徐盛華,張建玲

(江西理工大學經濟管理學院, 江西 贛州341000)

當前我國鎢產業(yè)正在加快結構調整，從鎢礦過度開采向產業(yè)鏈均衡與延長方向轉變，在這一重大轉變過程中，還存在著以下一些現(xiàn)實問題：礦山資源危機越來越少、尾礦危害日趨嚴重、產業(yè)鏈“三廢”排放總量呈上升勢頭、總能耗不斷上升、廢雜鎢循環(huán)利用率較低。要解決好這些問題，必須從節(jié)能、節(jié)約資源和生態(tài)保護的角度，系統(tǒng)分析鎢產業(yè)鏈及其工藝流程，完善企業(yè)組成，將物質、能量、水、技術和信息進行系統(tǒng)集成[1]，并進行非物質化設計[2-3]，實現(xiàn)鎢產業(yè)鏈生態(tài)化低碳經濟發(fā)展。

1 鎢產業(yè)鏈系統(tǒng)及工藝流程分析

要構建鎢產業(yè)鏈生態(tài)化低碳發(fā)展模式，首先必須系統(tǒng)地分析鎢產業(yè)鏈及其工藝流程。

1.1 鎢產業(yè)鏈系統(tǒng)分析

鎢產業(yè)形成采礦、選礦、冶煉、深加工的產業(yè)鏈系統(tǒng)，如圖1所示，利用采選冶過程中形成的廢石和部分尾礦充填采空區(qū)，特別是尾礦的處理，一方面對尾礦中細粒礦料進行選礦，綜合回收各種有價成分，對最后剩余部分充填采空區(qū)；另一方面從尾礦中分離出粗、中粒級物料，作為建筑材料。

圖1 鎢產業(yè)鏈

1.2 鎢產業(yè)鏈生產工藝流程分析

鎢產業(yè)鏈生產工藝流程分析,如圖2所示。

2 構建鎢產業(yè)鏈生態(tài)化低碳發(fā)展模型

我們根據(jù)鎢產業(yè)鏈系統(tǒng)和鎢產業(yè)鏈生產工藝流程,完善產業(yè)鏈的企業(yè)組成，將物質、能量、水、技術和信息進行系統(tǒng)集成，并進行非物質化設計，構建鎢產業(yè)鏈生態(tài)化低碳發(fā)展模型，如圖3所示。

圖2 鎢產業(yè)鏈生產工藝流程

圖3 構建鎢產業(yè)鏈生態(tài)化低碳發(fā)展模型

對構建鎢產業(yè)鏈系統(tǒng)生態(tài)化低碳發(fā)展模型的解釋：

1)企業(yè)組成。根據(jù)鎢資源分布和鎢產業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀，確定以鎢的采選冶企業(yè)，圍繞核心企業(yè)構建起共生企業(yè)，從而構建鎢產業(yè)鏈生態(tài)化低碳發(fā)展的主體。

2) 系統(tǒng)集成。系統(tǒng)集成是針對構成鎢產業(yè)鏈，以減量化、再利用、資源化為原則，通過物質集成、能量集成、水集成、技術集成和信息集成，使鎢業(yè)生態(tài)化系統(tǒng)低碳運行。

①物質集成。從鎢產業(yè)鏈生產工藝流程分析生產過程，采用新工藝和新技術，使生產流程朝著簡單化、緊湊化、大型化、連續(xù)化和循環(huán)化的方向發(fā)展，實現(xiàn)物質集成，從而減少廢棄物的產生與排放，用較少的鎢資源投入，最大限度可持續(xù)地利用鎢再生資源，使鎢資源利用效率最大化、工業(yè)廢物循環(huán)利用升值化、“三廢”產生最小化。

