中国铜工业环保和铜工业的可持续发展.docx
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中国铜工业环保和铜工业的可持续发展
1前言1
2概要3
2.1铜的生产3
2.2铜工业环保5
2.2.1我国环保现状5
2.2.2我国铜工业环保现状6
2.3铜工业的可持续发展7
2.4解决方案9
3铜的生产10
3.1铜采矿业10
3.1.1铜精矿产量10
3.1.2铜矿山生产的主要技术指标11
3.2铜的冶炼13
3.2.1产量结构13
3.2.2主要冶炼及精炼技术15
3.2.3我国铜冶炼行业技术现状及与国外的差距18
3.3铜的再生利用20
4铜工业环保22
4.1我国的环保现状22
4.1.1有关环保的法律法规22
4.1.2环境保护和经济发展23
4.1.3群众环保意识25
4.1.4“十五”计划的环境保护目标27
4.2铜工业的环境保护现状28
4.2.1采矿业30
4.2.2冶炼过程中的环境问题35
4.3有关铜及铜产品的主要标准37
4.3.1强制标准37
4.3.2不同种类污水中的铜含量标准38
4.4铜工业面临的主要环境问题40
4.5目标与前景40
5铜工业的可持续发展42
5.1矿业可持续发展的宏观政策42
5.2中国铜工业的结构调整44
5.3影响可持续发展的主要问题45
5.3.1资源状况45
5.3.2环保与铜工业形象47
5.3.3铜工业面临的融资问题50
5.3.4科技进步52
5.3.5企业内部管理53
5.3.6废杂铜的再生利用53
5.3.7影响中国铜工业可持续发展的主要问题54
6解决方案55
6.1中国铜与环境的SWOT分析55
6.2解决方案55
1前言
本报告受国际铜业协会委托,通过了解中国铜工业的环保现状,找出影响中国铜工业可持续发展的有关问题,从而有利于中国铜工业企业更好地改变自身形象,有效地促进铜的消费。
随着中国经济的飞速发展,我国铜的生产及消费对世界铜工业的发展已经开始起到举足轻重的地位。
1990年,中国铜消费总量仅占世界消费总量的7%,到2001年,这一比例已经上升到14%。
日益提高的人民生活水平、西部开发、大量的基础设施建设以及北京奥运都将为我国铜消费提供有力的支持。
此外,由于中国良好的投资环境和广阔的市场,国际上一些知名的铜加工企业纷纷将其本土的生产能力转移到中国,如日本的古河公司、欧洲金属集团公司(KME)、奥托昆普公司等等,先后在国内建铜加工厂,这样一方面可以满足一些已经将生产能力转移到中国的老客户的需要,另一方面也可以降低生产成本,将产品返销到本土。
同时由于近年来我国民族铜加工业的快速发展,一些过去依赖进口的铜加工产品,目前已经基本上可以国产化,这在一定程度上也带动了我国的精铜消费量。
综上所述,在未来一段时间内,我国铜消费的快速增长,将主要依赖于以下三点:
Ø强劲的国内需求,
Ø国际铜加集团生产能力的转移,以及
Ø国产铜材的逐步替代进口
因此有专家大胆预计,由于未来几年内我国的铜消费仍将继续保持快速增长,估计到2010年,我国的铜消费总量会占到世界铜消费总量的23%。
尽管我国铜消费在近年来已经保持了较快的增长速度,但是我国的人均精铜消费量还不到2kg,而一些发达国家的人均铜消费量已达到10kg以上。
由于一段时期内,我国将铜作为重要的战略物资而在很多领域限制铜的消费,造成公众对铜作为民用产品的用途缺乏足够的认识。
我国是一个铜资源短缺的国家,在铜的生产过程中,特别是环境保护方面与发达国家还存在相当大的差距。
提高公众对铜产品的认识,树立铜作为清洁环保产品的形象,是铜工业可持续发展过程的一个重要组成部分。
本报告由北京矿冶研究总院完成,报告在编写上采用了英文报告的结构形式,即将第二部分作为整个报告缩写的概要。
