名称：铜的再生与循环利用
作者:未知
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铜的再生与循环利用内容简介

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铜的再生与循环利用部分内容

总序
　　有色金属是重要的基础原材料, 广泛应用于电力、 交通、 建筑、 机械、 电子信息、 航空航天和国防军工等领域,在保障国民经济建设和社会发展等方面发挥了不可或缺的作用。
　　改革开放以来, 特别是新世纪以来, 我国有色金属工业持续快速发展, 已成为世界最大的有色金属生产国和消费国, 产业整体实力显著增强,在国际同行业中的影响力日益提高。主要表现在: 总产量和消费量持续快速增长, 2008年, 十种有色金属总产量2 520万吨,连续七年居世界第一, 其中铜产量和消费量分别占世界的20%和24%; 电解铝、 铅、锌产量和消费量均占世界总量的30%以上。经济效益大幅提高, 2008年, 规模以上企业实现销售收入预计2.1万亿以上,实现利润预计800亿元以上。产业结构优化升级步伐加快, 2005年已全部淘汰了落后的自焙铝电解槽; 目前, 铜、 铅、锌先进冶炼技术产能占总产能的85%以上; 铜、 铝加工能力有较大改善。自主创新能力显著增强, 自主研发的具有自主知识产权的350kA、 400 kA大型预焙电解槽技术处于世界铝工业先进水平, 并已输出到国外; 高精度内螺纹铜管、 高档铝合金建筑型材及时速350km高速列车用铝材不仅满足了国内需求, 已大量出?到发达国家和地区。国内矿山新一轮找矿和境外矿产资源开发取得了突破性进展,现有9大矿区的边部和深部找矿成效显著, 一批有实力的大型企业集团在海外资源开发和收购重组境外矿山企业方面迈出了实质性步伐,有效增强了矿产资源的保障能力。
　　2008年9月份以来, 我国有色金属工业受到了国际金融危机的严重冲击, 产品价格暴跌, 市场需求萎缩, 生产增幅大幅回落,企业利润急剧下降, 部分行业已出现亏损。纵观整体形势, 我国有色金属工业仍处在重要机遇期, 挑战和机遇并存,长期发展向好的趋势没有改变。今后一个时期, 我国有色金属工业发展以控制总量、 淘汰落后、 技术改造、 企业重组、充分利用境内外两种资源, 提高资源保障能力为重点, 推动产业结构调整和优化升级, 促进有色金属工业可持续发展。
　　实现有色金属工业持续发展, 必须依靠科技进步, 关键在人才。为了全面提高劳动者素质,培养一大批高水平的科技创新人才和高技能的技术工人, 由中国有色金属工业协会牵头, 组织中南大学出版社及有关企业、科研院校数百名有经验的专家学者、 工程技术人员, 编写了《中国有色金属丛书》。《丛书》内容丰富, 专业齐全, 科学系统, 实用性强,是一套好教材, 也可作为企业管理人员和?关专业大学生的参考书。经过编写、 编辑、 出版人员的艰辛努力,《丛书》即将陆续与广大读者见面。相信它一定会为培养我国有色金属行业高素质人才, 提高科技水平, 实现产业振兴发挥积极作用。
　　康义
　　2009年3月
　　前言
　　有色金属再生与利用作为循环经济建设的重要环节,受到国家的高度重视和社会各界的普遍关注。2004年中国政府首次将废金属的再生利用作为国民经济中的一个产业门类,并开始着手制定产业发展规划和相关的产业政策, 这是再生金属产业发展史上前所未有的。与此同时,国内外社会各界也十分关注中国再生金属产业的发展状况与今后的走势, 在不同的场合与不同的会议上, 曾多次提出了该问题。近年来,我国出台了一系列法规、 法律和政策,鼓励再生利用项目。2006年国务院颁布的《国民经济和社会发展第十一个五年规划纲要》中明确提出要“建立生产者责任延伸制度, 推进废纸、废旧金属、 废旧轮胎和废弃电子产品等的回收利用”, “推动钢铁、 有色、 煤炭、 电力、 化工、 建材、 制糖等行业实施循环经济改造,形成一批循环经济示范企业”, 建设若干30万吨以上的再生铜、 再生铝、 再生铅示范企业。2007年,党的十七大又提出促进循环经济形成较大规?。2009年1月1日《中华人民共和国循环经济促进法》生效实施,为循环经济发展提供了法律保障。实施好《中华人民共和国循环经济促进法》是落实科学发展观, 实现“十一五”节能减排目标, 建设资源节约型、环境友好型社会的重大举措。
　　在政策和市场的双重驱动下, 国内再生有色金属业快速发展, 再生金属产业作为循环经济建设的重要领域取得了很大发展, 产量增长较快、技术工艺进步明显、 产业集中区域和回收交易市场的发展加快。同时, 国家和各级地方政府对再生金属产业的重视程度进一步提高,产业发展环境不断完善, 更加有利于产业的健康?展。再生金属产业呈现良好的发展态势。
　　随着中国工业化进程的加快和世界经济的发展, 大量不可再生的矿产资源被持续消耗, 资源供需矛盾日趋紧张。中国是铜资源十分紧缺的国家,同时又是铜冶炼加工业发展最快的国家。目前已经成为世界上最大的铜生产和消费大国。据中国有色金属工业协会统计,“十五”期间中国铜加工业的年产量平均增长23.9%, 消费量年均增长17.9%, 居世界首位。
