推动绿色制造促进转型升级

2019年03月11日 来源:

今年是我国十三五规划的开局之年,也是我国再生有色金属产业战略转折的一年,尤其是在《一带一路》、《中国制造2025》等国家战略的引领下,产业转型升级速度加快,绿色发展之路正在蓬勃展开。

2015年3月5日,李克强总理在全国两会《政府工作报告》中首次提出中国制造2025的宏伟计划。2015年5月8日,国务院正式印发《中国制造2025》,这标志着新一轮产业变革与我国加快转变经济发展方式形成历史性交汇,这对再生有色金属产业是重大历史机遇。

一、产业回顾及现状分析

十二五期间中国再生有色金属产量达到5500万吨,年均1100万吨,相当于全国有色金属年产量的三分之一,占全球再生有色金属产量比例超过三分之一,是美国、日本和德国三国产量的总和。就产业规模和产量而言,我国已经成为名副其实的再生有色金属大国,但并不是再生有色金属强国。我国再生有色金属产业总体技术水平较低、装备原生落后、产品传统低下,与工业发达国家同行相比有明显的差距。

1.装备制造有喜有忧

我国再生有色金属行业技术研发和装备制造在十二五期间取得重大成就,在装备方面,再生铅预处理技术、再生铝、再生铜熔炼技术、多金属泥渣处理技术等都取得了可喜的成就,在节能、提高效率、保护环境方面也取得了一定进展,部分技术和设备达到世界先进水平。但总体上还远不能为推动产业技术进步、转型升级提供技术支持。主要有以下几个方面。

(1)在预处理装备方面:我国目前研发和制造的再生有色金属预处理的装备品种比较齐全,如导线剥皮、铜米机、破碎机、分选机等,但仿制的较多,自主创新的较少,设备的稳定性能、生产效率、加工质量、能源消耗、加工成本等,与世界先进水平存在较大差距。

(2)在熔炼装备方面:目前多数企业的熔炼装备是沿用传统技术,再生铜、再生铝、再生铅行业的传统反射炉、熔炼铜泥渣的鼓风炉、再生锌行业的小回转窑等等大量采用。传统落后的设备生产效率低、能耗高、生产成本高,金属回收率低、操作环境差、对环境的污染严重。研究制造和推广绿色熔炼装备,是再生有色金属产业升级的当务之急。

(3)在产品方面:多年来的产品一贯制,依旧是通用、低端工业原料为主,产品同质化严重,附加值不高,影响了再生有色金属产业的发展,如废铜合金直接利用的产品,基本是中低档水暖件,而高档水暖件几乎是空白。再如废铝变形合金的再生利用问题,产品基本是低档的铝合金加工材,无论是产品加工精度还是产品性能,在市场上缺乏竞争力;提高再生有色金属产业产品质量,产品保质利用,开发新产品、绿色产品已经是行业发展的重要课题。

2.环保技术方面

再生有色金属工业与原生有色金属行业相比,具有节能、环保功效,但由于再生的原料来源于不同的渠道,成分复杂,在加工利用过程中产生的污染物种类要多于原生金属冶金,因此,再生有色金属行业的环保治理难度比原生有色金属冶金难度更大。

十二五期间,我国再生有色金属行业环保技术取得一定的成效,目前我国规模以上的再生有色金属生产企业基本上建设了烟气和污水治理设备,尤其是一些行业的骨干企业,环保排放指标达接近或达到了环保部最新颁发的《再生铜铝铅锌工业污染物排放标准》之要求。同时,通过原料预处理、采用无毒无害添加剂等手段,从根源上消除污染源的方式也取得成效。

目前,再生有色金属行业基本上是沿用原生冶金、化工和建材等行业的环保技术及装备,没有形成专业特色,还没有针对本行业特点的专业环保技术开发、环保规划、环保设计、环保设备制造的专业队伍。这是再生有色金属行业的薄弱环节和软肋。2015年5月,《再生铜铝铅锌污染物排放标准》颁发,新建企业于当年7月1日起开始实施,原有企业在2017年1月1日起实施,这是对再生有色金属行业的一次挑战。

再生有色金属行业环保有三大领域:一是烟气,二是废水,

三是废渣。目前在中小型企业,简易的收尘设备、喷淋设备、二氧化硫吸收设备和酸雾吸收设备被大量采用,这些传统设备虽然对环保起到了一定的作用,但是如果按照新颁发的《再生有色金属工业污染物排放标准》要求,几乎没有达标的企业。更应该引起重视的是二噁英的治理问题,原生有色金属工业几乎不涉及二噁英,而再生有色金属行业已经被联

