金属冶炼行业分析范文

金属冶炼行业分析篇1

目的分析某贵金属冶炼厂职业病危害的风险水平，为该行业职业病危害控制和风险管理提供依据。方法采用罗马尼亚职业事故和职业病风险评估(MLSP)方法对某贵金属冶炼厂重点岗位的职业病危害因素进行风险评估，并与现场检测、工作场所职业病危害作业分级的结果进行比对与验证。结果MLSP方法评估马弗炉巡检岗位的综合风险为5级(高)，敲料和马弗炉进出料岗位的综合风险为4级(中等)，浆化釜、分银釜、分金釜、分金压滤、分银压滤、银铸锭和金电解等岗位综合风险为3级(低)，与现场检测及工作场所职业病危害作业分级结果一致。结论MLSP方法可用于贵金属冶炼厂的噪声、高温、粉尘和化学毒物等职业病危害因素的风险评估。

关键词:

贵金属冶炼;职业病危害;风险评估

目前，有关黑色金属冶炼和有色金属冶炼行业职业病危害识别与分析方面的报道很多［1－4］，但对贵金属冶炼行业职业病危害分析的报道甚少［5］。金属冶炼过程工艺复杂，涉及面广泛，几乎所有的生产过程中都有可能产生危害作业工人健康的有害因素［6］。贵金属冶炼也不例外。贵金属冶炼过程中存在铅、浓硫酸、浓硝酸、液氨、水合肼和氯酸钠等有毒有害物质和易燃易爆物质，在生产作业过程中稍有不慎，都将引起重大职业中毒事故和爆炸事故［7－9］。为从源头控制或消除职业病危害，减少职业病危害事故，本文通过罗马尼亚职业事故和职业病风险评估(MLSP)方法对该贵金属冶炼厂存在的职业病危害因素及其风险水平进行分析和评价，为该行业职业病危害控制和风险管理提供依据。

1对象与方法

1.1对象研究对象为2014年某贵金属冶炼厂年处理阳极泥2600吨技改项目。主要评价范围为焙烧车间、湿法车间、铸锭电解车间和氨回收系统等。

1.2方法

1.2.1工程分析该项目生产原料为阳极泥，主要产品为黄金、白银，副产品为硫酸铜、硫酸铵、粗硒及15%氨水(15%氨水回用于生产系统)。该项目采用先进的湿法工艺进行处理，得到金粉银粉，经过电解提纯，可产生高品质的金银锭。

1.2.2职业病危害因素识别与检测通过现场调查，结合该项目的生产工艺、原辅料特点分析，该项目存在的主要职业病危害因素有噪声、高温、铅尘、铅烟、硫酸、盐酸、二氧化硫、氨、肼、碳酸钠、一氧化氮、二氧化氮和其他粉尘(焙料粉尘、氯酸钠粉尘和亚硫酸钠粉尘)。按照GBZ159、GBZ/T160、GBZ/T189和GBZ/T192的规定和该建设项目职业病危害特点，分别选择对噪声、高温、铅尘、铅烟、硫酸、盐酸、二氧化硫、氨、肼、碳酸钠、一氧化氮、二氧化氮和粉尘进行检测。

1.2.3MLSP方法按照《国外职业健康风险评估指南》［10］中的MLSP方法对各岗位的风险水平进行评估。该项目根据职业病危害因素的接触时间、接触浓度(或强度)和危害程度等确定重点岗位，根据最常见后果的严重性等级和发生后果的可能性等级确定工作场所的风险水平，常见后果主要依据职业病诊断标准中的级别以及临床诊断分级，最轻级别一般为常见后果，最高级别为严重后果［11］。本次评估考虑到常见后果的发生频率高，对帮助企业评估和处理不同层次健康风险具有实际指导意义［11］，本项目仅对最常见后果进行评价。

1.2.险评估结果验证与《工作场所有害因素职业接触限值》《工作场所职业病危害作业分级》的判定结果进行验证。根据文献报道，与工人的职业健康体检结果进行比对。

2结果

2.1现场职业病危害因素检测结果有1个岗位的高温(WBGT指数)、1个岗位的粉尘、1个岗位的铅尘和1个岗位的铅烟浓度不符合职业接触限值要求。超标对象分别为马弗炉进出料岗位的高温、敲料岗位的其他粉尘、敲料岗位的铅尘、马弗炉进出料岗位及巡检岗位的铅烟，见表1。

2.2MLSP风险评估结果马弗炉进出料岗位和铸锭岗位接触的高温导致头晕、头痛、心慌、疲乏等不适感判定为非常低风险;敲料岗位接触的铅尘、马弗炉进出料岗位和马弗炉巡检岗位接触的铅烟风险水平为高风险，其他岗位接触的职业病危害因素风险水平为低风险。各岗位的综合风险水平如下:马弗炉巡检岗位为5级(高风险)，敲料、马弗炉进出料岗位为4级(中等风险)，浆化釜、分银釜、分金釜、分金压滤、分银压滤岗位、银铸锭和金电解操作岗位为3级(低风险)。

2.3风险评估结果验证

2.3.1风险评估结果马弗炉进出料岗位、敲料岗位的风险评估结果为中等风险，马弗炉巡检岗位的风险评估结果为高风险，与现场检测及工作场所职业病危害作业分级结果一致。马弗炉进出料岗位的高温和铅烟超限倍数、敲料岗位的其他粉尘超限倍数、敲料岗位的铅尘超限倍数、马弗炉进出料岗位的铅烟超限倍数超过《工作场所有害因素职业接触限值》(GBZ2.1—2007、GBZ2.2—2007)的要求。根据《工作场所职业病危害作业分级》(GBZ229.1—2010、GBZ229.2—2010、GBZ229.3—2010、GBZ229.4—2012)对

表2中各岗位的职业病危害作业分级情况如下:敲料岗位、马弗炉巡检岗位和马弗炉进出料岗位为Ⅱ级(中度危害)，其他岗位为0级(相对无害作业)。2.3.2体检结果工人均按照所接触的职业病危害因素进行健康检查，未发现疑似职业病患者和职业禁忌证。该项目共72人进行了职业健康检查，体检率为100.00%，体检异常61人，体检异常率84.72%。体检结果中1人有多项指标异常，出现异常情况最多的前三项指标分别为高血压或血压偏高、心电图改变和两肺纹理增多，其中高血压或血压偏高20人(27.78%)，其中马弗炉进出料岗位4人，占20.00%，分金压滤岗位3人，占15.00%;心电图改变20人(27.78%)，其中马弗炉进出料岗位5人，占25.00%，分银釜操作岗位3人，占15.00%;两肺纹理增多17人(23.61%)，敲料岗位和浆化釜操作岗位各3人，在两肺纹理增多者中各占17.65%。

3讨论

该项目存在的职业病危害因素与部分有色金属冶炼行业相似［2－4］，但由于本项目贵金属冶炼的生产工艺及原辅料与其他有色金属冶炼不同，职业病危害因素的分布有其特殊性。本项目采用湿法冶炼技术，在酸性介质的水溶液中进行化学处理、分离杂质、提取金和银;采用阳极泥为原料，根据第三方提供的成分检测报告，阳极泥中主要成分和含量从高到低分别为银3.0%～30.0%、铅5.0%～25.5%、铜5.0%～25.0%、硒0.0%～8.0%、硫2.0%～3.8%、镍0.5%～0.8%、金0.03%～0.7%、碲0.0%～0.39%和砷0.0%～0.37%。本项目对铅进行了现场检测和分析，其他元素对工人的危害情况有待进一步研究。有色金属冶炼行业普遍存在的主要职业病危害因素为噪声、粉尘及重金属，且这些有害因素存在不同程度的超标现象［3，5，12－13］。本项目超标的职业病危害因素分别是高温、粉尘、铅尘和铅烟，与文献报道中有色金属冶炼行业的有害因素超标情况稍有不同。