　　铜是世界国民经济建设中具有战略意义的基础原材料, 再生铜产业是中国铜产业链中十分重要的环节。再生铜产业既是中国循环经济建设的重要部分,也是中国?设节约型社会的重要内容。近年来, 中国的再生铜产业得到了快速发展, 无论是产业规模、 产业结构, 还是技术装备、环境保护措施, 都发生了很大的变化。再生铜产业现已成为有色金属工业中最活跃的一个门类。但与发达国家相比, 中国再生铜产业在产品品质、产业结构、 技术水平和产业配套等方面尚有不小的差距。未来几年, 中国的再生铜产业仍然具有较大的发展空间。
　　本书的编著得到了国家自然科学基金委员会的大力资助(项目批准号50734005), 在此表示衷心感谢。
　　编 者
　　2010年6月第1章 铜的循环利用概况
　　1.1 资?在可持续发展中的地位
　　发展是人类社会永恒的主题。自从人类诞生以来, 就不懈地追求生产力的发展和社会文明的提高。从工业革命以来,人类社会就步入了一个快速发展的时代。随着技术革命的进步, 生产力迅速发展, 人类所创造的物质财富急剧增加,生活也日趋舒适。但半个世纪以来, 世界人口增长了一倍,资源消耗量的急剧增加导致了粮食短缺与能源紧缺。由于不合理开发利用资源所造成的环境污染导致了生态环境恶化,已严重地威胁到人类自身的生存。当代世界的主流是和平与发展, 人类社会经济发展中的诸多问题又以人口、资源和环境3大问题为甚。无论是发达国家、 发展中国家, 还是欠发达国家, 都不同程度地存在这3大问题。
　　可持续发展的概念来源于生态学, 最初应用于林业和渔业, 指的是对资源的一种管理战略, 如何仅将全部资源中的一部分加以收获,使得资源不受破坏, 而新成长的资源数量足以弥补收获的数量。之后, 这一词汇很快被用于农业、 开发和生物圈,而且不限于考虑一种资源的情形。人们现在关心的是人类活动对多种资源的管理实践之间的相互作用和累积效应,范围则从几个大区扩大到全球。
　　地球上的自然资源是有限的, 它们是经济发展的基础。环境容量也是有限的, ?根本上说,它是人类社会发展的最终极限。可持续发展以自然资源为基础, 与生态环境相协调, 强调经济和社会发展不超越资源和环境的承载能力,强调控制人口数量、 提高人口素质, 强调采用“适用技术”, 保证以可持续的方式利用自然资源,并满足人们对经济发展和环境良好的要求。要实现可持续发展, 必须使自然资源的耗竭速率低于资源的再生速率, 必须通过转变发展模式,从根本上解决环境问题。
　　中国资源总量和品种居于世界前列, 但按人均计算则处于非常落后的状态。近年来,我国能源利用效率明显提高。从能源消费来看,按1990年不变价格计算,至2007年,每万元GD能耗降幅超过60%。但与发达国家相比,我国的总体能源利用效率仍偏低,为33%左右,低约10%。据有关机构研究,按2007年汇率计算的每百万美元国内生产总值能耗,我国为世界平均水平的3.16倍,为美国的3.22倍,欧盟的4.9倍,日本的8.7倍。主要工业产品的单耗总体上平均仍比国外高30%以上,电力、钢铁、有色金属、石化、建材、化工、轻工、纺织8个行业主要产品的单位能耗平均比国际先进水平高40%。
.　　从20世纪50年代末到90年代, 我国每年沙化扩大土地面积从500 km2增加到2 460 km2,全沙漠化土地面积已占国土面积的18.2%。在18个省?471个县内, 近4亿人口的耕地和家园受到不同程度的沙漠化的威胁;全国水土流失面积已占国土面积的38%, 并仍在继续扩大; 大量占用耕地, 导致耕地面积急剧减少。据2002年的统计数据,我国人口占世界人口的20.7%, 耕地占世界的9.3%。1980年人均耕地近2亩, 到2003年已减少到1.43亩。据测算,每减少1亩耕地, 就造成1.4个农民失业; 失地农民继续增加将带来巨大的社会问题。
　　随着耕地面积缩小和人口增加, 粮食缺口正在扩大。有专家按现有耕地面积和单产推算, 2030年我国人口将增加到16亿, 人均消费400kg粮食, 届时全国需要粮食6.4亿吨, 缺口将达2亿吨。
　　我国环境保护部公布的2008年中国环境状况公报显示,2008年全国地表水污染依然严重。7大水系水质总体为中度污染,浙闽区河流水质为轻度污染,西北诸河水质为优,西南诸河水质良好,湖泊(水库)富营养化问题突出。长江、黄河、珠江、松花江、淮河、海河和辽河7大水系水质总体与上年持平。200条河流409个断面中,Ⅰ~Ⅲ类、Ⅳ~Ⅴ类和劣Ⅴ类水质的断面比例分别为55.0%、24.2%和20.8%。其中,珠江、长江水质总体良好,松花江为轻度污染,黄河、淮河、辽河为中度污染,海河为重度污染。目前,我国人均淡水资源仅为世界平均水平的14, 是全球13?人均水资源量最贫乏的国家之一, 到2030年,我国实际可利用水资源接近合理利用上限, 水资源开发难度极大。
　　中国矿产资源在世界占有重要地位, 我国有151种矿产资源探明了储量, 其中20多种矿产探明的储量居世界前列,是世界资源大国。我国矿产资源虽然总量丰富, 但人均占有量不足, 仅为世界人均水平的58%,居世界第53位。我国的矿产资源主要存在3个问题: 一是支柱性矿产后备储量不足, 而储量较多的则是部分用量不大的矿产; 二是中小矿床多、大型特大型矿床少, 支柱性矿产贫矿和难选矿多、 富矿少, 开采利用难度很大; 三是资源分布与生产?布局不匹配。
　　随着工业化和城镇化进程的加快, 石油需求将呈强劲增长态势。如不采取积极有效的措施, 到2020年,我国对国际石油市场的依存度将达到50%左右。除石油资源外, 一些重要矿产资源不足的矛盾也日益突出,某些重要原材料长期进口。我国人均用电量只有1 038 kW?h, 仅相当于发达国家的110。要解决资源战略问题,必须大力开展能源节约与资源综合利用, 特别是要把节约和替代石油放在突出位置,这是保障国家经济安全和长远发展的重大战略措施。