②能量集成。運用以系統(tǒng)工程理論為指導、熱力學分析為基礎的能量集成技術，對目前鎢產業(yè)鏈生產過程系統(tǒng)的用能狀況進行診斷，發(fā)現(xiàn)“瓶頸”問題，采用“能量集成策略”，并考慮過程的操作、控制、安全等因素，選擇與確定過程系統(tǒng)節(jié)能降耗改造方案，推廣先進的節(jié)能和環(huán)保技術，改變能源結構，淘汰或改造資源浪費、污染嚴重的落后生產工藝和裝備，實現(xiàn)能源梯級和循環(huán)利用，提高能源效率，減少二氧化碳的產生與排放。

③水集成。水的原位再生和梯級利用是實現(xiàn)水集成的有效方法，其核心指導思想是“全過程控制、分散和集中相結合”，水梯級利用技術主要包括廠域梯級利用技術和區(qū)域梯級利用技術，建立工序內部、廠內、產業(yè)鏈各企業(yè)之間多級用水循環(huán)系統(tǒng)，提高水的循環(huán)利用率，采用先進工藝對循環(huán)水系統(tǒng)的排污水及其他排水進行有效處理，使鎢產業(yè)鏈工業(yè)廢水資源化，實現(xiàn)鎢產業(yè)鏈工業(yè)廢水“零”排放。

④技術集成。技術集成是包括軟技術和硬技術的集合。從鎢產業(yè)鏈出發(fā)，依據(jù)生態(tài)設計的理念，把冶金高新技術、抗風險技術、廢物使用和交換技術、信息技術、管理技術等集成起來，建立最小化資源和能源消耗、最少廢物和污染物產生的高新技術系統(tǒng)，以實現(xiàn)鎢業(yè)生態(tài)化低碳經濟發(fā)展模式的要求。

⑤信息集成。建立完善的數(shù)據(jù)庫和信息管理系統(tǒng)，包括物質流信息、能源流、廢物流的信息，鎢產業(yè)鏈上的相關企業(yè)生產信息、原材料信息、產品信息、技術信息、市場發(fā)展信息，以及法律法規(guī)信息、人才信息、相關領域的信息，形成鎢業(yè)生態(tài)化低碳經濟發(fā)展模式的信息支持系統(tǒng)。

3)非物質化設計。這是指通過小型化、輕型化、使用循環(huán)材料和部件以及提高鎢產品壽命，在相同或者更少的物質基礎上獲取最大價值的鎢產品和服務，或者在獲取相同的鎢產品和服務功能時，實現(xiàn)物質和能量的投入最小化。

4) 鎢業(yè)生態(tài)化低碳產業(yè)鏈設計。這是指依據(jù)工業(yè)生態(tài)學的原理，對采、選、冶、加工生產單位和為之服務單位組成的完整的產業(yè)鏈系統(tǒng)，進行物質、能量和信息鏈接所進行的最優(yōu)化組合設計或改造。

通過比照鎢業(yè)生態(tài)化低碳發(fā)展模式，找出存在的差距和主要問題，下面我們通過對章源鎢業(yè)股份有限公司實地調研，對其產業(yè)鏈情況作對比分析。

3 對章源鎢業(yè)股份有限公司產業(yè)鏈實地調研與分析

章源鎢業(yè)股份有限公司始創(chuàng)于2000年，是集鎢的采、選、冶、加工、貿易為一體的上市民營企業(yè)。該公司擁有4座采礦權礦山、5個鎢冶煉及精深加工廠，具備年產仲鎢酸銨10000t、鎢粉5000t、碳化鎢粉4000t、硬質合金系列1500t的生產能力，并擁有日平均發(fā)電量953萬kWh仙龍?zhí)峨娬镜哪茉垂┙o基地。

