二次资源金属回收在经济发展中的功能与效果

按循环经济规律及矿产金属资源严重危机的要求, 必须开展二次资源的金属回收。早在20 世纪40年代, 美国、前苏联、英国、日本、德国、法国等工业发达国家, 开始重视了二次金属资源的再生利用。据统计, 到20 世纪60 年代从二次资源中回收金属比重占金属总产量的30% 以上, 而到同世纪80 年代高达40% 。我国在同世纪50 年就开始了杂铜的再生, 到80 年更加重视了杂铜的再生工作, 例如沈阳冶炼厂、上海冶炼厂、株洲冶炼厂、重庆冶炼厂等在杂铜再生上做出了很大贡献, 1981 年统计我国从杂铜中回收再生的铜11. 6万吨, 占全国铜总产量的30% 。在这个期间, 各研究单位也开发了除铜外的其他金属回收研究工作, 一些有色冶炼厂大力开展了综合利用和有色金属的回收。在钢铁的生产上, 世界各国中, 废钢铁的再生利用也占有很大的比重, 包括我国, 利用废钢铁炼钢的产出量均占总产量的20% 以上。由此可见, 二次资源的金属回收, 在金属的生产中占有极为重要的地位, 它有效地增加和扩大了金属的资源。

冶金工业是能耗高的生产部门, 各种金属生产, 尤其是火法冶金能耗极为显著。目前原生金属, 即由精矿生产金属的能耗费用占金属生产总费用的比例日渐增大, 美国原生金属生产中, 能源的费用占金属生产总费用的比例为: 铜约为15% 、铅约为17% 、锌约为20% 、铝约为40% , 而某些镍矿的能源费用则高达总费用的50% , 但从二次资源回收金属的能耗费用则大为降低, 表2 列出了其降低数据。

据统计, 二次资源回收金属的电耗比原生金属的电耗降低分别为: Al 50% 、Pb 35% ~ 40% 、Zn 28% ~40% 、Cu 13% ~ 16% 、Ni 10% 。

依上所述, 可见二次资源回收金属的能耗比原生金属的能耗有大幅度的降低。

生产原生金属的原始原料是低品位的矿石, 在生产中__步就需要采矿来获取矿石, 如生产1t铜需要开采120 ~ 150 t或更多的含铜矿石, 生产1 t钨、钼需要矿石量为1 700 ~ 2 500 t, 而生产铝、铅锌分别超过20、50 t矿石。采到矿石之后还要进行选矿, 这都要消耗大量物力及人力。在生产原生金属中要消耗大量的燃料和其他一些原材料, 因此生产原生金属的成本甚为高昂。据国外统计, 从二次资源回收金属 ( 即再生金属) , 其生产费用仅为原生金属费用的1 /2。美国再生有色金属的费用, 占原生金属的比例为: 铜35% ~40% 、铝40% ~ 50% 、锌25% ~ 30% 。我国生产1 t再生铝比原生1 t铝可节约投资87% , 降低生产费用40% ~ 50% 。由此可见, 从二次资源回收金属的生产投资少, 并可降低生产成本。

在原生金属的生产中, 由于原料品位较低, 成分复杂, 生成流程长, 工序多, 生产过程中产生废渣、废气、废水, 例如在烟气中含有SO₂, 污染大气, 产生酸雨, 在废水、废渣中含有Hg、As、Pb、Cr、Cd等有害金属元素, 导致严重的环境污染。在国外曾发生数次严重的环境污染事件, 并造成了人员死亡。在我国的有色金属冶炼厂中, 也发生过环境污染事件, 因此, 各国在原生金属的工厂, 要花费巨资, 建成环保措施。反之, 由二次资源生产再生金属, 由于品位高, 成分单纯, 流程短, 工序少, 排出的废物少, 有利于环境保护, 用于三废治理的费用也少。

还要指出, 在矿山开采及选矿中, 会产生大量的废石及尾矿。例如, 湖南省至今尾矿的堆存量高达14 亿吨, 全国尾矿的储存量已约有59. 7 亿吨, 这样大的尾矿量已制约了矿业可持续发展, 危及了矿区及周边环境。在环境要求日益严格的今天, 必须依赖二次资源的开发利用, 对尾矿进行处理, 减少污染。

依上可见, 二次资源金属的回收, 是综合利用中的措施之一, 它会有利于环保, 改善环境。

综合利用、回收有价金属, 其经济效益是非常显著的, 可以举几个实例如下:

1) 攀枝花钢铁公司的所属矿山含有多种金属, 原设计年产铁矿石1 350 万吨, 综合开采出铁、钒、钛、镍、铬、铜、锰、钪等精矿共503. 1 万吨。铁的价值占矿石总价值的38. 67% , 而有色和稀有金属的价值却占60% 以上。

攀枝花的钛精矿生产钛白, 从钛白的水解液中回收钪, 从铁渣中提取五氧化二钒, 在提钒的废渣中回收镓, 产生了显著的经济效益。

2) 湖北大冶有色金属公司所属矿山也是一个多金属矿, 已查明含有元素31 种, 其中Fe、Cu、S、Co、Ni、Au、Ag、Se等8 种元素达到综合利用回收指标: Pb、Zn、Pt、Bi、Cd等5 种元素, 具有回收价值。尾矿中大部分磁铁矿已被回收, 黄铁矿、黄铜矿已回收50% ~60% , 褐铁矿、菱铁矿已回收30% , 据估算从二次资源回收最终产品的价值超过1. 8 亿元。

3) 湖南株洲有色金属集团公司, 湖南硬质合金集团公司, 水口山有色金属集团公司, 锡矿山有色金属集团公司等在二次资源金属回收上都取得了非常可观的效益。