　　我国资源短缺是客观存在的, 未来经济社会发展同资源的矛盾会越来越突出, 某些资源的短缺甚至会危及国家安全。在21世纪,中国的经济发展将保持较快的增长速度。在这样的形势下, 是继续沿用传统的高消耗、 高污染带动经济的高增长, 还是通过发展新经济,以高新技术来推动中国经济和社会的可持续发展, 已经刻不容缓地成为中国的重要抉择。循环经济则是按照生态规律利用自然资源和环境容量,实现经济活动的生态化转向。要求经济活动按照自然生态系统的模式, 组织成“资源―产品―再生资源”的物质反复循环流动过程,使整个经济系统以及生产和消费过程基本不产生或只产生很少的废弃物, 从根本上消解长期以来环境和发展之间的尖锐?突。
　　人类不可能无限制地向自然索取, 地球也不可能无限制地接纳各种废弃物。正如自然界存在的各种平衡一样,资源循环也是维持人类与自然和谐共处的一个法则, 早一天认识并遵守这个规律, 社会就可能持续发展,否则就会为此付出惨痛的代价。
　　由中国科学院院长路甬祥院士担任总主编、中国184位专家学者历时两年零八个月编纂完成的《中国可持续发展总纲(国家卷)》2007年2月11日在北京首发。这部权威学术巨著称,到2050年, 中国将全面达到中等发达国家可持续发展水平, 进入世界总体可持续发展能力前十名的国家行列,并在全国范围内基本消除贫困。《中国可持续发展总纲(国家卷)》全面系统地总结了中国实施可持续发展战略的经验和规律,针对“人与自然”的关系和“人与人”的关系这两大本质内涵, 深入探讨了中国可持续发展领域的各个方面,除提出中国未来50年可持续发展进入世界前十位、 在全国范围消除贫困外, 还包括: 到2050年, 能有效克服人口、 粮食、 能源、资源、 生态、 环境、 社会公平等制约可持续发展的瓶颈, 确保中国人口安全、 食物安全、 信息安全、 能源安全、 公共健康安全、生态环境安全; 到2050年, 中国人口平均预期寿命可达85岁; 到2050年, 中国4大基本指?控制在恩格尔系数平均0.15以下、基尼系数平均在0.35~0.40之间、 人文发展指数平均超过0.90、 二元结构系数平均1.5左右; 到2050年,全国人均受教育年限从现在的8.2年提升到14年以上; 到2050年, 科学发展对整体国民经济贡献率超过75%; 到2050年,单位GD能源和资源消耗所创造的价值, 要在2005年的基础上分别提高15和20倍。
　　中国在全国范围内基本消除贫困需分4个阶段, 即2020年基本消除“贫困县”、 2030年基本消除“贫困乡”、2040年基本消除“贫困村”、 2050年基本消除“贫困户”。为实现上述目标,《中国可持续发展总纲(国家卷)》提出要构建资源节约型社会的制度、 政府、 生产、 消费、 城市、 农村、 家庭、 文化等8大体系,同时建立产业、 土地、 生态、 灾害、 社会等5大国家补偿制度。
　　可持续发展方针, 就是人类实现与地球环境永续协调与和谐共存的发展方针。要达到这个目的, 就必须适度控制人口, 搞好人口的计划生育;合理利用自然资源, 做到资源和能源的有效使用, 永续使用及循环综合利用; 实施社会生产和生活消费的无害化排放或零排放,从而达到持续地发展人类经济文化, 保护地球环境, 提高人民物质文化生活及健康水平的目的。
　　1.2 铜在可持续发展中的?位
　　铜是一种重要的有色金属, 在国民经济建设领域中用途广泛, 是一种国防军工所需的重要战略物资。
　　根据美国地质调查局资料, 2005年世界铜储量为4.7亿吨, 储量基础为9.4亿吨(表1-1)。铜储量广泛分布在世界许多国家和地区,深海底和海山区的锰结核及锰结壳中的铜资源量约有7亿吨, 主要分布在太平洋,另外洋底或海底热泉形成的贱金属硫化物矿床中也含有大量的铜资源。世界铜储量居前的国家是智利和美国,两国合计占世界铜储量和储量基础的39.36%和45.74%。其他储量较多的国家和地区还有秘鲁、 中国、 波兰、 赞比亚、 俄罗斯、墨西哥、 印度尼西亚、 加拿大、 澳大利亚、 哈萨克斯坦、刚果(金)和菲律宾等。2003年世界铜储量和储量基础的人均占有量分别为107 kg和157 kg。按照2006年全球矿山铜产量1550万吨计算, 现有储量静态保证年限仅为30多年。
　　表1-1 2005年世界铜资源状况
　　
　　我国铜储量居世界第七位, 其特点是储量分散、 大型矿床少、 含铜品位低,可利用高品位铜资源数量相对少。根据国土资源部《全国矿产资源储量通报》, 至2002年底, 我国查明铜矿产地985处, 查明资源储量6752.17万吨。其中, 全国已开采利用的铜矿产地601处, 约占全国查明?源储量的67.1%, 可供今后利用的铜矿产地199处,约占全国查明资源储量的25.05%, 其余为暂难利用铜矿矿产地。我国2003年铜储量和基础储量的人均占有量分别为13.2kg和21.7 kg, 大大低于世界人均水平。
　　中国、 美国、 日本和德国是世界上铜消费大国, 合计约占世界总消费量的50%。世界铜的消费结构一直比较稳定。美国铜的消费结构为:建筑业46%、 电器和电子工业23%、 工业机械和设备10%、 运输设备10%、 日用消费品11%。