MLSP方法为罗马尼亚根据欧洲标准颁发的职业事故和职业病风险评估方法［14］。与国内现行的评价标准相比，《工作场所有害因素职业接触限值》(GBZ2.1—2007、GBZ2.2—2007)、《工作场所职业病危害作业分级》(GBZ229.1—2010、GBZ229.2—2010、GBZ229.3—2010、GBZ229.4—2012)和MLSP方法均适用于化学和物理因素。《工作场所有害因素职业接触限值》和《工作场所职业病危害作业分级》以职业接触水平为重要依据来判断;MLSP方法为定性评估方法，不以职业接触水平为依据，而根据风险因子对人体作用后果的严重性和可能性来确定风险等级，健康后果分为最严重和最常见后果，可对这两个后果分别进行评价，但后果发生的可能性等级较难判断，主观性较强，这与文献［14］报道一致;MLSP加权平均后风险水平降低;MLSP方法可对工作场所的总体风险水平进行综合评价，这明显优于国内现行的评价标准。自2001年建厂以来，该企业未发现铅中毒病例，但存在尿铅超标的现场，并据文献［5］报道，金银炉操作岗位存在铅吸收病例，因此铅中毒的发生可能性判定为频繁，根据铅对人体最常见的健康损害(铅中毒)的严重程度判定铅的后果严重性为重大，因此接触铅的岗位的风险水平判定为高风险;马弗炉进出料岗位由于高温的接触时间短，休息室设置了冷风机，高温引起的头晕、头痛、心慌和疲乏等先兆中暑的健康危害较轻微，发生可能性低，因此高温的风险水平判定为非常低风险。高血压或血压偏高、心电图改变可能与接触噪声、高温、铅尘和铅烟相关，有文献报道［15－17］，噪声和高温可对神经系统和心血管系统产生不良影响，铅尘、铅烟可引起血压升高和心电图异常。体检异常情况与风险评估结果一致。

在本次风险评价过程中可以发现，敲料岗位、马弗炉进出料岗位和马弗炉巡检岗位为本项目的重点控制岗位，建议企业提高自动化程度，加强马弗炉的密闭性，敲料区域设置除尘措施，必要时进行加湿处理，加强工人的健康监护。由于阳极泥中的重金属和非金属元素的成分和含量存在很大的不确定性，建议企业对不同产地不同批次的阳极泥的成分进行自测，以更好地选择防护措施。同时应加强操作不当、设备设施故障、密闭空间、化学品泄漏等特殊工况事故的防范和应急救援的演练，减少职业病危害事故的发生。综上所述，MISP方法可用于贵金属冶炼厂的噪声、高温、粉尘和化学毒物等职业病危害因素的风险评估。该方法与国内现行的评价标准相比，更能准确反映实际情况，但还需要更多现场研究证实。

参考文献

［1］邱士起，晁斌，柯建厚，等．某新建钢铁冶炼项目职业病危害控制效果评价与探讨［J］．实用预防医学，2006，13(5):1259－1261．

［2］陈春雷，王辉，刘秉志．某电解铝项目职业病危害控制效果评价［J］．疾病监测与控制杂志，2013，7(3):148－150．

［3］黎海红，江世强，黄才千，等．金属冶炼行业职业病危害分析［J］．中国卫生工程学，2010，9(4):287－289．

［4］黄俊．有色金属冶炼厂职业病危害因素及关键控制点的探索［J］．科技创业家，2014(4):183．

［5］刘纯华．对某冶炼厂金银炉改造的效果评价［J］．上海预防医学，1997，9(11):518－519．

［6］郑玉新，王忠旭，戴宇飞．金属冶炼行业职业危害分析与控制技术［M］．北京:冶金工业出版社，2005:1．

［7］许雪梅．一例浓硫酸重度烧伤患者的护理［J］．求医问药(下半月刊)，2012，10(2):16－20．

［8］何勇．液氨储罐泄漏的爆炸和中毒模型应用［J］．广东化工，2013，40(23):149．

［9］陈莉芬．职业性铅中毒的临床护理［J］．工业卫生与职业病，2014，40(3):76－77．

［10］丁钢强，张美辨．国外职业健康风险评估指南［M］．复旦大学出版社，2014:157－170．

［11］厉小燕，陈坤，张美辨，等．国际采矿与金属委员会职业健康风险评估模型在火力发电厂的应用研究［J］．浙江预防医学，2013，25(11):16－20．

［12］吕璐瑶，应朝宇，郑超元．对江西某有色金属冶炼厂粉尘检测及防护知识的调查分析［J］．生物技术世界，2012(5):4－5．

［13］刘海洋，谢乐云，刘长双．某金属冶炼回收企业职业健康检查结果分析［J］．医学信息(中旬刊)，2011，24(6):2235－2236．

［14］张美辨，邹华，袁伟明，等．职业危害风险评估方法的研究进展［J］．中华劳动卫生职业病杂志，2012，30(12):972－974．

［15］兰烽，林淑华，林洁．噪声对制造业作业人员健康影响的调查［J］．海峡预防医学杂志，2014，20(2):73－74．

［16］郭平，唐敏珠．高温对人体心血管系统和血糖的影响［J］．中国疗养医学，2015，24(2):176－178．

［17］陈雪琴，李红美，张爱红，等．血铅浓度对血压、心电图的影响［J］．中国工业医学杂志，2015，28(1):68－69．

金属冶炼行业分析篇2

关键词：污染物 火法炼铜 铜冶炼 情景分析

中图分类号：X75 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2017）04（a）-0114-02

我国铜冶炼主要以火法炼铜工艺为主，虽然这种工艺能够保证铜冶炼的数量以及质量，但却会在冶炼过程中产生一定的污染物。为了实现清洁生产的目标，业内人士开始对火法炼铜工艺进行调整与完善，运用情景分析的方式，对该工艺污染排放量进行了分析，以求能够制定出更加合理的生产方案，从而为该行业的环境管理决策提供强有力的支持。

1 情景分析

所谓“情景分析”是一种在建立在技术、经济以及产业等演变假设基础之上的，利用对未来进行科学描述与推理的方式，设计出未来的多种可能策略[1]。这是一种制定发展战略与对策的有效途径，在多领域都得到了广泛应用。

由于火法铜冶炼在冶炼过程中不仅会消耗大量能源，同时还会产生一定量的污染，对环境已经造成了影响，因此铜冶炼生产减排已经成为了现代各界人士极为关注的问题。而运用情景分析的方式，可以根据对该产业生产污染分析的结果，制定出更加合理的行业环境管理决策，从而为该行业的绿色化发展以及健康化发展提供可靠保障。

2 火法铜冶炼

2.1 概述

在我国古代文献中，很早就有关于火法炼铜的记载。而且通过考古学家研究发现，按照矿石冶炼能力以及矿石品味等因素的差异，古代各地在具体使用火法炼铜方式时，都会使用相应的冶炼手段。这些手段主要分为3类：一类，对氧化矿石进行处理，将其还原熔炼为铜；一类，对硫化矿石进行焙烧处理，将其还原成铜；另一类，对硫化矿石进行焙烧脱硫处理，并根据铜纯度标准，熔炼出多重标准纯度的“冰铜”，进而通过进一步加工，将其还原为铜[2]。

随着火法炼铜工艺的不断精炼，该项技术一直处于精进之中，并在我国冶金史上始终保持着不可替代的位置，是古代工匠先辈的伟大结晶，为现代冶金技术的发展与进步，起到了极为重要的作用。

2.2 污染物产生

火法炼铜工艺发展至今，仍然是铜冶炼的主要技术，国内超过90%的铜都是通过这种手法冶炼而成的。目前，主要的冶炼铜产品主要为电解铜与粗铜，也有一些企业会生产铜锍与阳极铜等产品[3]。

由于在有色冶炼工艺中，火法炼铜的手段相对较为丰富，且这些工艺会因为技术特点以及技术能力等因素产生不同的污染物质，同时这些污染物质的产生强度也有所不同。目前火法铜冶炼最为突出的环境污染主要有重金属污染以及SO2污染两种。其中重金属多分布于废渣、废水以及烟气之中，而SO2多集中在烟气之内。

2.3 污染物排放强度

通^对火法铜冶炼工艺技术研究发现，该工艺产生污染物的工序主要有火法精炼熔炼以及吹炼3种，且其中以熔炼工序的污染问题最为严重[4]。按照现代工艺技术，熔炼技术中的熔池炉、鼓风炉以及闪速炉山东工艺的污染物产生强度并不相同。相关人员会根据SO2、废水以及冶炼渣等污染标准，以单位产品“平均产排污强度”为参考，计算该工艺污染物产生强度值。

3 情景分析

完成产排污强度计算之后，笔者将以2009年作为情景基准，以2017作为情景年，做出该年度国内电解铜总产量将达到500万吨的假设，设定火法铜冶炼工资技术比例会不断加大，对多种情景污染物排放量与产生量进行全面分析。

3.1 情景设定

3.1.1 情景一

这一方案的目标相对较低，假设为到2020年，熔炼技术结构还是无法达到相应标准，且没有存在有利的客观条件。这时的工艺不仅没有贯彻新的政策，而且部分落后工艺仍然有所保留。同时一些小型冶炼工厂仍然存在，这些工厂不仅工艺水平相对较低，且会产生大量的污染物。