因此报告的主体部分从第三部分开始,分别介绍了铜的采、选、冶生产工艺及目前我国的生产现状;我国铜的环保现状;我国铜工业的可持续发展;铜工业应采取的对策。
需要说明的是,鉴于报告主要是针对目前我国铜工业生产环保现状,因此在报告中,没有涉及太多的技术问题以及有关铜消费方面的问题。
报告中的很多观点是综合了专家、企业领导人的意见并结合了我们自身对我国铜工业的理解而完成。
有一些观点可能还不够成熟,缺点和不足也在所难免,因此希望得到大家的批评、指正。
在此,对在调研过程中,给予我们支持和帮助的铜生产企业、科研单位、行业专家以及认真阅读报告初稿并提出宝贵意见的各位领导和专家表示深深的感谢。
2概要
2.1铜的生产
图1铜精矿、粗铜、精铜产量1995~2001Cu-kt
Ø1995~2001年,我国铜精矿产量年均增长速度4%,2000年产量58.9万t,2001年,由于一些铜矿山被迫关闭,国内铜矿产量下跌到56.7万t。
Ø我国大部分矿山的产量较低,难以形成规模效益。
国内铜企业中,铜精矿年生产能力在2万吨以上的只有5家。
Ø目前我国的铜矿生产主要依靠地下开采,有7个属于露天开采,29个地下开采。
坑采产量约占总产量的70%左右。
图2采矿综合能耗kg标煤/t
Ø1991年到2001年,我国粗铜产量的年平均增长率为11.4%,同期精铜年均增长率为11%。
杂产精铜产量呈下降趋势,2001年占总产量的28.14%。
Ø目前我国的精铜生产仍然集中在一些主要的综合性冶炼企业,国内主要冶炼企业与国际上的大企业相比,规模仍然较小。
年生产能力超过10万吨的只有贵溪、金隆、云铜和大冶四家。
Ø火法炼铜是我国主要的炼铜方法。
传统的火法工艺正在被现代的炼铜方法所取代。
目前占国内产量粗铜70%以上的冶炼厂已经完成了技术改造。
通过技术改造,这些企业的综合能耗和SO2回收率基本上达到了国际水平。
Ø中国有大约50多家小规模的湿法炼铜厂,总生产能力大约3.5万吨。
预计到2005年,我国的湿法炼铜年生产能力将达到6万吨。
图3冶炼综合平均能耗kg标煤/t
图4SO2排放平均量kg/t
Ø虽然在过去几年内铜冶炼技术得到了很大提高,但是一些被淘汰的技术和设备仍在继续使用,从而导致国内铜冶炼业的平均能耗居高不下。
Ø我国在废杂铜的回收再利用方面有以下特征:
l再生利用总量迅速增长
l废杂铜的直接利用率不高
l国内的废杂铜供应量无法满足国内的需求,目前废杂铜大量依赖进口
l对废杂铜回收的环保要求和相关法律法规正在逐步完善
2.2铜工业环保
2.2.1我国环保现状
Ø环境保护是我国的一项基本国策。
目前,我国确立了6项与环境相关的法律,9项同环境保护有关的保护自然资源的法律。
Ø为加快治理老污染源,政府采取了两方面的措施:
一是以节能降耗、改善环境为主要目标和内容的技改或示范项目,经审查批准后,可以获得国家或地方政府提供的国债(或地方财政)贴息贷款或其他政策性的资金补助;二是限期淘汰严重污染环境工艺和设备。
Ø1994年中国政府提出的中国21世纪议程-中国21世纪人口、环境与发展白皮书,反映了中国的现状,阐明了中国的可持续发展战略,是实施中国经济和社会中长期发展计划的指导性文件。
Ø在过去的20年中,我国的环保支出增加迅速。
“六五”(1981年~1985年)期间,环保占GDP总额的0.5%。
“七五”和“八五”则期间分别达到了0.69%和0.73%。
“九五”期间的环保总支出增加到了435亿美元,占GDP总额的0.9%。
图51996年~2000年中国环保支出单位:
十亿美元
Ø2000年我国人均GDP只有856美元。
这意味着在未来相当一段长的时间内,我国必须投入大量资金来发展与提高的人民生活水平,加快我国的经济发展。