　　2007年我国铜的消费结构为: 电力行业约44%、 建筑行业为19%左右、 空调制冷业15%左右、交通运输和电子行业分?占7%和9%、 其他行业为6%左右。
　　近年来, 世界铜的生产、 消费情况见表1-2、 表1-3。
　　表1-2 世界精炼铜产量
　　
　　表1-3 世界铜消费量
　　
　　中国是世界铜资源大国, 也是全球最大的铜消费国、 铜加工制造业基地与铜基础产品输出国。但是基于资源禀赋关系,我国铜资源供需矛盾非常突出, 铜资源依然是制约我国铜产业顺利发展的瓶颈因素, 加快发展铜资源循环经济已是时代的要求。目前,我国正处于工业化进程之中, 按照矿产资源需求生命周期理论, 在工业化完成之前, 随着我国经济建设的深入,对铜资源的消?强度也将随着人均GD的增加而增加。这一点已经在发达国家工业化进程的演变中得到证实。目前,发达国家铜的人均年消费量在10~20 kg, 而我国铜人均年消费量才3 kg左右,与发达国家相比差距很大。考虑到我国农村人口基数庞大, 即便是实现了工业化, 我国农村人口铜年均消费量也未必能够超过5kg。综合考虑各种因素, 到我国工业化基本完成之时, 以人口14亿与人均铜年消费量7.5 kg为标准计算,届时我国对铜的消费量将可能达到1 050万吨, 存在巨大的供需缺口。2006―2009年间我国铜供需平衡状况见表1-4。
　　表1-4 我国铜供需平衡状况
　　
　　铜之所以被人们视为一种“可再生”的资源, 是因为它可以在回收时保持原有性质(物理性质或化学性质)。某些条件下,铜可以被重新熔化然后再利用, 不需要添加其他工序。铜的回收利用取决于废品回收系统的效率、 技术因素、 经济因素、 产品规格、社会价值以及政府规划等。
　　所谓铜资源循环利用就是对一次资源开发利用过程中所产生的各种含铜废弃物进行回收重复利用,也就是当前循环经济所倡导的“资源―产品―再生资源”的循环经济理念的具体体现。目前, 我国含铜废弃资源丰富,具备发展铜资源循环经济的资源基础。
　　循环经?是一种新的经济理念, 与传统经济相比具有低能耗、 低污染、 高效益的明显优势,是在传统经济发展模式上的一次革命。由于我国铜矿资源保障程度偏低, 资源供需缺口大, 而且我国铜矿资源的使用成本普遍高于世界,竞争能力十分有限, 发展铜资源循环经济已是市场经济运行和社会发展的必然选择。
　　1.3 一些国家、 地区资源和有色金属资源回收循环利用情况
　　1.3.1 一些国家、 地区资源和有色金属资源回收循环利用概述
　　自从1992年巴西“世界环发大会”上公布的“世界21世纪议程”中提出可持续发展方针以后, 资源再生事业以对资源永续利用和改善城乡环境、抑制地球生态恶化的多重作用受到格外重视。在可持续战略指导下,世界各国尤其是西方发达国家日益将循环经济理念贯彻到环境保护和资源开发利用的实施方略中,把经济活动运作成为“自然资源―产品―再生资源”的闭环反馈式流程, 注重再生资源的回收利用,整个经济活动基本上不产生或很少产生真正意义上的废弃物, 从而使经济活动对自然资源和环境承载负荷的影响控制在最低限度。其中德国、美国和日本等主要发达国家注重对废弃物资源的立法活动, 通过法律手段推进废弃物的回收利用工作, 成效尤为显著。
　　有色金属循环?用无须矿山建设, 与原生金属生产相比, 金属的分离与提取工艺投资较少;金属循环利用的生产能耗要比原生金属低得多(见表1-5), 二次资源一般不含硫、 砷等, 金属循环利用产生的固体废料很少。
　　表1-5 从矿石生产金属和从二次资源生产金属的能量消耗比较
　　
　　有色金属再生利用的特点及国际上的发展特点如下:
　　①再生利用的节能率高, 减排CO2的效果大。以数量最大的铝为例, 再生铝仅占矿产铝能耗的2.6%。铜、 铅、锌再生金属的节能率分别为70.1%、 64.3%和72.1%, 金、 银、 铂等贵金属和镍、 铬、 钛、 铌、钴等稀有?属的再生金属的节能率为60%~90%。
　　②品种繁多、 价值较高, 有利于稳定回收。如铜、 铝、 铅、 锌等废金属的价格远较废钢为高, 贵金属和稀有金属的价格更高,故尽管含量少、 回收难度大, 仍然受重视。
　　③由于用途广泛, 废金属的形态不同, 回收技术、 难易程度和回收率亦差别较大。一般生产厂的废屑基本就地全部利用,大宗废件和单一金属等易回收部分回收率高, 而散存于垃圾中的废金属则回收率较低。由于以上特点, 近30年来有色金属的再生虽有波动,但总体呈上升趋势。
　　世界大部分金属都能以再生金属的形式循环利用。再生金?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, 称之为“新碎料”; 另一类是废旧金属产品(成品)的回收, 称之为“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。
　　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。目前, 世界发达国家再生资源产业规模已达6 000亿美元,预计2010年可达18 000亿美元。再生资源年回收总值已达5 000亿美元,并以每年15%~20%的速度增长。西方发达国家废金属的回收率(指年总回收量占总消费量的密度)为40%~50%。
　　1.再生铝回收循环利用情况