3.1.2 情景二

在这一情景中，设定新出政策以及将要出台的政策都能够顺利实施，且落实质量相对较高，铜冶炼产业发展方向较为理想，该产业的结构工艺以及规模都得到了合理的调整，技术水平得到了显著的提升。

3.1.3 情景三

这一情景与情景二基本相同，在这一情境中各项政策也被认定为是顺利落实的，不仅客观条件以及其与较为理想，而且该工艺也处于较高水平，行业发展已经远超预期值。

3.2 情景分析

3.2.1 分析一

按照目前我国铜冶炼行业的管理与发展而言，情景一出现的可能性相对较低，情景二和情景上更加符合我国国情。而这两个情景最重要的差别，便是2020年时两种熔炼技术结构之间的比例值。

在情景二之中，熔池熔炼的发展速度相对较快，与闪速熔炼相比，其推广范围相对较大；而在情景三内，闪速熔炼的发展得到了大力支持，发展速度与推广速度相对较快，熔池熔炼发展速度无法与其相比。

3.2.2 分析二

铜冶炼行业清洁生产标准正在制定与完善之中，而且在各项标准的督促之下，各冶炼企业都会不断对自身的生产清洁度进行提升。在这种趋势之下，工艺技术结构会再次得到优化，污染物排放强度也会出现持续下降的趋势，总体的污染排放量会进一步降低。

3.2.3 分析三

通过对多种熔炼工艺的分析发现，如果对传统熔炼工艺进行调整，可以最大限度降低冶炼过程中的能源消耗量以及污染物排放量，可以有效降低全球变暖潜值数值。根据情景二与现实发展情况的对比来看，只要对鼓风炉比例数值进行降低，铜生产过程中的能源使用量就能够得到有效控制，而相应的全球变暖潜值数值也会随之降低，差异值相对较大。因此可以分析出，使用鼓风熔炼的火法铜冶炼技术产生的环境影响远远高于其他两种，是环境管理的关键所在，应通过淘汰这一环节的方式，切实提高整体工艺流程的清洁度，降低其对生态环境所产生的影响。

由于情景二与情景三都属于低能耗、低排放，与未来铜产业发展趋势完全相符，因两种方案的可行性都相对较高。但因为两种方案的差异，各界对两者的评价也有所不同，鉴于闪速熔炼产生的影响相对较低，因此情景三的开展效果会更加理想。但因为各种熔炼技术都有些自身的独特性与不可取代性，所以闪速熔炼技术不能完全取代其他所有的技术，需要按照冶炼实情对技术结构进行科学调整与设计。

4 结语

通过该文对火法铜冶炼以及情景分析法等相关内容的论述，利用情景分析手段对该工艺的污染排放情况进行了准确的分析。为了保证该工艺的节能性与绿色性，相关人员必须要对该工艺结构进行不断优化，对冶炼渣以及相应的污染物进行合理处理，从源头降低污染物排放量，从而使清洁生产目标得以实现。

参考文献

[1] 王森.火法炼铜技术现状及发展趋势[J].江西建材，2015（19）：284-285.

[2] 刘志宏.中国铜冶炼节能减排现状与发展[J].有色金属科学与工程，2014（5）：1-12.

[3] 陈淑萍，伍赠玲，蓝碧波，等.火法炼铜技术综述[J].铜业工程，2010（4）：44-49.

金属冶炼行业分析篇3

关键词：有色冶金；废渣；有价金属；回收

中图分类号：X758 文献标识码：A

金属是我们工业生产与生活中所必须的重要资源，随着社会的发展我们对金属的需求量越来越高，但是金属作为一种有限资源，目前已经出现短缺的态势。为保证我国金属资源利用的可持续性，必须要从有色冶金废渣中有效回收有价金属，做好资源的重复利用工作，发展绿色循环经济。通过回收废渣中的有价金属，确保金属资源的合理利用，与此同时降低有色金属废渣的污染，推动经济的健康可持续发展。

一、有色冶金废渣中的有价金属

有价金属属于有色冶金废渣中的一部分，金属冶炼单位要重点关注有价金属的回收，提高冶金废渣的处理效率，以免浪费过多的有价金属。

1有色冶金废渣

有色金属是冶炼行业的主要资源，其在冶炼的过程中会产生较多含有金属的废渣，而且有价金属的种类丰富，如：铅渣、锌渣等，如果不采用回收利用，即会造成很严重的金属资源浪费，部分有价金属随着冶金废渣的排放，直接作为废物处理，无法得到再次利用，对金属资源开采造成一定的压力。有色金属废渣在金属冶炼中占有很大的比重，已成为冶金处理的一项重点。

2有色冶金废渣中的有价金属

此类有价金属是指包含在冶金废渣中的物质，有色冶金主金属以外的金属资源。有价金属并不是需要冶炼的主金属，但是具有回收利用的价值，所以冶金行业需要针对此类有价金属，采取回收利用，降低有色冶金过程中的资源消耗。

二、有色冶金废渣中有价金属的回收

有价金属在有色冶金废渣的回收中必须要采用科学合理的回收技术，提高回收效率，目前，比较常见的有价金属回收途径主要包括：火法冶炼、湿法冶炼及选冶技术三类。

1火法冶炼

火法冶炼对有价金属的回收主要是依靠高温条件实现提炼。火法冶炼的提炼方式比较简单，没有复杂的工艺。首先有色冶金废渣需要经过蒸压等措施，大概提取含有有价金属的物质，重复焙烧；然后采取电炉还原的方式，即可得到有价金属的合金；最后根据合金的状态，选择对应的浸出萃取方式，待溶液沉淀后，获取精度很高的有价金属。目前，随着有价金属回收的发展，火法冶炼处于相对的弱势地位，因为火法冶炼消耗的能源比较多，所以其在回收技术中处于发展缓慢的状态。

2湿法冶炼

有价金属湿法冶炼的条件主要是通过一系列的化学反应。湿法冶炼以有色金属废渣为处理对象，采用酸碱化学反应、电化学反应等多项途径，保障有价金属回收的效益。湿法冶炼并不能适用于所有的有价金属，具有一定的选择性，湿法冶炼常用于难熔化的有色金属废渣中，如镍-钴，因此，有色冶金废渣回收有价金属时，需要有针对性的选择湿法冶炼。有价金属在有色冶金废渣中的含量基本不同，湿法冶炼的过程中，提前采用氧化的方式，促使除有价金属以外的物质能够挥发，避免影响回收的效果。以粗铜冶金的废渣为例，该废渣中含有丰富的有价金属，如铜、锌，此类有价金属的回收，不能重新进行炉内冶金，以免影响有价金属的回收效果，因此只能采用湿法冶炼，先对冶金废渣实行充分的水浸，沉淀废渣内的不溶物质，促使铜、锌可以溶入水分中，便于回收，除此以外，还可将铜过滤出去，获取成品硫酸锌，完成有价金属的成品回收。

3选冶技术

选冶技术在含量较少的有色冶金废渣中，具有较广泛的应用。部分有色冶金废渣中的有价金属含量少，如果采用其他回收技术，并不会取得高回收率，所以采用选冶技术回收有价金属。有价金属具有自身物理和化学特性，一般根据各类特性，合理的安排选冶回收。例如，某有色金属冶炼后产生的废渣，其中含有金、银、铁等有价金属，经过选冶技术后，比较明显的回收是铁精矿，而且回收的效率高达56.68%，具有很高的利用效率。近几年，选冶技术在有色金属废渣中回收利用的效益比较高，提升了有价金属的回收水平，有利于有价金属的资源应用。

三、有色冶金废渣中的金属制取

有色冶金废渣中的有价金属回收，还包括金属制取的工艺，此类工艺用于提炼金属，金属制取的方法主要分为电解法和联用技术两类。

1电解法

电解法是有价金属提取的核心，用于精炼废渣中的金属，而且电解法也能与回收技术相连，完善有价金属的回收。电解法在湿法冶炼中的最终环节，发挥电解的作用，电解有价金属溶解，由于电解法电极产生的电流效益好，密度可达1000A/m?以上，所以不会消耗太多的能量，体现高效率的电解回收，电解液盐酸基本不会发生损失，是有价金属回收中经常用到的方法。电解法在有价金属回收中能够得到纯净的金属物质，常用于有色冶金废渣的处理中，能够有效避免造成金属资源浪费。

2联用技术

有色冶金废渣中的金属种类多，废渣中含有不同特性的有价金属，其在回收过程中具有不同的物理表现和化学表现。因为废渣中有价金属的多样性表现，所以采用单一的回收技术，只能对一类有价金属产生作用，而利用联用技术则可以实现不同有价金属的回收，提高回收效率降低能源消耗，减缓资源开采利用压力。

结语

回收有色冶金废渣中的有价金属对社会经济发展及环境保护都是有利而无害的，对我国可持续发展战略的实行具有重要意义。有价金属的回收不仅提高了金属资源的利用效率，同时是对我国有色冶金行业发展的良好引导。但是关于回收技术还需要专业技术人员不断的研究、开发创新技术，降低回收成本的投入，利用更先进的技术提高回收效率，推进我国社会经济的健康可持续发展。

参考文献

[1] 王翠翠.有色冶金废渣中有价金属回收的技术应用[J].科技创新与应用，2014，（22）：98.

