fā)力，實(shí)現(xiàn)了關(guān)鍵技術(shù)的提升，并在重金屬污染的防治方面取得關(guān)鍵進(jìn)展。一方面，先進(jìn)的工藝技術(shù)和裝備的應(yīng)用。裝備和工藝的更新大大降低了污染，提升了生產(chǎn)效益。例如，在電解鋁行業(yè)，我國通過應(yīng)用大型預(yù)焙鋁電解技術(shù)實(shí)現(xiàn)了污染氟化物排放量的大幅度降低，同時(shí)，對(duì)資源的消耗量也明顯降低，不僅在生態(tài)效益上成果顯著，還讓企業(yè)獲得了可觀的經(jīng)濟(jì)效益。

另一方面，通過發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)，不僅可以實(shí)現(xiàn)生態(tài)價(jià)值，還能夠創(chuàng)造出一定的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。例如，赤泥作為在氧化鋁生產(chǎn)過程中的排放廢棄物，對(duì)于赤泥的處理和使用一直是困擾世界各國的難題，而目前赤泥的堆放量已經(jīng)超過了2.5億噸，赤泥不僅會(huì)對(duì)環(huán)境造成危害，還有比較大的安全隱患。但是我國通過堅(jiān)持不懈的努力，突破了這一難題，不僅實(shí)現(xiàn)了對(duì)赤泥的綜合回收利用，還從中回收了大量的鐵元素，獲取了可觀的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。

源頭預(yù)防與末端治理并重是有色金屬行業(yè)重金屬污染防治的原則，需要針對(duì)重金屬污染的主要環(huán)節(jié)進(jìn)行重點(diǎn)控制，積極應(yīng)用清潔生產(chǎn)和推進(jìn)綜合回收先進(jìn)技術(shù)轉(zhuǎn)型，從而有效降低重金屬污染對(duì)環(huán)境的影響。

3.2 有色金屬行業(yè)清潔生產(chǎn)技術(shù)發(fā)展迅速

清潔生產(chǎn)技術(shù)對(duì)于有色金屬行業(yè)的綠色發(fā)展至關(guān)重要，經(jīng)過多年的研發(fā)努力，我國在清潔生產(chǎn)領(lǐng)域取得了較大的成果，研發(fā)出了一批先進(jìn)的清潔生產(chǎn)技術(shù)。例如，新型結(jié)構(gòu)電解鋁技術(shù)、低溫低電壓鋁電解技術(shù)、閃速煉鉛技術(shù)、旋浮銅冶煉技術(shù)等行業(yè)重大關(guān)鍵清潔生產(chǎn)技術(shù)都取得了突破。

在銅冶煉方面，我國對(duì)產(chǎn)業(yè)技術(shù)進(jìn)行了改造和升級(jí)，國內(nèi)的主要銅冶煉企業(yè)基本都采用了更為先進(jìn)的熔煉技術(shù)，如隨著對(duì)氧氣底吹煉銅、奧斯麥特熔煉技術(shù)等這些世界領(lǐng)先技術(shù)的應(yīng)用，目前基于新型技術(shù)的銅冶煉產(chǎn)能已經(jīng)占據(jù)整個(gè)銅冶煉產(chǎn)能的90%以上。

鉛鋅行業(yè)的技術(shù)轉(zhuǎn)型升級(jí)也比較快，利用清潔、節(jié)能、環(huán)保的新型冶煉技術(shù)代替了傳統(tǒng)落后的技術(shù)工藝。目前，低耗能的三連爐直接煉鉛技術(shù)已經(jīng)逐步廣泛推廣，氧氣底吹液態(tài)高鉛渣直接還原煉鉛技術(shù)也已經(jīng)廣泛應(yīng)用，鉛鋅每年的產(chǎn)能超過130萬噸。

此外，在稀有金屬冶金、輕金屬冶金等領(lǐng)域，技術(shù)轉(zhuǎn)型也實(shí)現(xiàn)了一定突破。其中代表性的技術(shù)有材料化冶金技術(shù)、鉻鹽清潔生產(chǎn)技術(shù)、鋁電解用炭陽極焙燒工藝等。

3.3 有色金屬行業(yè)末端技術(shù)取得新突破

3.3.1 廢水處理技術(shù)