　　近10年来世界再生铜产量已占原生铜产量的40%~55%, 其中美国约占60%, 日本约占45%, 德国约占80%;世界再生铝产量占原生铝产量的25%~50%, 世界再生铅产量占原生铅产量的40%~60%; 锌、 镍、 镁、 锡、锑等再生资源也得到不同程度的利用。
　　再生铝资源在整个铝工业原料中的密度已越来越大。2004年世界再生铝的产量755.96万吨,占精炼铝产量和消费量的25.18%和25.61%(见表1-6)。
　　表1-6 世界再生铝的产量
　　
　　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97.11%, 英国57.12%, 法国52.39%。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)等回收。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。
　　目前发达国家已形成完善的废杂铝收集、 管理、 分检系统。为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, 使低品位废杂铝升级的工艺等。
　　2.再生铜回收循环利用情况
　　许多国家对铜的需求在很大程度上依靠再生铜来满足, 2004年世界再生铜的产量为547.1万吨,占精炼铜产量和消费量的34.74%和33.45%(见表1-7)。
　　表1-7 世界再生铜的产量
　　
　　2004年美国再生铜产量占本国精炼铜产量和消费量的87.79%和47.52%。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92.53%和99.87%。德国、 意大利、奥地利和比利时等国家的再生铜也均占有很大比例。2004年世界再生铜产量平均占世界精炼铜产量的34.74%和消费量的33.45%。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占再生铜总量的23以上。回收的废杂铜一般需经两步处理, 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。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。
　　3.再生铅回收循环利用情况
　　世界发达国家对再生铅的回收都十分重视, 许多国家再生铅的产量已超过了原生铅产量。2004年世界再生铅产量326.98万吨,占精炼铅产量和消费量的45.06%和45.89%左右(见表1-8); 2004年美国、 德国、 日本、 意大利、法国的再生铅产量均占本国精炼铅产量和消费量的50%以上。全世界再生铅产量占精炼铅产量和消费量平均在45%以上。
　　表1-8 世界再生铅产量
　　
　　再生铅原料来源较多, 主要是回收废旧铅酸蓄电池、 电缆包皮、 印刷合金、 铅锡焊料、 各类轴承合金等。由于再生铅是从铅废料中直接回收,不像原生铅那样需要经过采矿、 选矿等工序, 所以不需要矿山和冶炼厂建设投资, 因此与从矿石中提取铅相比, 再生铅生产周期短,能源消耗少, 成本明显偏低。据有关专家测算, 再生铅能耗仅为原生铅的25.1%~31.4%, 工厂投资也不到生产原生铅建厂资金的一半,生产成本比原生铅生产成本低38%左右。
　　4.再生锌回收循环利用情况
　　从世界范围看, 再生锌工业已成为整个锌工业的重要组成部分。据美国锌贸易公司估计, 全世界每年消费的锌中(包括锌金属和化合物),原生锌占70%, 再生锌占30%。据国际锌协会估计, 目前西方世界消费的锌锭、 氧化锌和锌粉,30%来自锌废料。美国2004年从废料和新碎料中回收生产再生锌约40万吨, 其中从新碎料中回收34.5万吨,从旧料中回收5.5万吨。再生锌占美国精炼锌可供量(矿山产量+再生金属产量+纯进口量+储备量)的25%左右。目前全世界再生锌厂家占锌生产厂家的39%左右。再生锌来源于各种锌废料,也有新废料和旧废料之分。?废料指的是锌金属生产过程中和应用金属锌生产其他产品如镀锌钢、 黄铜零部件、 锌压铸件等过程中产生的废料;旧废料是指使用过的汽车零部件、 屋顶锌板、 家用电器和其他锌产品报废后产生的废料。
　　5.再生贵金属回收循环利用情况
　　许多工业发达国家极为重视贵金属再生资源的回收。它们把贵金属废料的回收与矿产资源的开发置于同等重要地位,建立起贵金属再生回收工业的管理体系。发达国家每年都要从二次资源中回收大量的贵金属。据统计, 开采1 t银大约需要30万元费用, 回收1t银仅为1万元; 开采1盎司金需要250~300美元, 回收1盎司?只需要100美元。再生贵金属来源主要是废旧贵金属首饰、器皿和制作首饰、 器皿的废料, 电解电镀废渣(液), 废旧电器、 电子垃圾, 以及照相馆、 医院放射科、 印刷厂、 电镀厂、 制镜厂、电台、 电器开关厂等单位排放的废水、 废料等。
　　2003年世界金、 银、 铂、 钯再生贵金属的供应量分别为943 t、 6 138 t、 19.86 t和14.42 t,分别占2003年世界这些贵金属总供应量的 22.77%、 21.77%、 9.15%和6.08%(见表1-9)。美国2004年从新、旧废料中回收95 t金, 占本国消费量的50%; 从新、 旧废料回收了1 700 t银和8 t铂族金属。