金属冶炼行业分析篇4

关键词：除尘系统； 集气罩； 设计原则； 计算

DH公司作为国家高薪技术企业，具备强有力的设计研发、工程建设与设备制造能力，特别是对金属冶炼技术尤为擅长。在冶金制造过程中也在不断的完善已有技术与生产工艺，为确保冶金生产过程中产生空气污染，对金属冶炼车间除尘系统中的集气罩设计做出了精心的研究。

1.金属冶炼车间除尘系统集气罩及设计目的

我国目前的很多生产制造车间都存在一定的粉尘污染，我国的大气污染排放标准明确规定了砂轮磨尘的最高允许排放量为每平方米60mg，对于铝合金以及金属铝的粉尘颗粒排放量规定在每平方米4mg。在金属冶炼过程中，常常需要对金属工件进行必要的打磨、切割、抛光等工艺加工，在加工的过程中会产生大量的金属废屑以及金属粉尘颗粒[1]。这些粉尘如果不加以治理，将在金属冶炼车间内随着空气的流动而造成车间的二次污染，甚至会随气流流入外界空气中，造成大气环境污染。因此，为提高工艺水准，改善金属冶炼车间工作环境，根据国家与相关行业对粉尘污染的标准规定，又根据我公司车间的环境与生产工艺状况，设计了金属冶炼车间除尘系统集气罩。

除尘系统集气罩是一种可以回收粉尘，防止其扩散到空气中，通过净化过滤系统将粉尘类污染物得到回收的烟气净化装置[2]。集气罩根据污染源与生产安装环境的不同可以分为吹气式和吸入式两种形式[3]。前者是利用了吹吸气流回收污染源的方式进行设计，同理，后者则是根据吸气气流收集污染源。吸入式除尘集气罩根据污染源产生环境又分为排气柜、接受式、密闭式和外部集气罩。由于我公司的金属冶炼车间不能对粉尘等污染源物质进行封闭，所以我们选择了设计外部集气罩。在设计前考虑要在车间粉尘污染源设备的上方，决定应用伞形上部集气罩。除尘系统中集气罩设计的质量直接影响着最终粉尘的排放标准是否合格，对于生产环境与大气环境的保护具有非常重要的作用。

2.金属冶炼车间除尘系统集气罩的设计原则与设计理论

金属冶炼车间除尘系统集气罩的设计主要是根据我公司金属冶炼车间的具体生产车间环境与粉尘污染源的位置应用机械力学理论和CAD制图软件的配合设计而成的。主要的设计原则与设计理论如下：

2.1.金属冶炼车间除尘系统集气罩的设计原则

除尘系统中的集气罩要尽量用最小的吸风量去集中控制粉尘污染源，设计过程中还要本着节约能源与成本的大原则。由于车间环境影响不能采用密闭罩，而是采用了上部伞形集气罩，设计中一定注意要尽量控制伞形集气罩的吸力范围减少到最小，罩体的位置要尽可能的贴近或者包围住粉尘污染源，以有利于回收粉尘。在设计中还要减少风力对流等干扰气流的出现，粉尘流动气流与吸气气流要最大程度保持同一方向。在设计前也要充分考虑除尘系统操作人员的操作岗位位置，对于已经被集气罩收集的污染粉尘一定注意不要让人误吸。此外，集气罩在设计中还要考虑车间房屋结构，安装后要方便以后维修人员进行维护。集气罩设计工艺上也要坚持不能够阻碍或者影响原有金属冶炼车间正常生产的原则。

2.2.金属冶炼车间除尘系统集气罩的设计理论

任何设计都要以相应的正确理论作为设计基础，金属冶炼车间除尘系统集气罩的设计主要是应用了流体力学理论对车间内大量的粉尘污染物进行最有效力的汇集。针对我公司的吸气式伞形集气罩的设计，主要是应用了大量的吸入气流理论。该理论认定在集气罩进行粉尘吸入时会在吸气口产生一定的负压，利用这种压力就可以将包围在罩体下的粉尘污染物吸收。在设计中要考虑吸气口的流速与压力，要注意无边的吸气口的流速要高于有边吸风口的流速[4]。其中，外部集气罩口的气流分布都遵循等速面的气流分散规律，即如果以吸气口为球心，罩口气流分布将是以该吸气口为球心的等速球面[5]。

3.金属冶炼车间除尘系统集气罩的设计方法

金属冶炼车间除尘系统集气罩的设计方法主要根据设计原则与设计理论而形成的。

首先，我们要测量金属冶炼车间的建筑结构，包括车间的高度、长、宽、面积等基础数据，这些基础数据可以帮助我们合理的将伞形集气罩安装在便于操作而工作效率又高的位置；其次，设计人员要计算出材料消耗、压力损失与排气流量。材料消耗主要是根据伞形集气罩的外形尺寸进行确定，计算中也不能忽视各个零部件材料的损耗。

其次，要注意集气罩口的面积一定要大于罩口粉尘污染物的扩散断面面积。金属冶炼车间除尘系统集气罩设计难点就在于确定排气量，集气罩的排气量可以用公式Q=VⅹS来进行计算，即排气量是集气罩的罩口面积与吸入粉尘的平均的吸收速度的乘积。排气量也可以利用集气罩内管道的横截面积与通过管道内的平均流速的乘积来确定；

最后，设计者要注意允许的罩内负压要小于等于25Pa，另外，一定不要忘记计算除尘系统集气罩的压力损失，这需要用系统连接管内的动压与压力损失常数相乘来得到压力损失数据。

根据以上设计理论与设计方法设计出来的金属冶炼车间除尘系统集气罩经过在我公司的运行实践可以看出：集气罩结构合理、安装位置便于操作和维护，运行期间运行状况良好，能够让除尘效果达到国家规定标准，系统能源消耗低，成本消耗低，值得使用。

4.结语：由以上分析可得知，在金属冶炼车间除尘非常必要，要保障正常生产与环境安全就必须加强除尘系统中集气罩的设计，设计中要掌握恰当的原则与方法。

参考文献：

[1]张殿印.工业除尘设备设计手册[M].化学工业出版社.2012：88

[2]胡传鼎.通风除尘设备设计手册[M].化学工业出版社.2011：100-101

[3]唐敬麟，张禄虎.除尘装置系统及设备设计选用手册[M].2009：55-59

[4]王鹏，张校先.浅析除尘系统的设计原则[M].2009（03）：20-22

[5]姜凤有.工业除尘设备—设计、制作、安装与管理[M].2012：18

金属冶炼行业分析篇5

关键词：有色冶金 废渣 有价金属 回收技术

中图分类号：TF8 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2015）04（a）-0095-02

随着我国经济的发展，能源紧缺问题也日益突出。当前，我国经济发展已经面临着严重的能源紧缺问题。金属资源作为我国当前社会发展中的一种重要资源，金属资源的需求量正在与日俱增，然而在当前社会发展形势下，受计划经济的影响，依然采用粗放型的经济增长方式，进而造成许多金属资源得不到合理的利用，存在浪费严重、利用不合理等问题。在这个经济快速发展的社会环境下，实现经济的可持续发展，发展节约型经济已成为我国现代社会发展的主要内容，为了更好地满足我国现代社会发展的需求，针对有色冶金废渣中的有价金属进行回收有着重要的意义。

1 我国有色冶金废渣现状

随着我国工业的发展，对金属量的需求不断增加，我国为了更好地满足我国工业发展的需求，近年来，不断加大金属冶炼规模，为我国现代社会对金属资源的需求提供了保障。然而在我国当前社会发展形势下，受计划经济的影响，我国依然采用粗放型的经济增长方式，以至于金属冶炼行业中，存在着金属利用效率低、浪费严重等问题，不利于我国经济的可持续发展。据相关数据统计显示，我国有色冶炼金属废渣为1500万t，冶金废渣总量非常大，在这些冶金废渣总量中，含金属成分较大（如表1），且可以被利用。通过我国当前一些冶炼金属废渣中的金属含量中可以看出，许多有色金属含量较大，如果这些废渣被随便处理掉，就会造成巨大的浪费和损失。就我国当前社会发展形势而言，我国多有色金属的需求不断增加，而我国有色金属生产厂较少，如果将这些冶炼废渣中的有色金属进行回收将会给我社会发展提供更多的能源需求，创造更多的经济价值，促进我国经济的可持续发展。