合国环境署和环保部确定的二噁英的四大重点污染行业之一。在新颁发的《再生铜铝铅锌污染物排放标准》中提出了明确的要求,即小于0.5纳克/标米,而目前我国对再生有色金属行业的二噁英治理的可行技术尚是空白,二噁英的治理也是对行业的巨大的挑战。

3.技术标准缺失

我国再生有色金属行业是一个新兴的产业,进入新世纪以来,在标准制定方面取得了一定成效,一些企业高度重视标准的制定工作,积极参与。目前行业已经制定的标准有:

(1)原料标准:《铝及铝合金废料》《铜及铜合金废料》、《铅及铅合金废料》《锌及锌合金废料》、《铂族金属废料分类和技术条件》;

(2)产品标准:《再生铅及铅合金锭标准》GB/T ,华鑫起草;

(3)环境标准:《再生铜、铝、铅、锌工业污染物排放标准》GB/T;

(4)能耗标准:《再生铅单位产品能耗消耗限额》GB ;

(5)其他技术标准:《再生铜冶炼厂工艺设计规范》(GB)。

以上标准已经发布实施,并在推进产业节能环保、转型升级中取得了良好的成效。但对日益发展壮大的再生有色金属产业而言,这些标准是远远不够的。目前除纯金属产品采用原生金属的标准外,再生有色金属行业大量采用国外标准,尤其是产品标准,没有中国特色的再生有色金属产品标准系列;在设备方面,几乎没有体现再生金属专业特色的技术标准和规范。标准制定工作与其他行业相比还很落后,技术标准严重缺失。

二、再生有色金属绿色制造的潜力

中国再生有色金属工业绿色制造潜力巨大、前景广阔,其中包括了工艺、技术、装备和绿色产品的研究和制造。重点在以下几个方面:

1.加强再生有色金属绿色制造成套设备的研究和应用

再生有色金属绿色制造成套设备包括了原料预处理、火法熔炼、湿法综合回收等成套设备的研发和制造。在原料预处理方面,针对越来越复杂的混合废金属碎料的分选、除杂成套装备,技术性能稳定和高效的导线处理成套设备在行业中有巨大的发展潜力。

在火法熔炼设备方面,针对低品位废铜、含锌灰渣、再生铅、再生铝等金属的绿色熔炼设备都有巨大的发展潜力和推广市场,绿色主要体现在节能环保、低成本、高效率、高金属回收率以及清洁生产方面的优势。处理低品位废铜的熔炼成套设备,含锌灰渣、铝灰渣综合回收利用成套设备的研发与推广在行业的绿色制造和转型升级中首当其冲,并有巨大的推广前景。

目前,湿法工艺流程在再生有色金属行业的应用方兴未艾,成套湿法装备的研发和制造有很大的发展潜力,如离子交换、溶液萃取、精炼提纯、废液净化、废水循环利用为一体的湿法成套技术。

2.绿色制造工艺的设计

目前再生有色金属行业工艺设计基本上采用传统的技术思路,而且只重视了主金属的回收,而忽略了多金属的综合回收利用。尤其是在工艺的设计中沿用传统工艺,缺乏创造性,没有带有革命性的工艺设计;云南祥云飞龙公司在从废渣中回收铅的工艺设计,彻底抛开了传统的工艺流程,创造性地采用全湿法绿色再生利用工艺,将对再生铅工业技术有重要的示范作用。可以说,我国再生有色金属行业绿色工艺设计有很大的发展潜力。

3.智能化控制

传统的再生有色金属生产大量采用人工,一些重要的操作、控制、判断靠的是人工的经验,这就会有很大的出入,国务院关于《中国制造2025》文件中明确提出,支持产学研用联合攻关,依托优势企业,紧扣关键工序智能化、关键岗位机器人替代、生产过程智能优化控制、供应链优化等智能控制的应用。通过智能控制和机器人等,不仅可以实现再生有色金属生产中一些关键工序实现智能控制,而且还可以取代一些高温、危险、腐蚀性等工作岗位。智能化控制是再生有色金属行业转型升级的重要课题,我们要高度重视。

