有色金属工业
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什么是有色金属工业[1]
有色金属工业是指从事有色金属生产的工业，包括采矿、选矿、冶炼、加工成材等生产工艺过程，是重要的原材料工业部门。
有色金属工业循环经济发展模式[2]
一、有色金属工业发展存在的问题
我国有色金属工业发展的现状，与循环经济发展的要求相比，尚存在较大的差距，主要表现在：一是资源浪费较为严重；二是废弃物排放随意，环境污染严重。
(１)矿业资源浪费严重
减量化原则是循环经济的首要原则。减量化原则要求在经济活动的源头就要注重优化工艺流程，减少资源浪费，提高资源利用效率，而我国的有色金属工业资源在开发和利用过程中却存在着巨大的浪费。
１.矿产资源勘查和开发过程低效，资源浪费严重
矿产资源的勘查和开发，由于技术、资金和制度等方面的原因，在开发过程中难以达到高效率。矿产开发需要较高的成本，且风险大，小企业很难进行，而国有或集体大企业因为制度的原因也难以开展。受利益的驱动，很多有色金属矿产资源勘探开发缺乏效率，常见的方式是边探边采、以采代探。有的疏于管理，甚至未经审批擅自无证勘探、开采；有的只有勘查许可证，却以勘探之名从事非法采矿活动。很多矿区开采秩序混乱，存在采富弃贫、采厚弃薄的现象，资源浪费惊人。掠夺性开采的直接后果，就是矿山贫化率加快，资源利用率降低。另外，政府官员手中掌握的稀缺资源的配置权极有可能使其为了个人利益而损害国家利益（滋生腐败)，所有这些都会严重地破坏和浪费矿产资源。
２.技术水平低下，资源利用率低，能耗高
虽然我国有色金属矿产地数量很多，但从总体上看贫矿多、富矿少，从而给技术开发带来较大难度。特别是国家有色金属管理体制变革后，大多数有色金属企业下放地方管理，使许多既无技术又无设备的小型企业挤进有色金属行业。目前行业普遍存在生产集中程度低、大多数中小企业技术装备落后、能耗高的现象。例如，目前不少中、小型矿山地下开采还使用较原始的崩落采矿法，甚至用穿巷式和手工开采，致使矿石的损失率、贫化率提高，大大降低了矿石回采率，有的甚至低于50％。由于矿山开采设备效率低、耗能高，极大地影响了矿山生产能力和资源利用效率。对于地质构造发育、矿体较薄、产状陡等开采技术条件复杂的矿山，采矿损失率更高（有的矿甚至根本不采)。有些企业的选矿技术比较落后，选矿方法不适用或选矿工艺单一，导致回收率较低，资源浪费惊人。
３.产业链过短，产品附加值低
长期以来，我国有色金属工业普遍存在重开采轻加工的现象，导致产业组织结构过于分散，生产集中度低，集聚发展不够，产业配套能力差，产品附加值低。事实上，国内许多有色金属企业产品单一，多为初级选矿加工产品，不少还直接出售原矿。就是加工业较为发达的几家龙头企业，也还都处在产品深加工发展的初级阶段。产品科技含量和附加值低，产业链延伸速度慢，直接影响了有色金属产业经济效益的提高并造成资源的浪费。
４.综合利用水平低，单位产出能耗高
目前，我国在资源利用上仍处于粗放式阶段，有色金属矿产资源综合利用率为60％，与发达国家相比低10％ ～15％；共伴生矿产资源综合利用率仅为40％，比发达国家低20％。粗铜综合能耗平均约为1ｔ标准煤，比国外先进水平约高40％，氧化铝综合能耗平均约为1154kg标准煤，比国外先进水平约高50％。再生铜、再生铝产量分别占铜、铝产量的22％和21％，远低于世界先进水平的37％和40％。每年产生尾矿、赤泥等固体废弃物1亿多ｔ，只利用了1000多万ｔ，累计堆存量已达20多亿ｔ。以单位GDP产出能耗量表征的能源利用效率，我国与发达国家的差距非常大，日本为１，意大利为1.33，法国和德国为1.5，英国为2.17，美国为2.67，加拿大为3.5，而我国高达11.5。
(２)生态环境污染严重
开发和利用矿产资源是发展国民经济的需要，但是粗放式的矿产资源开发对环境的破坏是极其严重的。矿产资源开发过程中产生的废水、废渣和废气是生态环境重要的污染源。