Ø要实现经济和社会的可持续发展,中国决不能再走“先污染后治理”、“先破坏再修复”的老路,而要充分利用各种经济政策和市场机制,促进我国国民经济和各项工业的可持续发展。
Ø近几年我国居民的环保意识得到了大幅度的提高,但是目前人们更关注与自己生活密切相关的环境污染问题,而对远离自己生活的生态环境问题关注不够。
Ø“十五期间”的环保总体目标是“到2005年,环境污染状况有所减轻,生态环境恶化趋势得到初步遏制,城乡环境质量特别是大中城市和重点地区的环境质量得到改善,健全适应社会主义市场经济体制的环境保护法律、政策和管理体系。
”
2.2.2我国铜工业环保现状
Ø矿业的发展往往能为当地带来经济和社会的双重效益,特别在中国经济发展的初级阶段,这种效益愈发明显。
Ø铜是一种矿产品,在其生产过程中具备了矿业生产过程中不可避免的共性,从而与环境发生着各种关系。
近年来我国一些矿山通过改进技术和设备,使矿山的整体环保状况有了一定的改观。
Ø目前我国在矿山污水治理工作方面还有很大不足,一些企业,如江西铜业公司等已经加大了治理投入的力度。
Ø尾矿是矿业中最主要的固体废弃物。
目前国内尾矿的平均利用率为7%。
过去由于铜选矿技术不高,使得尾矿中铜品位较高。
一些铜矿山企业和科研单位对尾矿的综合回收和利用做了大量的工作,并取得了一定的进展。
Ø我国工业用地中只有4%的土地得到复垦再利用。
“中澳矿山废弃物管理研究中心”关于矿山复垦的研究成果已经成功地应用于国内的一些主要铜矿。
由于国家并没有出台相应的复垦法律,因此许多矿业公司将资金重点投入到废水和废气的污染治理上。
同时由于缺乏相应的资金支持,我国的矿山复垦工作还有待进一步提高。
此外目前我国复垦的主要目的仍然已恢复生态、保持“耕地的动态平衡”为主,遵循“易林则林、易木则木、易土则土”的原则,注重复垦的环境效益和社会效益。
因此矿业公司很难通过复垦在短期内获得经济效益。
Ø随着技术进步,一些大冶炼厂排放的冶炼烟气中SO2平均含量从3%上升到了8%,双转双吸技术及设备也开始广泛应用于制酸业中。
但是仍然存在一些技术落后的小鼓风炉冶炼厂,这些企业的环保状况令人担忧。
目前我国的硫酸供应过剩,WTO的加入可能会进一步突出硫酸过剩的矛盾,从而对冶炼企业的制酸造成更大的压力。
Ø目前我国在冶炼废水深度净化除杂、水质稳定、再回用的技术上与国外相比还有一定的差距。
Ø废渣是铜冶炼过程中产生的主要固体废料。
含有不同金属的废渣可返回作为原料冶炼,回收其中的金属。
经适当方法处理的废渣,还可用于建材、筑路、肥料等方面。
Ø国标对不同种类的水资源含铜量,给了较为严格的限制。
Ø国内铜工业中主要存在以下环境问题
l许多小矿山和小冶炼厂落后的技术和设备是造成铜生产过程中能源高消耗和环境污染的主要原因
l由于环保配套设施不到位,造成部分矿山和冶炼企业排放的废水、废气不达标
l处理低浓度SO2及含酸废水的技术还有待进一步发展
l环保资金短缺,特别是用于矿山生态恢复的资金严重不足
l一些企业管理层的环保意识有待提高,特别是当企业自身经济利益与环保发生冲突时
l缺乏系统的行业环保管理体系
Ø到2005年,我国的精铜产量将被限制在170万吨以下;铜的生产也将进一步集中,到2005年五大铜生产厂家的铜产量总和将占全国总产量的75%。
那些规模小、污染严重的冶炼厂将被强制关闭;铜冶炼的综合能耗将降至0.65t标煤/t;硫回收率将达到95%。
2.3铜工业的可持续发展
Ø有效地抑制矿产资源的不合理开发,减少矿产资源开采中的环境代价,已成为中国矿产资源开发利用中的紧迫任务。
Ø21世纪议程中提到的矿产资源保护和可持续利用的总体目标是:
在继续合理开发利用国内矿产资源的同时,适当利用国外资源,提高资源的优化配置和合理开发利用资源水平,最大限度地保证国民经济建设对矿产资源的需要,努力减少矿产资源开发所造成的环境代价,全面提高资源效益、环境效益、经济效益和社会效益。