2 有色冶金废渣中有价金属回收的意义

当前社会发展形势下，我国能源紧缺问题日益突出，而金属资源作为我国现代社会发展的一种重要资源，其作用和价值日益突出。我国当前有色冶金废渣总量大，这些废渣中的有价金属含量多，如果将这些有色冶炼废渣随机处理掉不仅会造成能源的浪费，同时还会给环境造成一定的危害。随着我国可持续发展战略的实施，加大循环经济的发展，加大资源的再生利用，发展节约经济已成为我国当代社会发展的主要内容。针对我国当前有色冶金废渣中的有价金属，加大这些有价金属的回收利用有着重要的意义。首先，我国经济发展对金属资源的需求不断增加，对有色冶金废渣中的有价金属进行回收可以从根本上解决我国的能源紧缺问题，不断满足我国经济及社会发展的需要，实现可持续发展。其次，保护环境。这些有色冶金废渣中的许多金属如果被排放到环境中，会对环境造成污染，为此，对有色冶金废渣中的有价金属进行回收可以减少对环境的危害，有效地保护环境质量。当前社会发展形势下，大力回收有色冶金废渣中的有价金属不仅是可持续发展战略的内在要求，同样也是落实科学发展观、建设资源节约型社会的基本要求，更是开拓新的经济增长领域、促进经济转型的重要选择。

3 有色冶金废渣中的有价金属回收技术

3.1 溶剂浸出技术

溶剂浸出技术属于一种化学方法，主要是将有色冶金废渣加入液体溶剂，让有色冶金废渣中的有价金属溶解于液体溶剂，进而浸出有用的金属[1]。例如，利用盐酸浸出有色冶金废渣中的铜金属，在废渣中浸出二氧化钛等。

3.2 离子交换法

离子交换法作为一种主要的净化技术，在当前有色冶金废渣中利用离子交换法可以提高有价金属回收效率[2]。离子交换法中，XFS4195树脂和EDTA-DTPA-壳聚糖是许多金属（如Cu、Ni等）离子的良好吸附剂，XFS4195树脂Cu>>Ni（I）>>Co（II）>Zn（II）>>Al（III）；EDTA-DTPA-壳聚糖Cu（II）>Ni（II）>>Co（II）=Zn（II）>>Al（III）。而离子交换剂无毒、易再生、不挥发，环境污染轻微，用于有色冶炼废渣中有着显著的作用。

3.3 沉淀法

沉淀法属于一种化学制备方法，沉淀法通常是在溶液状态下将不同化学成分的物质混合，在混合液中加入适当的沉淀剂，经过化学反应后，再将沉淀物进行干燥或锻烧，从而制得相应的粉体颗粒[3]。在有色冶炼废渣中，利用沉淀剂对废渣中的Fe、Al、Mn等金属元素进行沉淀，通过控制温度和pH，沉淀出Fe和Al离子。

3.4 磁流体分选技术

磁流体分选技术术语一种物理技术，它是利用某种能够在磁场作用下磁化的现象，选取中索要分选的对象[4]。在有色冶炼废渣中，许多有色金属在磁场环境下都能产生磁化现象，产生吸力或者斥力，利用磁流体分选技术，可以有效地提高有色冶金废渣中有色金属的回收效率，如，将经过筛分或风力分选及磁选后的富含铝的垃圾放人水池中，通过调整水溶液的密度，使铝浮出水面，而其他物质仍沉在池底。这是最常用的铝回收法。

3.5 电场分选

作为金属，首先它自身属于一种导体，在电力作用下，它能够产生电场，不同的金属在导电后的都会产生属于自己的运动轨迹，利用电场分选，对有色冶炼废渣进行分选，按照各种金属的运动轨迹来进行提炼、分离，达到废渣中有价金属回收的目的[5]。

3.6 电积法

用电积法制取金属是湿法冶金法的最后一道工序。文献[1]的反萃母液适于使Zn沉积在铝阴极上，使用锌电积槽标准条件，获得超纯金属锌[6]。用HCl浸出电弧炉烟尘并用置换沉淀法净化的溶液进行电解。阴极电流密度为300～2000Am-2，能耗为2.7～4.9Kwh/kg Zn，电流效率高，HCl损失

4 结语

近年来，我国工业规模不断扩大，对有色金属资源的需求不断加大，使得我国有色金属资源面临着较为严峻的局面。同时，我国现代有色冶金行业中，受粗放型经济增长方式的影响，有色冶金效率低，资源利用不高。在我国有色冶金行业中，有色冶金废渣总量，有色冶金废渣金属含量较大，且这些金属可以被回收利用。在发展社会主义现代化事业过程中，发展节约经济，提高资源利用效率，走可持续化发展道路已成为我国现代社会发展的主要内容。面对我国紧张的能源问题，加大有色冶炼金属废渣中的有价金属的回收利用既是我国现代社会发展的内在要求，也是我国实现经济的可持续发展的内在要求，加大有价金属回收技术的应用，加大有色冶金废渣中有价金属的回收利用，不仅可以为我国现代社会发展提供充足的能源需求，同时也是对我国环境保护的一种重要途径，有着重要的作用和意义。

参考文献

[1] 黄灿，向楷雄.有色冶金废渣回收技术的现状和未来趋势[J].科技与创新，2014（23）：6，8.

[2] 吴越，裴锋，贾路，等.废旧锂离子电池中有价金属的回收技术进展[J].稀有金属，2013（2）：320-329.

[3] 姚芝茂，赵丽娜，徐成.锌冶炼工业有价金属回收潜力与现状分析[J].中国有色冶金，2011（1）：49-54.

[4] 陈进利，吴勇生.有色冶金废渣综合利用现状及发展趋势[J].中国资源综合利用，2008（10）：22-25.

[5] 赵金艳，王金生，郑骥.有色金属冶炼废渣有价金属湿法回收技术及现状[J].矿产综合利用，2012（4）：7-12.

金属冶炼行业分析篇6

产业经济效益向资源开发企业集中

当前有色金属工业经济效益向资源开发型企业集中的态势明显。据中国有色金属工业协会统计，2011年，国内1612家规模以上有色金属独立矿山企业实现主营业务收入3098.1亿元，同比增长42.9%，增幅比同期有色金属工业规模以上企业高7.9个百分点，占同期有色金属工业规模以上企业主营业务收入的7.95% ；实现利润469.00亿元,同比增长60.9%，增幅比同期有色金属工业规模以上企业高7.8个百分点，占同期有色金属工业规模以上企业利润总额的23.6% ；销售利润率为15.1%，同比上升2.2个百分点，高于同期有色金属工业规模以上企业销售利润率平均水平10个百分点 ；资产实现利润的 42.4% ；242 家钨钼矿采选企业实现利润61.3亿元，同比增长63.6%，占同期规模以上有色金属矿山企业实现利润的13.1%。

冶炼企业依然在产业中占有重要地位

长期以来，有色金属冶炼企业的经济效益一直在产业中占有重要地位。据中国有色金属工业协会统计，2011年，2289家规模以上有色金属冶炼企业(含联合企业中的矿山)实现主营业务收入17514.8亿元，同比增长36.4%，增幅比同期有色金属工业规模以上企业高1.4个百分点，占有色金属工业规模以上企业主营业务收入的44.9% ；实现利润773.7亿元，同比增长60.7%，增幅比同期有色金属工业规模以上企业高7.6个百分点，占同期有色金属工业规模以上企业利润总额的38.9% ；销售利润率为4.4%，同比上升0.9个百分点，但低于同期有色金属工业规模以上企业销售利润率平均水平0.7个百分点 ；资产利润率为5.7%，同比上升1.9个百分点，但低于同期有色金属工业规模以上企业资产利润率平均水平2.3个百分点。总体分析，规模以上有色金属冶炼企业（含联合企业中的矿山)的经济总量在产业中占有重要地位，但主要经济效益指标低于行业平均水平。2011 年，在规模以上有色金属冶炼企业（含联合企业中的矿山）中，铜冶炼企业、稀土金属冶炼企业经济效益比较突出，而铅锌冶炼企业盈利能力面临严重挑战。据中国有色金属工业协会统计，2011年，279家规模以上铜 冶 炼 企业 实 现 利润 225.0 亿元，同比增长 46.2%，占 同 期 规模 以 上 有色 金 属 冶炼 企 业 实现 利 润 的2 9 . 1 % ；276 家铝冶炼企业(包括 氧 化 铝企业)实现利润121.2亿元，同比增长13.9%，占同期规模以上有色金属冶炼企业实 现 利 润 的 15.7% ；509 家铅锌冶炼企业实 现 利 润 72.4 亿 元，同 比 增 长 55.2%，仅占同期规模以上有色金属冶炼企业实现利润 的 9.4% ；96 家 镍钴冶炼企业实现利润55.1 亿元，同比增长35.6%，占 同 期 规 模以上有色金属冶炼企业实现利润的7.1% ；160 家钨钼冶炼企业实 现 利 润 57.5 亿 元，同 比 增 长 39.7%，占同期规模以上有色金属冶炼企业实现利润的 7.4% ；182 家 稀 土金属冶炼企业实现利润 153 亿 元，同 比 增长2.4倍，占同期规模以上有色金属冶炼企业实现利润的19.8%。