目前，我國在進(jìn)行重金屬廢水處理時(shí)，往往應(yīng)用化學(xué)沉淀、萃取、離子交換等技術(shù)，利用這些常規(guī)技術(shù)進(jìn)行廢水處理，水質(zhì)往往達(dá)不到重金屬廢水的排放標(biāo)準(zhǔn)。各個(gè)區(qū)域因?yàn)樯鐣?huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平不同、技術(shù)水平不同，地方標(biāo)準(zhǔn)也不盡相同，整體技術(shù)手段距離經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)的排放標(biāo)準(zhǔn)還有一定距離。另外，由于廢水的處理深度不夠，因此，對(duì)廢水的利用率較低，回用率只有不足50%。在應(yīng)對(duì)重金屬廢水處理問題上，蒸發(fā)濃縮以及膜分離等深度處理技術(shù)是目前效果最好的重金屬廢水處理技術(shù)，但是由于需要巨大的資金投入以及相對(duì)較高的操作水準(zhǔn)，在推廣和應(yīng)用上存在不小的難度。

中南大學(xué)針對(duì)重金屬廢水處理的難題進(jìn)行了多年的科學(xué)研究，對(duì)多金屬復(fù)雜廢水的深度凈化難、出水硬度高等難題進(jìn)行科學(xué)攻克，研究出了基于微生物特異性的深度凈化工藝。經(jīng)過反復(fù)的研究和試驗(yàn)，最終研制成功了一體化的重金屬廢水處理新工藝和新設(shè)備。目前，這一設(shè)備已經(jīng)在河南豫光金鉛股份有限公司、株洲冶煉集團(tuán)股份有限公司等眾多企業(yè)廣泛應(yīng)用，并取得了良好的使用效果。

北京礦冶研究總院等單位開發(fā)的重金屬廢水處理技術(shù)同樣取得了技術(shù)性突破，即利用高濃度泥漿法處理重金屬廢水。與常規(guī)的石灰法相比，處理能力大大提升，并且降低了重金屬廢水處理的成本，特別是對(duì)改善管道暢通性有了巨大幫助。這一技術(shù)的研究成功，解決了我國對(duì)重金屬酸性廢水的處理問題，還解決了污泥處理難、管道易堵塞、運(yùn)行成本高、操作難度大等問題，切實(shí)實(shí)現(xiàn)了重金屬廢水處理的目標(biāo)。

3.3.2 廢渣處理技術(shù)

有色金屬行業(yè)在生產(chǎn)過程中除了會(huì)排放廢水之外，還會(huì)產(chǎn)生大量的固體廢棄物，這些固體廢棄物中含有鉻、砷等有害元素，如果隨意堆放必然會(huì)對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重的不良影響。我國為此專門研究了鉻渣重污染土壤微生物治理技術(shù)、砷污染物集中安全處置技術(shù)，并在一些大中型企業(yè)進(jìn)行了推廣和應(yīng)用。其中，中南大學(xué)發(fā)明了砷污染物集中安全處置技術(shù)，將自行研發(fā)的脫砷劑作為原料，在高壓富氧的條件下進(jìn)行選擇性的脫砷處理，經(jīng)過反復(fù)的研究試驗(yàn)，已經(jīng)形成了成熟的技術(shù)工藝，并且得到廣泛應(yīng)用。

3.3.3 廢氣處理技術(shù)

在鉛鋅冶煉過程中，會(huì)排放大量的有害氣體，污染氣體含塵量高、顆粒細(xì)、重金屬成分不僅復(fù)雜，含量還很高，另外，其含有一定量的二氧化硫。為此開發(fā)設(shè)計(jì)了新型的氣固分離裝置和新型的濾料濾芯，實(shí)現(xiàn)了對(duì)氣體中重金屬的有效回收，實(shí)現(xiàn)了硫資源的回收利用。這項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)在郴州實(shí)現(xiàn)落地，運(yùn)行效果良好。