4.保质利用及新材料研发

再生有色金属行业的产品一直在初期产品和附加值低的产品中徘徊,且在此方面的研发进展缓慢,没有大的突破。尤其是一些高档次的废有色金属的保质利用问题没有取得实质的进展,如变形铝合金废料的保质利用问题,小小的易拉罐的保质再生利用困扰了我们20年,至今没有形成工业规模的保质利用技术;还有绿色产品的研发,2014年某媒体披露黄铜水暖件含铅的问题,不可否认,铅是某些黄铜的合金成分,目的是提高黄铜的切削性和耐磨性能,但铅黄铜在使用中存在着铅溶出问题,造成环境污染。因此研究用于生产水暖件的绿色铜合金是当今利用废黄铜直接利用行业的一大课题。

新材料的研发是《中国制造2025》文件中明确提出10大领域之一,再生有色金属行业大有文章可做,绿色产品的研发制造仅是其中的一个课题,巨大的潜力等待我们去开发。

5.节能环保技术

节能环保也是《中国制造2025》文件重要内容之一。节能环保技术及设备主要包括有专业特色的,针对不同再生金属品种、不同原料、不同生产工艺、不同生产规模的节能环保技术及设备。二噁英的治理是本行业烟气治理技术的重要课题,也是烟气治理技术的重中之重,是再生有色金属行业不可回避的课题,目前还没有真正形成工业化,根据新颁发的《再生铜铝铅锌工业污染物排放标准》,二噁英排放浓度是5纳克/立方米,对于那些低品位废金属熔炼的企业,达到此要求非易事。节能技术目前还停留在熔炼系统,重点是如何降低燃料的消耗。对于再生有色金属产业,节能是一个系统工程,要从工艺设计就开始考虑节能的问题,首先是研发和设计节能的生产工艺,其二是制造节能的设备,其三是如何降低燃料的消耗,其四是是余热的利用,四大重点,缺一不可。可以说,本行业的节能环保技术及设备的研发和推广还有漫长的路要走,还有巨大的研发潜力和巨大的市场需求。

6.技术标准

标准的作用是创造公平的竞争环境、创造良好的市场秩序,推动产业技术进步和产业转型升级、推动产品的提高并获得市场认可,推动产品走向世界。可以这样认为:谁的技术设备成为标准,谁制定的标准为市场所认同,谁就会首先占领市场,获得巨大的市场和经济利益。标准是中国再生有色金属行业走向国际市场的通行证。再生有色金属是一个年轻的行业,但发展迅速,标准空白多,需求大,发展潜力大。目前需要引起重视的有:原料标准、绿色物流标准、产品标准、能耗标准、检测标准、熔炼设备系列标准、预处理设备系列标准、环保设备系列标准、相关的技术规范等等,且每一个系列都有多个标准需要研究制定。

三、再生有色金属转型升级展望

当前,新一轮科技革命和产业变革与我国加快转变经济发展方式形成历史性交汇,国际产业分工格局正在重塑。国家提出了一带一路和中国制造2025的发展战略,为再生有色金属行业提供了新的发展机遇,我们要紧紧抓住这一重大历史机遇,创新产业发展模式,推动产业转型升级。

1.绿色制造标准先行

再生有色金属行业技术标准的意义重大,其在行业技术进步,推动产业转型升级和节能环保中的重要性已经被更多的人所认知。可以说,绿色制造和产业转型升级标准先行。今后行业技术标准工作如何开展,2015年国务院《深化标准化工作改革方案》提出坚持国际接轨,适合国情;提高标准国际化水平、创建中国标准品牌,以中国标准走出去带动我国产品、技术、装备、服务走出去。中国再生有金属技术标准不仅要在行业的绿色制造、产业转型升级中发挥作用,还要走向世界,得到更多国家的认可,在推动我国再生有色金属产业走出去,占领国际市场发挥更大的作用。中国再生有色金属行业正在从再生金属大国向再生金属强国发展,中国再生有色金属技术标准要闯出一条新路,中国标准走出去、世界向中国标准看齐,与中国接轨为期不远。

技术标准的制定需要协会和全行业的企业共同参与,同时也需要建立标准的申报渠道,目前分会已经制定了标准管理办法,下一步将要积极组织行业做好标准规划,使技术标准更具有科学性、系统性、先进性、前瞻性和包容性,更重要的是适用性。带有再生有色金属专业特色的技术标准,是本行业绿色制造和转型升级的重要保障。