加工企业的经济效益较为稳定

据中国有色金属工业协会统计，2011 年，4177 家规模以上有色金属加工企业实现主营业务收入18356.7亿元，同比增长32.5%，增幅比同期有色金属工业规模以上企业低2.5个百分点，占同期有色金属工业规模以上企业主营业务收入的47.1% ；实现利润747 亿元，同比增长 41.8%，增幅比同期有色金属工业规模以上企业低11.3个百分点，占同期有色金属工业规模以上企业利润总额的37.5% ；销售利润率为4.7%，比2010年同期上升1.1个百分点，低于同期有色金属工业规模以上企业销售利润率平均水平0.4个百分点 ；资产利润率为8.7%，同比上升1.6个百分点，高于同期有色金属工业规模以上企业资产利润率平均水平0.7 个百分点。总体分析，2011 年规模以上有色金属加工企业的主要经济效益指标平稳。2011 年，在有色金属加工企业中，常用有色金属(铜、铝)加工企业、有色金属合金制造企业经济效益继续保持增长。据中国有色金属工业协会统计，2011年，3268家常用有色金属(铜、铝)加工企业实现利润600.2亿元，同比增长38.9%，占同期规模以上有色金属加工企业利润总额的80.3% ；有色金属合金制造企业实现利润82.6亿元，同比增长43.9%，占同期规模以上有色金属加工企业利润总额的11.1%。

重点骨干企业的经济效益低于行业规模以上企业

2011 年以来，我国有色金属工业重点骨干企业（包括重点国有控股企业和重点民营企业）的经济效益明显低于行业规模以上企业的平均水平。据中国有色金属工业协会统计，2011 年，协会 73 家重点联系企业实现主营业务收入11788.6亿元，同比增长26.3 %，增幅比行业规模以上企业平均水平低8.7个百分点，占同期行业规模以上企业主营业务收入30.3% ；实现利润 404.1 亿元，同比增长 16.6%，增幅比行业规模以上企业平均水平低36.5 个百分点，占同期行业规模以上企业利润总额的20.3% ；销售利润率为3.4%，低于同期行业规模以上企业平均水平1.7个百分点。据中国有色金属工业协会统计，到2011年末，重点联系企业资产负债率为66.67%，比2010年末上升1.18个百分点。重点联系企业中资产负债率大于75%的高负债企业有18家，其中有3家企业资不抵债。21家铜镍重点联系企业销售收入利润率为3.07%，比2010 年回落了 0.03 个百分点 ；资产负债率为62.23%，比2010年末上升0.33个百分点，有5家资产负债率大于75%的高负债企业 ；20家铝重点联系企业中有7 家亏损，销售收入利润率为 3.53%，比2010 年下降了 0.59 个百分点，资产负债率为73.45%，比2010年末上升0.59个百分点，有8家资产负债率大于75%的高负债企业，其中2家企业资不抵债 ；18 家铅锌重点联系企业有 3 家亏损，销售收入利润率为2.68%，比2010年下降1.68 个百分点，资产负债率为 67.55%，比2010年末上升4.05个百分点，有4家资产负债率大于75%的高负债企业，其中1家企业资不抵债 ；14家钨钼锡锑稀有稀土重点联系企业销售收入利润率为6.13%，比 2010 年提高了 1.38 个百分点，负债率为51.25%，比2010年末上升5.28个百分点，有1家资产负债率大于75%的高负债企业。

企业经济效益主要来源于优势资源保障和灵活的经营机制

有色金属工业是以开发利用矿产资源为主（也包括再生资源利用）的一般竞争性产业，同时铜、铝等主要有色金属产品又是典型的衍生金融商品，价格波动频繁。因此，拥有优势矿产资源是企业核心竞争力的基础，而灵活的经营机制是企业经济效益的可靠保障。2011年我国有色金属工业的经济效益情况就集中反映这个基本判断。

金属冶炼行业分析篇7

1.1研究方法

为了全面反映研究区工业行业结构减排和技术减排的状况和潜力，本文选择工业行业CO2排放量指数和碳强度竞争力指数，对研究区工业各行业CO2排放特点和减排潜力进行分析。

1.1.1工业行业CO2排放量指数

工业行业CO2排放总量指数是指某一工业行业CO2排放总量的大小，用以反映某一工业行业在整个城市工业行业中CO2排放量的大小，通常用工业行业CO2排放量占工业总排放量的比重来识别工业行业CO2排放的主要行业。

1.1.2碳强度竞争力指数

碳强度竞争力（P）是某地区某一产业CO2排放强度与全国平均水平的比值，用来度量该地区该产业CO2排放强度在全国中的层次。指数小于1表示该地区该产业CO2排放强度比全国小，CO2减排技术高于全国同行业的平均水平；指数大于1，则低于全国同行业的平均水平；指数越小，意味着该行业的CO2减排技术越高，在低碳要求下越应该选择该产业。

1.2研究区及研究数据

兰州市是甘肃省省会城市，位于北纬35°34′20″～37°07′07″，东经102°35′58″～104°34′29"之间，地处甘肃省中部，是我国陆地的几何中心。北部和东北部毗邻白银市的白银区和景泰县、靖远县；东部和南部与白银市的会宁县和定西市的安定区、临洮县及临夏回族自治州的永靖县相邻；西南部和西部与青海省民和县相连；西北部与武威市的天祝藏族自治县接壤。市域总面积13085.6km2，市区面积1631.6km2。2011年末，全市常住人口362.09万人，非农业人口202.67万人，共有汉族、回族、满族、藏族、东乡族、裕固族等56个民族，人口密度每平方千米247人。2011年兰州市实现生产总值1360.03亿元，比上年增长15.0%，三次产业比例为2.95∶48.27∶48.78。本文所需基础数据包括：兰州市规模以上工业企业分行业主要能源品种消费量、兰州市规模以上工业企业分行业工业产值和工业增加值、全国按行业分能源消耗量和全国按行业分规模以上工业企业工业总产值。兰州市的数据主要来源于《兰州统计年鉴》（2007～2012年），全国的数据主要来源于《中国统计年鉴》（2007～2012年）。计算各种能源CO2排放系数所需数据来源于《国家发改委关于省级温室气体清单编制指南》（1041号，2011）和《1986年重点工业、交通运输业能源统计报表制度》（中国统计出版社，1988年）。在计算工业行业碳排放效益时，由于缺乏全国工业分行业增加值数据，为保证数据的可比性，统一用分行业工业产值数据反映碳排放强度。全国按行业分能源消耗量目前只统计到2010年，因此在计算2011年兰州市各工业行业碳强度竞争力时，全国数据以2010年为准，结果偏小，但对分析结果不会产生太大影响。

2研究结果与分析

2.1工业CO2排放总量

对兰州市2007～2011年工业CO2排放总量进行计算，结果显示，规模以上工业企业CO2排放量从2007年的7532.05万吨增加到2011年的8476.11万吨，年均增长3.00%；规模以上工业增加值从2007年的247.92亿元增加到2011年的465.03亿元，不考虑价格因素，年均增长17.03%；规模以上工业总产值从2007年的1180.62亿元增加到2011年的1891.31亿元，不考虑价格因素，年均增长12.50%。全国规模以上工业企业CO2排放量从2007年的90.50亿吨增加到2010年的110.04亿吨，年均增长5.01%；规模以上工业总产值从2007年的405177亿元增加到2010年的698591亿元，不考虑价格因素，年均增长14.42%。总体来看，2007～2011年兰州市规模以上工业CO2排放总量增长较经济增速缓慢，CO2减排效果比较明显，CO2排放总量增速略低于全国整体水平。究其原因，一方面与兰州市“十一五”期间在高能耗、高排放行业开展力度较大的节能减排相关，另一方面与兰州市以重化工为主，工业CO2排放量基数较大相关。