4 我國有色金屬行業(yè)綠色發(fā)展和技術(shù)轉(zhuǎn)型的對(duì)策

目前，我國有色金屬行業(yè)面臨的環(huán)境污染防治問題依舊嚴(yán)峻，因此，必須通過有效的手段解決目前存在的問題，要持續(xù)推進(jìn)有色金屬產(chǎn)業(yè)的結(jié)構(gòu)調(diào)整和優(yōu)化，國家的政策和資源有必要向具有節(jié)能環(huán)保意識(shí)和優(yōu)勢(shì)的企業(yè)傾斜，以推進(jìn)我國有色金屬行業(yè)的整體環(huán)境保護(hù)水平提升。

4.1 加強(qiáng)校企合作，提升研發(fā)實(shí)力

我國在政策上要對(duì)有色金屬企業(yè)提供相應(yīng)的扶持，例如，要積極幫扶有色金屬企業(yè)與科研院校開展校企合作，發(fā)揮各自的優(yōu)勢(shì)，重視科學(xué)技術(shù)對(duì)于行業(yè)發(fā)展和進(jìn)步的重要性，以校企合作的形式將理論研究和技術(shù)實(shí)踐結(jié)合起來，積極研發(fā)資源利用方面節(jié)能降耗的各項(xiàng)先進(jìn)技術(shù)，共同推進(jìn)技術(shù)工藝的優(yōu)化和相關(guān)設(shè)備的升級(jí)，通過重點(diǎn)項(xiàng)目的攻關(guān)，將先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)研發(fā)成果應(yīng)用到有色金屬的生產(chǎn)中，為有色金屬企業(yè)走綠色發(fā)展道路提供技術(shù)保障。

4.2 鼓勵(lì)新技術(shù)的應(yīng)用

除了上文提到的廢水處理技術(shù)、配渣處理技術(shù)、廢氣處理技術(shù)等末端處理技術(shù)外，還應(yīng)該成立環(huán)境污染防治重點(diǎn)項(xiàng)目，大力改造和升級(jí)清潔生產(chǎn)技術(shù)和設(shè)備，從源頭上控制污染物的排放。通過以上技術(shù)的推廣和應(yīng)用，能夠?qū)τ猩饘俚纳a(chǎn)過程進(jìn)行嚴(yán)格的監(jiān)管和防控，有計(jì)劃、有目的地實(shí)施清潔生產(chǎn)技術(shù)的改造，從生產(chǎn)流程的源頭來減少污染物的產(chǎn)生，減輕末端處理的壓力，從而打造有色金屬行業(yè)全流程的污染防控體系。

4.3 積極推進(jìn)清潔生產(chǎn)的落實(shí)工作

相關(guān)部門要出臺(tái)相應(yīng)的有色金屬行業(yè)清潔生產(chǎn)技術(shù)推進(jìn)方案，針對(duì)不同的有色金屬生產(chǎn)流程特點(diǎn)，確定不同的清潔生產(chǎn)實(shí)施方案，尤其針對(duì)規(guī)模以上有色金屬生產(chǎn)企業(yè)要確保清潔生產(chǎn)和環(huán)境保護(hù)工作落實(shí)到位。通過有效的清潔生產(chǎn)技術(shù)手段，切實(shí)降低有色金屬行業(yè)生產(chǎn)過程中的污染物排放。鼓勵(lì)并扶持有色金屬大中型企業(yè)制定相應(yīng)的綠色發(fā)展規(guī)劃，以科學(xué)合理的綠色發(fā)展規(guī)劃來指導(dǎo)企業(yè)的清潔生產(chǎn)和技術(shù)轉(zhuǎn)型過程，促使整個(gè)有色金屬行業(yè)的進(jìn)步。

4.4 科學(xué)利用廢物

在對(duì)重金屬污染物進(jìn)行防治的過程中，在控制污染物排放的同時(shí)，要重視對(duì)廢物的利用。對(duì)廢物的綜合利用，不僅可以帶來巨大的生態(tài)效益，還可以為企業(yè)帶來可觀的經(jīng)濟(jì)效益。但是在對(duì)廢棄物進(jìn)行回收利用的過程中一定要嚴(yán)格遵守國家規(guī)定的有色金屬廢棄物回收處理標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)廢棄物的特點(diǎn)，針對(duì)性地對(duì)廢棄物進(jìn)行預(yù)處理、脫水處理、物理處理、化學(xué)處理、生物處理等處理程序，切忌為了經(jīng)濟(jì)利益簡(jiǎn)化程序，造成對(duì)環(huán)境的二次污染。在對(duì)廢棄物的回收利用上要充分應(yīng)用新技術(shù)、新設(shè)備，在處置的過程中盡量減少對(duì)資源的消耗，提高資源的利用率，提升有色金屬總的回收利用率。另外，針對(duì)二次處置后的廢棄物，在選址和處理標(biāo)準(zhǔn)上也要按照規(guī)定嚴(yán)格執(zhí)行。