2.绿色装备制造方兴未艾

在绿色装备设计制造将方面,专业的再生金属装备设计和制造业将得到快速发展,除一些知名冶金设计研究院外,一些专业的设计公司、制造公司正在兴起,一些公司已经具备了成熟的成套设备设计能力和制造能力,并在未来的产业转型升级中发挥重要作用。未来几年,绿色装备制造、成套设备制造、智能设备制造将成为产业发展的热点。下一步,再生有色金属产业绿色装备制造将加快生产设备的智能化和自动化改造,依托优势企业,推动产学研用结合,加快关键工序智能化、关键岗位机器人替代等技术的研发,并将形成绿色制造示范工程。此外,再生有色金属的绿色装备、成套设备等成果不仅在推动国内再生有色金属产业升级中发挥作用,而且还会走向世界,创造出中国品牌。

3.绿色工艺设计悄然展开

绿色工艺研究设计将会被引起高度重视,绿色工艺设计将是对传统再生有色金属工艺的一次革命,并会对产业升级产生重大影响。根据对产业的研判,绿色工艺设计将会在低品位废金属回收利用、铝灰渣综合回收利用、含铜灰渣和污泥的多金属回收、电子废料处理、湿法再生铅工艺、再生锌工艺等领域有重大突破,并会得到快速发展。此外,绿色产业链工艺设计研究也正在悄然兴起,如深加工产业链、废金属保质利用产业链、绿色制造产业链、绿色物流产业链等将会得到发展,并将在产业转型升级中发挥重要作用。

4.绿色产品开发

新材料开发和绿色产品开发是本行业产业转型升级的重要课题。由于社会消费水平的提高和民众环保意识的增强,消费领域对传统的低端有色金属材料和产品的需求在下降,而对高端产品、环保产品的需求在增加,这对再生有色金属行业而言,是重要的机遇,应该引起我们高度重视。在新材料研发和绿色产品制造方面,新型合金材料、环保绿色产品等会得到优先发展,尤其是民用绿色铜合金及深加工产品的研发和推广,将会有巨大的消费市场和推广前景。

5.专业的环保技术队伍异军突起

专业的再生有色金属环保设计制造队伍将会快速发展,其发展特点是,一是针对再生有色金属专业,二是针对不同品种、不同生产规模的成套环保技术和设备的研发和推广;三是高效。《再生铜铝铅锌工业污染物排放标准》对污染物排放提出了更高的要求,环保设备高效是必然的发展趋势;四是二噁英治理技术将优先得到发展。此外,目前环保设备的高运营成本问题受到行业的普遍关注,因此,研发低运行成本的环保成套设备也是未来环保领域的发展热点,并将在大中型再生有色金属企业得到推广和应用。

6.借力一带一路推动中国制造

绿色制造推动产业升级,积极参与国际合作是下一步再生有色金属产业的发展趋势。随着国家一带一路发展战略的实施,中国与周边国家以及一带一路辐射区国家的合作将进一步扩大和深化,中国再生有色金属绿色装备和技术走向世界,并将主导国际再生金属高端技术装备市场。随着中欧货运班列提速以及重庆渝新欧陆运的发展,再生有色金属产业海外市场的拓展和产业转移也将进一步加快,进而将带动再生有色金属高端技术装备的输出。此外,随着国内再生有色金属产业逐步向西部转移,并逐步向一带一路沿线国家发展,且这些国家在再生金属技术、装备等都有强烈的合作意愿,并有巨大的合作空间。因此,带有中国特色的投资+贸易+技术装备+工程设计+工程总包的海外发展模式将得到发展。

7.绿色制造推动产业升级需要有良好的政策环境

绿色制造、产业升级需要有政策的支持,其中包括诸如税收的优惠政策,加快设备折旧的政策,对绿色装备制造项目支持的政策,支持绿色制造产品应用的政策。此外还应有相应的产业政策支持,如行业规范条件、淘汰落后产能等,为绿色制造及产业转型升级创造良好的社会环境。鉴于目前我国再生有色金属的现状,建议国家工信部适时组织制定《中国再生有色金属工业绿色制造转型升级规划》,使本领域绿色制造确实起到推动行业转型升级的作用。

十三五期间,中国经济社会发展从理念到实践都更加注重绿色和可持续发展,中国共产党的十八届五中全会审议通过的《中共中央关于制定国民经济和社会发展第十三个五年规划的建议》,该文件已经为我们再生有色金属产业发展指明了方向。同时国家《中国制造2025》、《一带一路》战略的实施,为再生有色金属产业转型升级创造了良好的发展环境,十三五期间是我国再生有色金属产业发展的良好机遇。我们要抓住机遇,发展绿色制造,推动产业转型升级,中国不仅是再生有色金属大国,必将成为全球再生有色金属强国。

(:中冶有色技术)

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