有色金属产业是固体废弃物和工业废水排放较多的行业。长期以来，企业环保意识普遍淡薄，矿山开发和加工过程对环境和生态造成严重的破坏。主要表现在：草原植被和森林的破坏，土地退化，沙漠化，土壤和水体的污染，粉尘及有害物质对空气的污染，因采空或超采地下资源引起的地裂缝、地面沉降、塌陷、滑坡及泥石流等。矿业开采、加工过程中产生的工业固体废物堆存占用了大量的土地，长时间日晒雨淋，严重破坏了当地的生态环境。
二、我国有色金属工业循环经济发展的模式选择
从实践上看，西方发达国家的循环经济最初是从解决消费领域的废弃物问题入手的，之后向生产领域延伸，最终旨在改变“大量生产、大量消费、大量废弃”的经济发展模式。而从前边我国有色金属工业发展的现状来看，问题众多，涉及经济和社会活动的各个环节。根据循环经济运作原则的要求，本文从3个层面提出符合我国国情的有色金属工业循环经济发展模式。
(１)微观层面
微观层面是立足于有色金属工业企业层面上的小循环，即企业按照清洁生产的要求，采用科学的设计和技术，将单位产品的各项消耗和污染物的排放量限定在先进标准的许可范围之内，本层面控制的重点是单个企业生产过程的控制。
１.资源的清洁开采
所谓清洁开采，就是在资源开采过程中最大限度地减少废料的产出和排放，提高资源综合利用率，减少或杜绝有损资源开发效果的不良工艺技术。主要途径有以下几个方面：
１)废料产出最小化。采用合理的开拓系统和采切比小的采矿方法，从源头上控制废石产出率；尽量采用上行开采顺序，建设井下选矿厂，将废石和尾砂就地回填采空区。
２)提高资源综合利用程度。采用先进的选冶技术，不断提高资源的利用率，减少污染，而延缓资源耗竭速度。
３)废料资源化。加强综合回收，提高废料资源化的水平，尽可能将不具开发价值的“个性矿”变为矿产资源，包括制作建筑材料和矿区复垦、造地等。
４)大力发展综合开采技术、生物冶金技术和原地溶浸技术，对品位低、埋藏深、复杂难采矿体的开采具有重要的意义。
２.资源加工和综合利用
１)采用先进的技术，改造传统工艺，提高金属回收利用率。如采用原生电位调控浮选技术提高复杂铅锌多金属矿的产品质量和金属回收率。
２)采用新技术、新工艺、新设备，降低能耗、药耗和水耗，减轻环境污染，保护生态环境。进一步开展科技攻关，提高伴生有益元素的综合利用率。
３)推进产品深加工，提高附加值。利用高新技术提高有色金属工业冶炼、加工和回收利用水平，大力向新型材料工业转变，形成多金属资源开发—冶炼—精深加工—新材料的产业链，并促进合金新材料向装备制造业延伸。
３.固体废料的综合运用
所谓固体废料，是指在资源开采过程中产生的废石、尾矿、废渣等。
１) 废石。矿山每年采掘的废石量特别巨大，占矿山废料的绝大部分，难以处理且占据大量的空间，严重影响当地的生态环境。废石的处理可以直接回填采空区，也可以在提升至地表后，进行适当的破碎加工，再利用尾矿和水泥拌和回填采空区。有些废石，对其成分进行研究后，可用作建筑材料、公路材料、混凝土骨料、肥料添加剂等，提高其经济效益。
２)尾矿。由于生产工艺和技术的局限，选矿排出的尾矿中还含有部分的有用成分，可以通过尾矿再选回收金属和其他有用矿物。尾矿也可以在粉碎后根据其成分应用与建材工业或回填地下采空区。
３)废渣。对富含金属的矿渣可采取化学浸取法提取。
４.废水的综合利用
有色金属企业在资源开发和利用中排出大量的废水，包括采矿废水、选矿废水、生活污水和其他废水，其中含有多种重金属离子和大量尘泥、悬浮物等，如不有效处理，将会对环境造成极大的危害。
１)井下开采的废水由地表溶水、地下渗透水和采矿作业水等组成，一般呈碱性。回收处理可以先将其汇集于贮水池，通过沉降作用净化，除去重金属离子、尘泥和悬浮物。上清水可以作为井下开采用水，亦可作为绿化用水。
２)选矿产生的废水量较大，且品性不同。可以将尾矿浓缩的溢流水及精矿过滤水汇集于贮水池，再返回磨矿作业或作为选矿补加水之用。部分废水随尾矿进入尾矿库，经过沉降澄清净化后，可将上清水用作绿化。此外，回水中含有部分选矿药剂，可节约药剂用量。
３)其他废水如生活污水、电厂废水及剩下的采矿、选矿废水也可以收集起来，利用硫精矿制酸后的废渣生产的聚合硫酸铁来处理废水，处理后的中水可以再用到采矿、选矿和电厂等生产单位。