4.5 優(yōu)化行業(yè)發(fā)展方式

在當(dāng)前背景下，我國應(yīng)該根據(jù)有色金屬行業(yè)的發(fā)展目標(biāo)和未來方向，對(duì)我國有色金屬行業(yè)的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)進(jìn)行科學(xué)優(yōu)化和調(diào)整，并鼓勵(lì)相關(guān)有色金屬生產(chǎn)企業(yè)通過技術(shù)轉(zhuǎn)型的方式提升自身的生態(tài)效益和經(jīng)濟(jì)效益。國家要通過有效的扶持措施支持有色金屬企業(yè)實(shí)現(xiàn)技術(shù)轉(zhuǎn)型，走綠色發(fā)展的道路。企業(yè)要將清潔生產(chǎn)作為企業(yè)發(fā)展的重要任務(wù)去完成，制定完善的清潔生產(chǎn)技術(shù)方案并貫徹實(shí)施，有效達(dá)成有色金屬企業(yè)的清潔生產(chǎn)目標(biāo)，最大限度地降低有色金屬生產(chǎn)過程對(duì)周邊環(huán)境的影響。

4.6 加強(qiáng)政策引導(dǎo)和政府監(jiān)管

在有色金屬行業(yè)發(fā)展的過程中，要發(fā)揮政策和法規(guī)的約束作用。要明確有色金屬行業(yè)的發(fā)展目標(biāo)和發(fā)展方向，結(jié)合資源節(jié)約、節(jié)能減排的大背景，充分發(fā)揮政府的政策引導(dǎo)和監(jiān)管職能，優(yōu)化行業(yè)法規(guī)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，為有色金屬行業(yè)的綠色發(fā)展和技術(shù)轉(zhuǎn)型提供必要指導(dǎo)。

在政策的制定過程中，應(yīng)充分結(jié)合當(dāng)前社會(huì)環(huán)境以及有色金屬行業(yè)的發(fā)展?fàn)顩r，進(jìn)行實(shí)地調(diào)查和研究，確保政策的科學(xué)性和可行性。另外，政府要通過有力的監(jiān)管，杜絕有色金屬生產(chǎn)企業(yè)因環(huán)保意識(shí)淡薄導(dǎo)致違法違規(guī)的情況出現(xiàn)。

5 結(jié)語

作為世界有色金屬生產(chǎn)和消費(fèi)大國，我國有色金屬行業(yè)在快速發(fā)展的同時(shí)，更要注重環(huán)境保護(hù)和節(jié)能降耗的重要性。隨著我國有色金屬行業(yè)技術(shù)水平和裝備工藝的不斷進(jìn)步，我國有色金屬行業(yè)在清潔生產(chǎn)、重金屬的污染防治等多個(gè)領(lǐng)域取得了顯著的成效。但是仍然要清楚地看到，目前我國有色金屬行業(yè)在環(huán)保方面還存在各種各樣的漏洞和問題，環(huán)境保護(hù)的壓力隨著政府對(duì)環(huán)保要求的提升不斷增加。在這一背景下，我國有色金屬行業(yè)必須加大技術(shù)轉(zhuǎn)型力度，順利走上綠色發(fā)展道路，不斷推進(jìn)我國生態(tài)文明建設(shè)步伐。因此，我國的有色金屬行業(yè)需要進(jìn)一步加強(qiáng)節(jié)能降耗、清潔生產(chǎn)、綜合利用等方面關(guān)鍵技術(shù)的研究和應(yīng)用，以綠色可持續(xù)發(fā)展為目標(biāo)，積極推進(jìn)我國有色金屬行業(yè)的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化和調(diào)整，力爭(zhēng)早日實(shí)現(xiàn)我國從有色金屬生產(chǎn)大國到有色金屬生產(chǎn)強(qiáng)國的歷史性轉(zhuǎn)變。

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