Ø目前我国的铜资源现状已经成为制约我国铜工业发展的瓶颈。
l大多数铜矿坐落于中西部地区
l大多数铜矿规模较小
l大部分矿石品位低,而且成分复杂,适合湿法冶金的氧化矿较少
Ø矿业在未来的发展将有赖于以下三个关键问题的解决:
l加速发展我国西部矿产资源
l充分利用国内、国外两种资源
l在开采现有资源的的同时,注意保护矿产资源,维持矿业的可持续发展
Ø随着我国主要铜生产企业不断扩大规模、增加产量,我国铜精矿原料的供应矛盾将进一步突出。
Ø在过去几年中,我国的铜工业从组织形式和结构上进行了调整,原中央企业归属地方政府,使我国铜工业的发展在很大程度上将与地方经济的发展规划相结合。
Ø联合铜业公司成立的目的是建立主要冶炼厂购买铜精矿的联合体,统一对外签订合同。
同时探讨开发海外铜资源的可能性,为国内冶炼企业提供稳定的铜精矿供应渠道。
中国联合铜业有限公司的成立标志着中国开始从单纯地购买铜精矿转变为用战略投资来获得长期而稳定的铜资源。
Ø小企业环保、节能意识差,影响了铜工业的整体形象
Ø地方环保部门,在执行国家环保政策时,仍存在地方保护和执法不严的现象
Ø铜工业生产中出现的环保问题损坏了铜工业在人们心目中的形象,使一部分公众对铜与环境的关系产生了误解。
Ø学术界专家认为铜本身是环境友好的金属材料,铜生产过程中存在的问题是可以通过技术改造,设备升级得到改善,同时铜生产过程中的能耗相对其他有色金属较低。
Ø尽管铜及其合金广泛用于人们日常生活的各个领域,但人们关于铜的知识却十分有限。
很多人仍然把铜当作一种战略金属,而非用于大众消费的普通贱金属。
一些决策者从可持续发展的角度出发,建议寻找铜的可替代材料。
Ø通过传媒来增强大众对于铜的了解,树立铜的清洁、环保新形象,改变人们对铜及铜产品的消费观念,将直接关系到我国铜消费总量的增长。
Ø铜工业企业包袱重,市场抗风险能力差,不断降低的利润率和产品附加值使许多国有铜工业企业面临挑战,因此在环保和可持续发展的问题上往往考虑不足。
Ø在近几个5年计划中,国家对铜工业给了很大程度的支持,但由于科研体制的改革,以及铜行业利润率的逐渐下滑,使企业和科研机构都缺乏足够的科研经费。
在铜与生态环境和人类健康、铜及铜产品的生命周期以及铜的回收再利用等方面的研究十分欠缺。
Ø大型企业科学化的管理制度,以及制定可行的有利于企业发展的长远性规划对企业和铜工业的可持续发展都是十分重要的。
Ø加强企业的环境管理水平、提高环保部门的环境监测力度,对企业的环境审核人员进行培训,是促使企业优化环境管理体系,提高企业环保意识的有力措施。
Ø规范国内的废杂铜市场,提高铜的再生利用技术,改善目前国内在回收废杂铜过程中遇到的环境问题对中国铜工业今后的可持续发展同样关系重大。
Ø影响中国铜工业可持续发展的主要问题
l资源短缺是影响我国铜工业未来发展的主要瓶颈
l在资源的合理利用上还存在一定的不足,一些地方企业的采富弃贫现象严重
l小企业、小矿山环保意识差,直接影响了铜工业的整体形象,但是鉴于我国目前的现状,在短时期内关闭这些小企业还有一定的难度
l由于行业利润率的逐年下滑,以及企业负担过重,许多铜生产企业存在资金短缺的问题,而资金状况的好坏又直接关系到企业投资环保设施、改进技术等一系列问题。
l铜工业在技术创新和技术进步方面与发达国家还存在很大的差距
l企业的内部管理还有待提高
l缺乏对铜产品的了解,影响了民用铜制品的推广
l废杂铜市场亟待规范化
2.4解决方案
报告5.1节中已经详细阐明了21世纪议程对矿产资源管理及矿产资源环境保护管理方面要求各级政府和企业所应采取的行动,作为铜工业企业在按照该行动方案执行的基础上,还应考虑本行业特点,从以下几个方面进行考虑:
Ø积极开发海外资源,合理利用现有国内资源
Ø加大科技投入
Ø强化有关铜再生领域方面的研究,扩大资源的可利用范围
Ø加强行业协会的协调能力
Ø强化有关铜消费方面的市场调研活动,促进铜消费的市场调查工作与国际接轨
Ø通过市场机制,促使污染严重的小矿山、冶炼厂关闭
Ø借鉴国外先进的环境管理和可持续发展经验
3铜的生产
中国是世界上最早发现和使用铜的文明古国之一。
三千多年前,古中国就进入了灿烂的青铜器时代,中华民族开创的炼铜和加工技术在十五世纪以前就在世界上遥遥领先。
今天,铜及铜合金产品以其独有的特性在现代社会生产和生活中起着越来越不可替代的作用。
下面我们根据铜的生产流程,主要介绍目前我国铜的矿山、熔炼及精炼的生产现状。
3.1铜采矿业
3.1.1铜精矿产量
表1铜精矿含铜量(1995年~2001年)Cu-万t
年份1995199619971998199920002001
铜精矿44.54449.648.75259.356.7
资料来源:
有色金属工业统计资料汇编1995~2000,2001年数据为快报数据
表1给出了从1995年到2001年的我国铜精矿产量。
从1995到2001年,我国铜精矿产量以年均4%的速度递增,到2000年达到了59.3万吨,2001年,由于一些铜矿山储量日渐枯竭而被迫关闭,国内铜矿产量下跌到56.7万吨。
受资源的限制,我国大部分矿山的产量较低,难以形成规模效益。
在目前国内的铜企业中,铜精矿年生产能力在2万吨以上的只有5家。
大多数铜矿不仅规模小,而且技术落后。
表2列出了矿产品产量总和占全国总产量近50%的几家主要矿山的铜精矿生产情况。
`
表2中国主要矿山的铜精矿产量*Cu-万t
年份199519961997199819992000
1江西铜业9.4510.3611.2711.6112.413
德兴7.38.49.19.29.7910.2
永平1.51.51.51.61.691.68
武山0.40.30.50.60.710.76
东乡0.250.160.170.210.210.21
2云南铜业4.474.634.84.815.245.81
东川1.71.71.761.582.012.12
易门1.581.61.71.851.862.13
大姚0.951.061.081.121.131.27
牟定0.240.270.260.260.240.28
3中条山有色金属公司(胡家峪、蓖子沟、铜矿峪)2.62.72.933.33.16
4铜陵(凤凰山、铜官山、狮子山、铜山、金口岭、安庆)2.762.562.42.862.872.89
5大冶有色金属公司(赤马山、铜绿山、铜山口)2.11.822.12.32.85
总计21.3822.0523.3724.3826.1127.71
占总量%48.04%50.11%47.12%50.06%50.21%46.73%
*此表为铜精矿含铜量
资料来源:
有色金属工业统计资料汇编1995~2000
由于我国的铜矿山大部分是50、60年代建成,目前已进入开采中晚期,在全国36个统配铜矿山中,有22个矿山的金属储量不足10万t,有相当一部分坑口即将闭坑。
因此我国的铜矿业的前景不容乐观。
除非有新的铜矿投产,否则在未来几年内,我国的铜矿产量将很难出现上升。
目前除铜陵冬瓜山铜矿正处于建设期外,西部地区发现的一些大型矿山,如玉龙铜矿和东天山铜矿,受种种因素的影响在短期内很难开采。
3.1.2铜矿山生产的主要技术指标
矿山的开采主要分为露天开采和地下开采两种方法。
露天开采主要适用于矿床埋藏较浅,矿石品位较低的矿床。
对于露天开采来说,采矿的损失率远远低于坑采。
但是由于地质赋存状态、埋藏深度、地质条件等因素的影响加上对铜资源的开发需要,某些矿仍需要坑采。