　　表1-9 世界再生贵金属供应量
　　
　　1.3.2 中国
　　1.中国内地
　　(1)中国内地有色金属循环利用概况
　　我国的再生金属工业起步于新中国成立初期, 但在其后相当长的一段时期几乎没有得到发展, 主要表现在能耗高、 污染大、 效益低3个方面,科研、 装备、 工艺都较为落后, 也一直未建立完善的产业政策和产业链。近年来, 随着我国资源和能源供给紧张状况的加剧,我国越来越重视循环经济的建设和再生资源的回收利用。2004年是我国循环经济建设进入实质性阶段的一年,有色金属的再生与利用作为循环经济建设的重要组成部分,受到了党?国家的高度重视和社会各界的广泛关注。国家有关部门首次将废金属的再生利用作为国家经济发展的独立产业对待,并开始制定产业发展规划。由于我国政府对再生金属产业重视程度的不断提高及循环经济、 建立节约型社会发展模式的确立,各项有利于其发展的政策和规范措施已陆续出台。如在2005年, 我国政府把循环经济列为一项基本国策。在“十一五”规划中,国务院把发展再生金属工业放在了极其重要的位置;2006年国务院发布的《促进产业结构调整暂行规定》和国家发改委制定的《产业结构调整指导目录》中也把发展再生金属产业列入了重点鼓励类行业。尤其是近6年来,我国的再生金属工业得到了前所未有的快速发展, 无论是其总产量、 进口量、 国内回收量, 均以每年15%以上的速度增长,再生金属正在成为有色金属的重要组成部分。经过政府的不断规范和改造,再生金属工业正在从根本上改变传统的原生金属生产的能耗和水耗结构。现在, 再生金属工业已经在节能降耗、 节水、环境保护方面走在全国各项工业发展的前端。但与西方发达国家相比, 仍有很大差距, 主要表现在科研水平低, 设备、 工艺落后,“三废”排放量高, 产品附加值低等方面。
　　2006年国家继续设立了循环经济示范项目国债专项资金,鼓励和支持再生金属产业的发展。由再生金属分会推荐的13个再生金属产业项目参加了评审, 相关企业获得近亿元的国债资金支持。
　　2007年科技部在“科技支撑计划”中专门设立了《废旧物资循环利用的关键技术和装备研究》项目, 通过对再生金属生产过程中的技术、设备和工艺等问题进行系统研究和开发, 促进产业升级, 加快有色金属行业循环经济建设速度。
　　2006年中国再生有色金属的总产量达到453万吨, 比2005年增长21%。其中再生铜168万吨、 再生铝235万吨、再生铅39万吨、 再生锌11万吨, 与2005年相比, 分别增长18%、 21%、 39%和29%。近年来我国再生铜、再生铝和再生有色金属产量见图1-1。
　　
　　图1-1 近年来我国再生铜、 再生铝和再生有色金属产量
　　据中国海关统计, 2006年1―11月我国共进口废旧有色金属613.7万吨, 比2005年同期增长2%。其中含铜废料448万吨、含铝废料159万吨、 含锌废料6.7万吨, 折合成金属量分别为70万吨、 127万吨和4万吨。比上年同期分别增长1%、3%和4%。
　　从进口有色金属废料的地区分布来看, 浙江、 广东、 天津和上海是中国有色金属废料进口的四个主要地区,占中国进口有色金属废料总量的98.8%, 见表1-10。
　　表1-10 2006年中国进口有色金属废料地区分布情况
　　
　　国内回收方面, 2006年共回收废杂铜金属量68万吨, 废杂铝金属量93万吨, 废铅金属量39万吨, 山东临沂、 浙江永康、湖南汨罗和河南长葛依然是国内主要的综合性再生资源回收交易市场。
　　2006年中国再生有色金属产业总节能2 568.3万吨标煤, 其中再生铜节能559.4万吨标煤、 再生铝节能1 927万吨标煤、再生铅节能53万吨标煤、 再生锌节能28.9万吨标煤。总节水14.9亿吨, 其中再生铜占12.3亿吨、 再生铝占1.6亿吨、再生铅占0.87亿吨、 再生锌占0.16亿吨。少排放固体废物12亿吨, 其中再生铜占7.06亿吨、 再生铝占0.68亿吨、再生铅占3.8亿吨、 再生锌占0.49亿吨。少产生二氧化硫占41.3万吨, 其中再生铜占23.5万吨、 再生铝占14.1万吨、再生铅占2.34万吨、 再生锌占1.32万吨。
　　2006年产量达到5万吨以上的再生铝企业有4家, 分别是上海新格有色金属有限公司、 怡球金属(太仓)有限公司、福建漳州灿坤实业有限公司和浙江万泰铝业公司; 产量为1万~5万吨的企业有30多家;年产量在0.5万~1万吨的企业仍然是再生铝行业的主流。2006年新增的再生铝产能约30万吨,在建的再生铝产能还有30万吨。
　　2006年中国再生铅产业发展?快, 产能大幅度提高。再生铅产业发展主要有两个方面, 一是融资并购步伐加快,二是原生铅企业大举进入再生领域, 积极从事废铅酸蓄电池的回收利用。湖北金洋冶金股份有限公司扩大了原来的产能,再生铅生产能力达到10万吨、 产量达7万吨。湖南水口山有色金属集团公司积极投入利用自主研发具有知识产权的SKS炼铅法处理废铅酸蓄电池,这是作为国有原生金属企业发展循环经济、 走可持续发展道路的重要举措。
　　2006年中国再生锌行业诞生了常州华杨锌业有限公司, 目前回收处理电弧炉烟尘废锌的产能已达到10万吨, 其氧化锌、次氧化锌等产品和处?后的废渣料市场供不应求, 公司回收处理电弧炉烟尘的发展方向也填补了我国在这方面的空白,可以说是真正的循环经济处理方式。
　　(2)中国内地再生铜循环利用情况