５.加强矿山的复垦和废旧巷道的利用
把复垦内容纳入采矿计划，坚持开采工艺设计和复垦设计统一规划、统一管理，使开采程序和排土工艺适应复垦工作的要求。对于废旧巷道，除回填之外，可通过加固和处理作为储藏空间，用于冷藏、储存易爆有毒危险品、养殖和实验室等等。
(2)中观层面
中观层面是立足于区域层面的中循环，即在按产业链形成的产业集群区或工业园区内，遵循生态产业链发展的要求，将一系列彼此关联的生态产业链有机地组合在一起，建设生态工业园区，通过园内企业间和产业间不同生产过程之间的物质集成和能量集成，减少或杜绝废弃物的排放，实现废物的循环利用和能量的高效利用。
具体地讲，生态工业园区是按照循环经济原则的要求，以矿区某一有色金属龙头企业或产品为核心，在推行清洁生产、发展生态企业的基础上积极引进和建设与现有企业配套互补的企业和项目，通过产业和企业间的协调合作，推动园区产业链的延伸和耦合，形成产品和废物食物链（加工链)，达到各单位之间资源的循环利用和园区内废物的零排放。
建设有色金属生态工业园，通过优化资源配置，既发展了循环经济，同时也节约了土地，大幅度地减少了企业间所需原材料的运输成本，提高了公共资源的利用率及各企业的经济效益。
(3)宏观层面
宏观层面是立足于社会层面上的大循环，即整个国家和社会按照循环经济的要求，倡导循环经济理念，制定相关法律和规则，实施战略规划，实现整个社会的清洁生产、干净消费、资源循环和环境净化。
如深圳市格林美高新技术股份有限公司针对以“垃圾”形态堆积的“城市矿山”，通过与当地政府合作，在武汉、深圳等10多个城市建设了15000多个废旧电池回收箱和30多个电子废弃物回收超市，覆盖7000万人群和10km2，大规模、大范围地对城市的废旧电池、电子废弃物进行分类、规范收集，通过分离、提纯，回收，利用了废弃钴镍资源，生产出超细钴镍粉体材料，成为中国城市矿山资源开采与循环利用的示范模式。
三、政策建议
(１)加强立法
循环经济作为一种先进的经济模式，需要法律法规的保障，因此建立和完善相关的法律制度不容忽视。可根据循环经济的理念和原则建立健全有色金属矿业资源开发利用与矿山环境管理、矿产资源综合利用的法律和制度。在这方面，日本做得比较好。日本在2000年相继修改和通过了多项循环经济法规，代表性的有《推进循环型社会基本法》、《促进资源有效利用法》、《建筑工程资材再资源化法》、《容器包装循环法》和《废弃物处理法》等。
(2)健全产业政策
政府通过制定产业政策，鼓励有色金属行业企业主动地、创造性的发展循环经济。如政府对相关重大项目给予保障贷款规模、资金补助、贴息贷款等资金支持；税务部门可针对使用循环再生资源生产产品的企业实行减免税收的优惠政策；环保部门可以通过提高排污标准和制定消费环节的废弃物收费标准的办法，提高生产环节、消费环节的废弃成本，以解决循环型生产环节的成本障碍。
(3)加大科研投入，鼓励科技进步与创新
专门为建立循环经济产业链进行的技术研发，涉及面多，应用范围相对狭小，研发投入较大，投资风险大，单个企业难以完成，需要政策、资金和专门人才的支持。政府可以适当增加有色金属资源综合利用和无害化处理方面的科研投入，然后将成果在行业内推广。另外，可以发挥生态工业园特有的作用，采用“股份制形式、市场化机制、集约研发”的模式，建立园内技术研发中心，推进循环经济技术的研发。
(4)加强规划监管
政府在协调区域发展规划中要把产业集群和循环经济结合起来，在促进有色金属产业集群发展过程中注意引导企业、企业集团、工业园依照循环经济理念构建产业链；利用可支配的资源对循环经济发展进行投入和支持；加强对资源环境的监管。
(5)构建公众参与机制
发展有色金属工业循环经济，实现社会层面的大循环，公众参与不可或缺。首先要树立循环经济观念；其次要求每个消费者将产生的废弃物主动及时清理、分类，以满足下一阶段生产活动对原料的需求。同时，充分发挥公众的监督作用。
有色金属工业综合能耗与折算系数[3]
一、综合能耗
A 能耗术语