目前我国的铜矿生产主要依靠地下开采,在全国36个统配铜矿山中,有7个属于露天开采,29个为地下开采。
坑采产量约占总产量的70%左右。
我国的露天开采技术起步较晚,有些矿山还经历了先地下后露天的弯路。
德兴铜矿是全国最大的露天铜矿,它依靠进口设备,采用计算机自动控制系统,在国内铜矿山,无论从技术装备到生产过程控制方面均处于领先水平。
表3列出了近几年内我国铜矿山采矿、选矿的主要平均技术经济指标。
表3采矿和选矿的主要平均技术指标(1995年~2000年)
单位199519961997199819992000
坑采
矿石品位%0.870.800.911.120.981.00
铜采矿损失率%12.4411.3410.2912.8912.2613.11
铜矿石贫化率%16.5015.2513.0016.2514.0615.15
综合能耗标煤kg/t12.9013.5011.1812.5911.9411.74
露采
出矿品位%0.580.580.590.540.520.52
铜采矿损失率%3.502.331.681.941.471.51
铜矿石贫化率%4.1614.2413.8917.3119.6216.16
综合能耗标煤kg/t1.480.930.930.850.770.82
矿石加工
出矿品位%0.680.680.700.660.660.67
精矿品位%23.0422.7623.1623.0923.2523.07
尾矿品位0.090.090.090.090.080.08
选矿金属实际回收率84.5387.5985.7686.7087.1787.05
综合能耗标煤Kg/t15.4613.1314.2212.0511.8412.36
铜精矿生产成本USD/t167416421364130711561082
资料来源:
有色金属工业统计资料汇编1995~2000
为降低能耗,部分企业从“多碎少磨”入手,广泛应用了液压破碎机、阶段磨矿及大型充气浮选机。
但是目前由于入选矿石品位低,难选的复合矿、氧化矿比重增加,再加上环保的限制,降低选矿成本十分困难。
同时一些地下开采的大中型铜矿山由于资源减少,逐步转入深部开采,矿山通风、排水、提升都越来越困难,作业条件越来越差,从而造成采矿效率下降,生产成本居高不下。
对一些坑采铜矿的可行性研究表明,当矿品位低于0.8%,矿山将处于亏本。
为了追求利润,一些企业弃贫采富。
从报道的坑采铜矿石平均品位来看,1995年矿石入选品位为0.87%,到2000年已经上升到1.0%,比国内铜矿的平均品位0.78%还要高出0.22个百分点。
据估算,大约有50万吨的低品位资源没有得到充分利用。
而这一现状完全不利于我国铜工业的可持续发展。
受技术提高以及矿石品位增长的影响,坑采的综合能耗从1995年的12.90kg标煤/t降至2000年的11.74kg标煤/t,降低了8.9%。
2000年露采的综合能耗也比1995年降低了80%,由1.48kg标煤/t降至0.82kg标煤/t。
在选矿方面,近年来无论是铜精矿品位选矿综合能耗等指标均得到提高。
铜精矿品位从1978年的15%增至2000年的23.07%。
到2000年选矿综合能耗下降也由1995年的15.46kg标煤/t下降至12.36kg标煤/t,降低了20.05%。
3.2铜的冶炼
3.2.1产量结构
建国50年来,我国的铜冶炼业无论在产品质量,还是在生产工艺方面都有较快速的增长,截至到2000年底,我国的粗铜冶炼能力为105万t/a,精铜的精炼能力为169万t/a。
*(*资料来源:
国际铜研究组ICSG)
我国大部分的冶炼企业都是初级冶炼和电解精炼的综合性企业。
2001年,该类综合企业的精铜产量占到
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