　　目前, 世界每年生产和消费的铜(约1 500万吨)主要仍来自矿石,而循环铜(约500万吨)的比例约为13。这说明铜(或含铜)产品使用寿命长, 但铜在消费中造成分散, 使之再生回收困难,部分甚至无法回收(如埋入地下和锈蚀损失、 化工产品分散使用等)。
　　铜是很重要的战略物资, 在我国现有的124个产业中, 有113个离不开铜。铜是电力工业的基础, 在交通运输、 邮电通讯、 电子?业、航空航天等高新技术产业中用途广泛, 消费迅速增长, 是国民经济不可缺少的金属, 我国主要用铜行业的需求预测见表1-11。
　　表1-11 我国主要用铜行业的需求预测
　　
　　根据国家电网公司编制的“十一五”电网规划及2020年远景目标报告, “十一五”期间国家电网公司总投资额将达到9000亿元。同时南方电网规划“十一五”电网建设投资为3 000亿元左右。两者相加,“十一五”期间中国电网投资规模将超过1.2万亿元。年均投资额超过2 400亿元, 与“十五”期间年均电网投资额1 265亿元相比,增幅超过90%。电力行业未来数年依然是中国铜消费增长的主力,“十一五”期间中国加大对电网建设和改造的投资将直接推动铜消费的增长。
　　未来几年, 国内空调的需求主要体现在新增住房和替换更新方面, 预计空调产量增长将继续放缓。
　　汽车行业方面, 国家发改委预计, 到2010年, 国内汽车保有量将达到5 500万辆左右, 汽车产量达到900万辆左右,年递增接近10%。预计未来对铜的需求将继续增长。
　　建筑市场对铜的消费仍将集中在建筑导线和五金配件方面, 铜水管用量有限。
　　中国是铜资源十分缺乏的国家, 同时也是一个铜加工工业发展最快的国家, 目前已成为世界上最大?铜消费大国。尽管国际市场铜价格持续上涨,中国的铜工业仍然保持了快速的增长势头。根据中国有色金属工业协会的统计, “十五”期间中国铜加工材的年产量年均增长23.9%,年均消费量增长17.9%, 居世界之首。
　　根据发达国家的经验, 铜的消费与经济发展呈“钟”形曲线关系, 我国铜的消费还远未达到“钟”形曲线的顶点。目前正处于上升阶段,也就是说, 在未来很长一段时间内, 我国对铜的需求量将不断增加。铜已成为除石油、 天然气之外,处于第二位的制约我国国民经济发展的物资。根据我国铜资源严重短缺的状况, 发展再生铜是解决铜资源缺口?主要途径之一。
　　美国是世界二次铜资源直接利用比例最高的国家, 这说明资源的利用效率高。2004年部分国家的铜循环回收利用情况见表1-12。
　　表1-12 2004年部分国家铜循环回收利用情况
　　
　　由表1-12可知, 中国循环铜的总量已进入世界前列, 仅次于日本,与美国相差无几。2006年中国精炼铜中再生部分所占的比例已经达到38.67%。
　　在全球铜产品市场中, 47.5%的需求是通过回收再生废铜满足的, 美国再生铜的比率更是高达60%,我国的废杂铜在炼铜原料中占27%。随着循环经济的快速发展, 国家发改委提出在“十一五”时期,我国再生铜利用要在铜的总产量中达到35%以上的目标, 然而我国处理这些废杂铜的企业,整体技术装备水平与发达国家还有相当的距离。我国约2 000家铜加工企业中, 技术与装备具有国际水平的仅5%,具有国内先进水平的仅8%, 只有一般水平的占52%, 以规模小而散的企业居多。
　　2006年中国利用废杂铜10万吨以上的企业有3家, 分别是宁波金田铜业(集团)股份有限公司, 浙江海亮集团公司和江西铜业(集团)公司;利用废杂铜5万~10万吨的企业有8家。作为再生铜行业的龙头企业――宁波金田铜业(集团)股份有限公司,2006年直接利用废杂铜40万吨, 工业产值突破人民币200亿元。2006年12月, 3万吨高精度板带项目开工典礼,标志着该公司的产业结构更加合理。
　　2004年, 我国回收利用废杂铜116万吨, 占铜消费量的28%, 比2003年增长14%,不包括铜加工和铜制品生产厂直接回收利用的边角余料和残次品约100万吨。2006年中国再生铜产量168万吨, 与2005年相比,增长18%。
　　我国废铜产业经过几十年的发展, 已经形成了以民营企业为主体、 大型企业为龙头、 中型企业为基础的企业结构; 以废铜直接利用为主、精炼电铜为辅的产业结构; 以长江三角洲、 珠江三角洲、 环渤海地区为重点的产业格局, 也已形?了从回收、进口拆解到加工利用一条龙完整的产业链, 并出现了如浙江台州、 宁波, 广东南海、 清远, 天津静海等以进口废料为主及山东临沂、湖南汨罗、 河南长葛、 辽宁大石桥等以国内回收为主的废杂金属集散地。
　　长江三角洲、 珠江三角洲、 环渤海地区是我国经济最发达地区, 也是铜的矿产资源最紧缺的区域,但却是我国再生铜和铜加工产量最大的地区。全国80%的铜加工企业分布在这3个地区,每年回收利用了全国75%的废杂铜。再生金属产业为这3个地区的加工工业和制造业的发展以及经济的快速增长做出了巨大贡献。这3个地区的再生铜产业具?各自的特色:珠江三角洲地区主要是进口废料进行拆解、 分类、 销售废铜原料; 长江三角洲地区以浙江为代表, 利用废铜生产铜材及黄铜制品;环渤海地区主要是以天津为主, 有超过200家的企业利用废铜生产电线电缆。