2.2主要行业CO2排放量

通过对兰州市2007～2011年CO2排放量前10位（占工业CO2排放总量的98%以上）的工业行业进行计算，结果显示，CO2排放量最大的行业是石油加工炼焦及核燃料，占工业总排放量的40%以上；占工业总排放量10%以上的行业还有电力、热力的生产和供应、有色金属冶炼及延压和黑色金属冶炼及延压3个行业；占工业总排放量1%～10%的行业有非金属矿物制品业、化学原料及化学制品制造和煤炭开采和洗选业3个行业；占工业总排放量1%以下的行业有化学纤维制造业、医药制造业和专用设备制造业。5年以来，CO2排放量前10位行业所排CO2占工业总排放量的比重略有上升，各行业CO2排放量下降幅度较大的有石油加工炼焦及核燃料、化学纤维制造业和医药制造业3个行业，其中医药制造业从2009年开始退出CO2排放前10位，由饮料制造业取代；比重上升幅度较大的有化学原料及化学制品制造和有色金属冶炼及延压两个行业。2007～2011年兰州市工业行业中CO2排放量处于前10位的行业，占工业CO2总排放量的98%以上，前6位的行业占工业CO2总排放量的96%以上，且比重有上升的趋势。因此，从工业各行业CO2排放量来看，即结构减排层面，未来兰州市碳减排的重点行业应该包括石油加工炼焦及核燃料、电力、热力的生产和供应、有色金属冶炼及延压、黑色金属冶炼及延压、非金属矿物制品业和化学原料及化学制品制造6个行业。同时，上述6个行业均为国家统计标准中所列的六大高能耗行业。工业行业之间的能源消耗各异，根据行业间的能源消耗强度，分为高能耗行业、中能耗行业和低能耗行业。参考国家统计标准和相关资料，高能耗行业包括：化学原料及化学制品制造业、非金属矿物制品业、黑色金属冶炼及压延加工业、有色金属冶炼及压延加工业、石油加工炼焦及核燃料加工业、电力热力的生产和供应业；低能耗行业包括：金属制品业、电器机械及器材制造业、仪器仪表及文化办公用机械制造业、通信设备计算机及其他电子设备制造业；中能耗行业：非金属矿采选业、造纸及纸制品业、纺织业等高能耗和低能耗以外的行业。按照能源消耗强度划分行业结构，对兰州市2007～2011年工业行业结构进行分析，结果表明，在工业内部结构调整中，高能耗行业增加值占工业增加值的比重先降后升，2011年所占比重比2007年高；中能耗行业和低能耗行业增加值占工业增加值的比重先升后降；高能耗行业主导的工业内部行业结构特点依然突出。2011年高能耗行业所占比重急剧增大，究其原因，与兰州市重工业发展格局受到国际经济形势波动影响密切相关。根据《兰州市十二五工业发展规划》所确定的2015年高能耗行业占全市工业增加值降为50%的工业结构调整目标，按照兰州市2011年的工业行业CO2排放强度水平估算，如果高能耗行业需要调整的部分全部调整为中能耗行业，CO2在2011年水平上减排14.94%，全部调整为低能耗行业，CO2在2011年水平上减排15.37%。由此可见，兰州市近年来在结构减排方面成效不大，结构减排潜力依然很大。

2.3碳排放强度和碳强度竞争力

对兰州市2007～2011年主要工业部门碳排放强度和碳强度竞争力指数进行计算，结果表明，兰州市工业行业整体的碳排放强度较高，但是下降趋势明显；碳强度竞争力指数保持在3左右，碳减排技术与全国平均水平差距较大，而且有进一步扩大的趋势。这与兰州市长期以来以石油化工和有色冶金等重工业为主的高投入、高消耗、高污染和资源依赖型、粗放型的工业生产方式密切相关。分行业来看，电力、热力的生产和供应和专用设备制造业两个行业碳排放强度低于全国同行业平均水平，CO2减排技术高于全国同行业的平均水平；石油加工炼焦及核燃料和化学原料及化学制品制造两个行业碳排放强度与全国平均水平相差不大，CO2减排技术与全国同行业相当；黑色金属冶炼及延压、非金属矿物制品业、煤炭开采和洗选业和医药制造业4个行业碳排放强度与全国平均水平相差较大，CO2减排技术低于全国同行业的平均水平；与全国平均水平相差很大的行业有化学纤维制造业和有色金属冶炼及延压2个行业。从各行业演化趋势来看，碳强度竞争力下降的包括有色金属冶炼及延压、化学原料及化学制品制造、煤炭开采和洗选业和化学纤维制造业4个行业，上述行业碳减排技术在不断提高的同时，与全国同行业的差距进一步拉大；碳强度竞争力上升的有电力、热力的生产和供应、黑色金属冶炼及延压、非金属矿物制品业和医药制造业4个行业，上述行业碳减排技术提高的同时，与全国同行业的差距逐步缩小；石油加工炼焦及核燃料和专用设备制造业整体变化不大（2011年结果偏小）。因此，从工业行业碳强度竞争力来看，即技术减排层面，未来兰州市碳减排重点行业应包括有色金属冶炼及延压、化学纤维制造业、黑色金属冶炼及延压、非金属矿物制品业和煤炭开采和洗选业5个行业。假设兰州市2015年工业各行业碳排放强度达到全国2010年的水平，其CO2减排将在2011年的基础上减少18.07%。由此可见，兰州市未来主要工业行业在技术减排层面潜力巨大。

3结论及建议

3.1结论

通过对兰州市2007～2011年工业行业CO2排放量、碳排放强度和碳强度竞争力进行分析，得出如下结论：

（1）兰州市规模以上工业企业CO2排放总量增长较经济增速缓慢，CO2减排效果比较明显，CO2排放总量增速略低于全国整体水平。

（2）从工业各行业CO2排放量即结构减排层面来看，未来兰州市碳减排的重点行业包括石油加工炼焦及核燃料、电力、热力的生产和供应、有色金属冶炼及延压、黑色金属冶炼及延压、非金属矿物制品业和化学原料及化学制品制造6个国家统计标准中的高能耗行业。兰州市近年来在结构减排方面成效不大，结构减排潜力依然很大。

（3）兰州市工业行业整体的碳排放强度较高，但是下降趋势明显，碳减排技术与全国平均水平差距较大，而且有进一步扩大的趋势。

（4）从工业行业碳强度竞争力来看，兰州市未来主要工业行业在技术减排层面潜力很大，碳减排重点行业应包括有色金属冶炼及延压、化学纤维制造业、黑色金属冶炼及延压、非金属矿物制品业和煤炭开采和洗选业5个行业。

3.2对策建议

针对兰州市工业行业CO2排放特点及减排潜力，在未来低碳化工业建设中提出以下几点对策建议。

（1）调整工业内部行业结构。

合理控制石油加工炼焦及核燃料、电力、热力的生产和供应、有色金属冶炼及延压、黑色金属冶炼及延压、非金属矿物制品业和化学原料及化学制品制造高能耗行业的发展规模，加快淘汰落后生产能力，加大运用高新技术和先进实用技术改造提升传统产业力度，大力发展中低能耗的高新技术产业和战略性新兴产业，杜绝高耗能行业的重复建设，加快工业内部行业结构调整升级。

（2）大力发展节能减排新技术。

在有色金属冶炼及延压、化学纤维制造业、黑色金属冶炼及延压、非金属矿物制品业和煤炭开采和洗选业等重点行业，推广一批潜力大、应用面广的重大节能减排技术，实施一批节能改造项目；支持工业领域重大、关键节能技术与产品示范项目，鼓励工业企业加大节能减排技术改造和技术创新投入，增强自主创新能力。

（3）加快产业延伸步伐。

对传统的石油化工、有色冶金、装备制造等传统优势产业和战略性新兴产业，鼓励其产业链向高附加值和高技术含量的环节延伸，发展上下游产业，开发新产品，进一步降低单位产值的能源消耗。由于兰州市从2007年开始对规模以上工业企业的主要能源消费进行分行业统计，因此，本文选择的时间尺度为2007～2011年时间跨度偏小。全国按行业分能源消耗量目前只统计到2010年，因此在计算2011年兰州市各工业行业碳强度竞争力时，全国数据以2010年为准，2011年计算结果偏小。本文存在的上述不足将在后序的研究中逐步补充完善。