(1)耗能工质。耗能工质是指在生产过程中所消耗的不作原料使用，不进入产品，制取时又需要消耗能源的工作物质，如生产过程中使用的水、压缩空气、氮气、氧气、蒸汽等。
(2)能源等价值。对二次能源，是指生产单位数量的二次能源所消耗的一次能源量；对耗能工质是指生产单位数量的消能工质所消耗的一次能源量。
B 综合能耗定义
综合能耗是规定的耗能体系在一段时间内实际消耗的各种能源实物量按规定的计算方法和单位分别折算为一次能源的总和。
(1)能耗体系，一般是指企业，也可以是核算单位内的分厂、车问、工段或生产线、生产工序等其他耗能单元。对能源统计，体系亦可规定为行业(部门)、地区。
(2)实际消耗的各种能耗是指一次能源(原煤、原油、天然气等)、二次能源(如电力、热力、焦炭等国家统计制度所规定的能源统计品种)和生产使用的耗能工质(水、氧气等)所消耗的能源。所消耗的各种能源不得重计或漏计。存在供需关系时，输入、输出双方在计算中量值上应保持一致。
(3)企业实际消耗的各种能源是指用于生产活动的各种能源：它包括主要生产系统、辅助生产系统和附属生产系统用能，不包括生活用能和基建项目用能。生活用能是指企业系统内的宿舍、学校、文化娱乐、医疗保健、商业服务和托儿幼教等方面的用能。
(4)在企业实际消耗的能源中，用作原料的能源也必须包括在内，如工艺性无烟煤、石油焦等。
C 综合能耗分类
综合能耗分为6种，即：企业综合能耗、企业单位产值(净产值)综合能耗、产品单位产量综合能耗、产品单位产量直接综合能耗、产品单位产量间接综合能耗和产品可比单位产量综合能耗。
(1)企业综合能耗是统计报告期内企业的主要生产系统、辅助生产系统和附属生产系统的综合能耗总和。能源及耗能工质在企业内部进行贮存、转换及分配供应(包括外销)中的损耗，也应计入企业综合能耗。
(2)企业单位产值综合能耗是企业在统计报告期内的企业综合能耗与期内创造的净产值(价值量)总量的比值。
(3)产品单位产量综合能耗是产品单位产量直接综合能耗与产品单位产量问接综合能耗之和。产品是指合格的最终产品和中间产品，对某些以工作量或原材料加工量为考核能耗对象的企业，其单位工作量、单位原材料加工量的综合能耗的概念也包括在内。
(4)产品单位产量直接综合能耗是生产某种产品时主要生产系统的综合能耗与期内产出的合格品总量的比值。对同时生产多品种产品的情况，应按实际耗能计算。在无法分别进行实测时，或折算成标准产品统一计算，或按产量分摊。
(5)产品单位产量间接综合能耗是企业的辅助生产系统和附属生产系统在产品生产的时间内实际消耗的各种能源及其损耗折算为综合能耗后分摊到该产品上的综合能耗量。
(6)产品可比单位产量综合能耗是为在同行业中实现相同产品能耗可比，对影响产品能耗的各种因素，用折算成标准产品的办法、能耗统计计算的办法等加以考虑所计算出来的综合能耗量。
二、能源折算原则与折算系数
A 能源折算原则
各种能源折算原则(包括生产能耗、工质消耗)：
(1)应符合GB／T2589—2008综合能耗计算通则的规定。
(2)计算综合能耗时，各种能源分别折算为一次能源的规定的统一单位为t(吨)(标准煤)。
(3)任一规定的体系实际消耗的燃料能源均应按应用基低(位)发热量为计算基础，折算为标准煤量。应用基低(位)发热量等于20．908kJ的燃料，称为1kg(千克)标准煤。在统计计算中可采用t(吨)、kt(千吨)、Mt(兆吨)(标准煤)等作单位。
(4)任一规定的体系实际消耗的二次能源及耗能工质均按相应的能源等价值折算为一次能源。本企业自产时，它的能源等价值按投入产出原则自行规定。由集中生产单位外销供应时，其能源等价值须经主管部门规定。外购外销时，其能源等价值必须相同。当未提供能源等价值时，可按国家统计局公布的折算系数进行折算。
B 能源折算标准煤系数
由于各种能源的热值不同，必须折合为标准煤统一计量单位。单位实物能源低位热值与单位标准煤热值的比值称为折算标准煤系数。企业外购的各种能源，其热值以该地区或企业在报告期内实测的热值为准，没有实测条件的，采用各种能源折标准煤参考系数。常用能源品种现行折标准煤系数见表1，常用耗能工质能源等价值见表2。