　　由于铜价大幅振荡波动以及企业福利等政策的调整, 导致部分小企业被迫转产或关闭。规模较大的企业由于经济实力雄厚, 市场抗风险能力强,产能进一步扩大, 如宁波金田铜业(集团)有限公司、 浙江海亮集团有限公司、 东营方圆有色金属有限公司、 天津大通铜业有限公司、宁波世茂铜业有限公司、 安徽鑫科新材料有限公司等企业。同时, 由于原生铜企业纷纷扩大废杂铜的利用,再生铜的产业集中度明显提高。2007年利用废杂铜5万吨以上的企业再生铜产量占总产量的比例达到了70%左右。
　　2006年以来, 国内掀起一轮再生金属投资热潮, 原先对再生金属行业并不重视的大企业纷纷加入其中。这一轮的再生金属热起点高, 规模大,技术设备先进, 标志着我国再生金属利用行业从传统的家庭作坊式的生产模式向着集团产业升级的方向快速发展。预计到“十一五”末,我国再生金属行业将涌现出一批规模大、 技术装备比较先进的企业, 再生金属产量占整个有色金属总产量的密度将达到40%,再生?属产业地位将进一步提高。再生有色金属大项目纷纷上马, 再生金属行业将开始改变过去那种小、 散、 乱的小作坊式生产,开始向规模化大企业方向发展迈进, 我国再生行业的集中度将得到进一步提高。2007年我国在建和投产的再生铜项目见表1-13。
　　表1-13 2007年我国在建和投产的再生铜项目
　　
　　2.中国台湾地区有色金属资源循环利用
　　(1)回收工业
　　中国台湾地区1980年建立了工业部门的污染防治协商机构,以尽量减少由于经济高速增长引起的环境污染事件的不断发生。最初的设想是进行废料的末端处理, 结果与愿望相反,实际产出的废料越来越多。1989年建立了工业废料信息交流中心,以便于交流可再利用或可回收的工业废料信息。1989年提出了“工业废料减量化”和“污染防治”的理念, 以及随后又出现了“减量化、再利用和再循环的‘3R’原则”, 促使生产者重新设计他们的制造工艺并使工业废料的产生最小量化。1995年开始的“清洁生产”促进活动,为环境保护和经济不断发展提供了有力支持。清洁生产准则不仅可使生产获得好的环境效益,也能使生产者获得好的经济效益。1999年随着环境条例的修正, 工业废料回收利用成了关注的中心。
　　(2)废料量及分类
　　目前, 中国台湾地区每年约产生4 833.9万吨废料, 其中包括约770.8万吨家庭废料、 1 445.7万吨制造业废料、763.5万吨废金属、 641.3万吨废纸、 557万吨建筑废料、 635万吨农业废料、9.9万吨医药(疗)废料城市废水处理厂产生的废料、 教育机构和其他废料等10.7万吨。在所有废料中, 每年1445.7万吨的制造业废料占第1位, 占总废料量的30%。建筑废料大部分是无害废料, 有害废料大多来自化学工业、电气和电子制造业。统计的各种废料的数量如图1-2所示。
　　 (3)回收渠道及再利用量
　　中国台湾地区环境保护法规定, 只有下述机构才能进行?物的再利用:
　　①已公布的回收机构;
　　②获准的回收机构;
　　③公共和私人的废物清理和处置机构;
　　④联合的回收机构;
　　⑤可回收利用的废物处理厂, 包括废料运输公司。
　　目前中国台湾地区总共有760家企业从事废物回收, 其中有513家是工业废料的专业回收企业。扣除重复的部分,实际的企业数是475家。回收或再利用的废料约为2 724万吨, 其中1 032万吨是从制造业中回收的,占制造业产出废料的70%左右。表1-14列出了一些高回收率的废料量。
　　
有色金属再生与利用作为循环经济建设的重要环节，受到国家的高度重视和社会各界的普遍关注。2004年中国政府首次将废金属的再生利用作为国民经济中的一个产业门类，并开始着手制定产业发展规划和相关的产业政策，这是再生金属产业发展史上前所未有的。与此同时，国内外社会各界也十分关注中国再生金属产业的发展状况与今后的走势，在不同的场合与不同的会议上，曾多次提出了该问题。近年来，我国出台了一系列法规、法律和政策，鼓励再生利用项目。2006年国务院颁布的《国民经济和社会发展第十一个五年规划纲要》中明确提出要“建立生产者责任延伸制度，推进废纸、废旧金属、废旧轮胎和废弃电子产品等的回收利用”，“推动钢铁、有色、煤炭、电力、化工、建材、制糖等行业实施循环经济改造，形成一批循环经济示范企业”，建设若干30万吨以上的再生铜、再生铝、再生铅示范企业。2007年，党的十七大又提出促进循环经济形成较大规模。2009年1月1日《中华人民共和国循环经济促进法》生效实施，为循环经济发展提供了法律保障。实施好《中华人民共和国循环经济促进法》是落实科学发展观，实现“十一五”节能减排目标，建设资源节约型、环境友好型社会的重大举措。
　　在政策和市场的双重驱动下，国内再生有色金属业快速发展，再生金属产业作为循环经济建设的重要领域取得了很大发展，产量增长较快、技术工艺进步明显、产业集中区域和回收交易市场的发展加快。同时，国家和各级地方政府对再生金属产业的重视程度进一步提高，产业发展环境不断完善，更加有利于产业的健康发展。再生金属产业呈现良好的发展态势。
　　随着中国工业化进程的加快和世界经济的发展，大量不可再生的矿产资源被持续消耗，资源供需矛盾日趋紧张。中国是铜资源十分紧缺的国家，同时又是铜冶炼加工业发展最快的国家。目前已经成为世界上最大的铜生产和消费大国。据中国有色金属工业协会统计，“十五”期间中国铜加工业的年产量平均增长23．9％，消费量年均增长17．9％，居世界首位。
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