金属冶炼行业分析篇8

关键词：智能化；绿色化；自动控制技术

某矿山企业的冶炼厂原料以铜、镍为主成分，伴生有金、银、铂、钴等贵金属和硒、硫等非金属，品质波动大，冶炼工艺极为复杂。为解决小批量冶炼与大规模工业生产的矛盾[1]，该企业需要以现有自动化、信息化建设为基础，全面推进大数据、人工智能、虚拟现实等新技术在冶炼生产中的应用，从而实现冶炼装备、生产物料、风水电火能源等的智能化管控，最终将冶炼厂建成自动化生产线扁平化管理、生产设备集成化控制、能源精细化管控的智能化工厂。

1智能冶炼厂架构

在智能冶炼厂建设过程中，该矿山企业采用工业互联网平台作为核心架构，建立“平台协同运营、工厂智能生产”的业务管理控制系统。一是对冶炼厂现有生产线进行自动化与智能化升级改造，使用可编程逻辑控制器（PLC）、物联网等技术手段实现生产线的改造升级，最终实现生产及配套设施的智能化控制与全生命周期管理；二是将冶炼厂已建信息化系统和新建信息化系统的数据融汇统一，实现数据格式的标准化与统一化，进而为冶炼厂边缘侧大数据分析与智能化决策提供强力支撑；三是对冶炼厂信息化系统数据应用、开发、服务等功能进行企业云化处理，实现异构数据汇聚与分析、工业生产经验系统化等功能[2]。

2智能冶炼厂资源数字化体系

智能冶炼厂建设期间，可采用三维环境感知系统和三维可视化管理系统，构建资源数字化体系。

2.1三维环境感知系统

利用三维激光扫描仪和同步定位与建图技术（SLAM）非接触、高密度、高精度、数字化、自动化、实时化等特点，全方位扫描破碎筛分设备、精矿库、熔炼炉、空压机房、高压风机房、锅炉房、化水站、制酸站、成品库、供配电设备等生产及配套设施，形成三维点云数据，进而支撑冶炼厂三维可视化管理系统与数字孪生系统建设。

2.2三维可视化管理系统

依托三维可视化管理系统，将冶炼厂原始数据转换成动态的三维模型，进而实现冶炼厂资源的可视化管理、生产作业的扁平化管理、生产技能等的虚拟培训。空压机房三维模型如图1所示。图1空压机房三维模型三维可视化管理系统具有3个主要功能。一是生产的精细化建模与动态更新功能。生产及配套设施的精细化建模与动态更新是智能冶炼厂建设中必不可少的基础环节，是智能冶炼厂实现生产作业智能组织与生产任务智能分配的前提。二是生产任务智能分配与计划编制功能。三维可视化管理系统采用自顶向下（由生产任务至生产排产）的方式实现生产计划的编制与生产任务的分配，包括年度、季度和月度计划，并可根据资源市场条件实现生产任务的快速调整与优化。三是虚拟仿真培训功能。针对冶炼厂实际业务场景，开发面向冶炼厂的虚拟仿真系统，对建设范围的厂区场景进行三维建模，使用者能够便捷地对冶炼厂进行三维浏览、漫游等操作，同时借助虚拟现实（VR）设备获得身临其境的体验。

3智能冶炼厂管理体系

3.1三维生产管控平台

三维生产管控平台业务模块如图2所示。通过三维生产管控平台对冶炼厂已经建设的信息化系统进行有机集成，根据冶炼厂的整体生产工艺流程特点，结合冶炼厂实际管理需求，形成整体生产经营的数字化管控体系，实现在平台上协调一致作业，达到数据共享、全流程协作、规范化精细运营管理的目标。系统建成以后，横向打通生产管理（块料破碎筛分、配料、熔炼、电炉贫化、吹炼、高冰镍水碎）、生产计划、安防管理、设备全生命周期管理、质量管理、能源管理、培训考试等环节的数据流，进而实现冶炼厂生产作业全流程的闭环管理；纵向实现各管理层级实时、按需、动态调用各类数据，协同办公，高效支撑经营管理。

3.2安全管理系统

安全管理系统以三维管控平台为基础，对冶炼厂破碎筛选、熔炼、吹炼等生产环节中产生的大量数据信息进行统计、分析，对数据信息反映的安全状态进行整理和归集，对安全隐患、违章的处理流程及结果信息进行实时管理。安全管理系统业务流程如图3所示。

3.3智能安防系统

如图4所示，冶炼厂的智能安防系统由5G网络、综合管理分析、智能监控等模块构成。该系统具有架构稳定、安全分级管控、实时报警等特性，能够实现视频监控信息实时查看、回溯等功能，还可以利用人工智能（AI）平台实现危重区域侵入监测、车辆管理、人员行为监测和人员防疫管理等功能。

3.4设备全生命周期管理系统

如图5所示，设备全生命周期管理系统是以整个设备生命周期管理为主线，结合多平台应用体系，以落实化执行、预见化修护、可控化流程、高效化办公为重点，以提升企业综合效益为根本原则的智能化管理系统。在系统建设过程中，在生产及配套设施中易损的关键设备（破碎机、筛分器、熔炼炉、空压机、高压风机、锅炉、变配电设备等）上安装振动、温度、转速、电流、电压等传感检测设备，对这些设备产生的振动、温度、转速、电流、电压等重要参数进行全天候监测，并将采集的数据信息、历史趋势以及安全阈值集中展示在三维生产管控平台上。同时，将采集的数据融入企业数据库，利用神经网络等技术，深入挖掘数据信息，对生产及配套设施的状态、故障诊断、预维护等进行深入管理，进而实现设备的全生命周期管理。同时，该系统可以实现生产及配套设施的台账、备品备件、报废等的超前管理，进而降低企业生产运营成本，简化企业生产运营管理程序[3]。

3.5能源管理系统

能源管理系统具有数据采集（用能量、能源价格、用能形式等）、数据分析、能源监控和数据（利用图表形式将分析结果转化为各种报表和预测报告等，提供给管理层，以便做出决策）等能力，以实现能源数据系统化、透明化、格网化[4]。同时，建立能源三级管控体系，即按照公司级、车间级、班组级配置水、电、油、气等能源，实现能源设备在线过程全天候监控、能源调度、高能耗设备报警等功能，从而辅助冶炼厂实现降本增效，完成双碳指标任务。能源管理业务流程如图6所示。

3.6质量管理系统

质量管理系统以三维生产管控平台为基础，结合冶炼厂各生产工艺实际情况，实现破碎筛选、熔炼、吹炼等工艺过程中质量数据的整理和归集，实现进出场原料或产成品的规范化化验管理，实现质量检验、生产技术、信息中心等环节的数据流转，实现质检数据的高效共享[5]。质量管理系统具有4项功能。一是接样制样。质检部门接收样品后，根据不同的制样规则及化验规程进行制样，然后在系统内建立化验任务，任务通过系统流转给化验人员并通过消息待办的方式提醒化验人员。二是化验任务。不同的化验人员根据化验任务领取样品，根据任务要求开始化验并向系统提交化验单据。三是允差预警。关键环节的化验结果可以设置允差阈值，对于超出允差的录入值，系统给予提示，防止录入过程中出现错误。四是资源管理。根据管理需求，建立实验室相关用品的台账和领用制度及配套管理流程，实现对相关资源的全面管理。

4结论

本文提出一种基于绿色智能矿山生产体系的智能冶炼厂建设方案，利用大数据分析、AI识别、5G网络等先进技术实现冶炼厂的智能化管理。该方案以三维生产管控平台为核心，充分挖掘数据资源，形成了一套高可靠性、高及时性、高度扁平化的冶炼厂管理体系，对冶炼厂绿色化、智能化发展起到重要支撑作用。

参考文献

1张晓峰.冶金自动化系统中多网络协同控制技术应用分析[J].计算机光盘软件与应用，2015（3）：306.

2赵奕，朱玲.数字化工厂：会泽冶炼厂自动化应用[C]//中国计量协会冶金分会2013年会暨全国第十八届自动化应用技术学术交流会.2013.

3刘俊峰.矿山设备全生命周期管理模式的探讨[J].数码设计，2019（11）：330-331.

4佘建煌.基于WinCCOA的矿山能源管理系统[J].可编程控制器与工厂自动化，2014（8）：80-84.

5李艳.构建冶炼企业基于SPC的质量管理“四化”系统[J].世界有色金属，2020（6）：249-250.