3.1 章源鎢業(yè)股份有限公司產業(yè)鏈情況

1)4座礦山。淘錫坑鎢礦山的礦床屬高溫熱液充填石英脈型黑鎢礦床。采用平窿—盲豎井—盲斜井聯(lián)合開拓方式開采，選礦采用手選+重選+磁選、電選、浮選等工藝進行各種有價礦種的回收與分離。日采選礦石綜合能力已達到1600t。新安子的礦床屬高溫熱液充填石英脈型鎢錫礦床，采用平窿—盲豎井—盲斜井聯(lián)合開拓方式開采，日采選原礦綜合能力已達到1000t，選礦采用手選+重選的工藝，生產出混合精礦送淘錫坑精選廠進行精選分離。石雷鎢礦礦床屬高—中溫熱液型礦床，為黑鎢礦—錫石—石英脈型。日采選原礦綜合能力達到1500t，采用平窿—盲斜井聯(lián)合開拓方式，選礦采用“手選+重選”生產工藝，生產出混合精礦送淘錫坑精選廠進行精選分離。天井窩礦床屬內接觸帶含鎢石英細脈帶型，有待開采。已開采的3座礦山基本上沒有利用廢石和部分尾礦回填采空區(qū)。尾礦基本上沒有利用，采礦部分離生態(tài)低碳系統(tǒng)開發(fā)還有較大差距。

2)精選廠。各礦區(qū)生產出混合精礦均送淘錫坑精選廠進行精選分離，淘錫坑精選廠，采用先進的降噪設備，良好的降噪建筑材料及廠房建設方式，使作業(yè)區(qū)及廠房外噪音達標。 粉塵及煙氣采用集塵器集塵、廢氣進專設風道減速降塵，風道出口廢氣再進行噴霧除塵，使精選干燥產生的粉塵及煙氣在處理后達標排放；磁選尾礦破碎篩分采用全封閉的方式，防止粉塵擴散。各生產工藝流程中溢流廢水排入各工藝尾礦沉淀池，沉淀后再返回各生產流程中循環(huán)使用；精選生產過程生產的廢水分類處理，分類凈化沉淀，回水再利用。精選過程中生產的尾礦，經精選回收處理后，集中在淘錫坑尾礦庫堆放，尾礦庫的管理有待加強。精選廠基本做到了生態(tài)化低碳運行。

3)冶煉廠。鎢冶煉廠生產線，配備國內先進的生產設備和DCS監(jiān)控系統(tǒng)，采用高自動化程度的“振動球磨—離子交換—蒸發(fā)結晶”工藝，能生產1～80μm各種粒度和不同晶形的仲鎢酸銨,金屬回收率達97.5%以上。該生產線在黑白鎢精礦分解、離子交換新工藝、單晶、球形、超細仲鎢酸銨生產及粒度控制、氨回收及脫氨轉化、選擇性沉淀法除鉬、紫鎢等超細氧化鎢生產，廢氣廢水進行了處理?；咀龅缴鷳B(tài)低碳冶煉。

4)深加工

制粉廠。制粉是公司產業(yè)鏈的下游，擁有年產9000t鎢粉及碳化鎢粉的生產能力。該生產線配備了自控溫十四管、十五管還原爐、高溫鉬絲碳化爐以及2600m3/h氫回收系統(tǒng)等具有國際先進水平的裝備，采用氫還原、碳化工藝，能生產0.03～45μm各種粒度的鎢粉和碳化鎢粉，在高純鎢粉、超細、納米級鎢粉、碳化鎢粉以及超粗鎢粉、碳化鎢粉的制備能力，能生產粒度低于30μm的鎢粉、碳化鎢粉。

硬質合金廠。硬質合金生產是公司產業(yè)鏈下游精深加工環(huán)節(jié)，是鎢加工企業(yè)競爭的核心環(huán)節(jié)，擁有1500t硬質合金和200t鎢材的生產能力。該生產線采用具有國際先進水平的石臘或PEG工藝，配備噴霧干燥、精密成型及真空燒結、加壓燒結、熱處理以及高精度模具制造設備和先進的在線物理檢測系統(tǒng)，能生產超細、納米晶粒硬質合金、超細、納米晶粒噴涂復合粉、硬質合金數(shù)控刀片、刀具、超細晶粒內螺旋孔擠壓棒材以及熱噴涂多個新牌號硬質合金。

3.2 章源鎢業(yè)股份有限公司產業(yè)鏈生態(tài)化低碳情況分析

通過考察，該公司在企業(yè)組成方面，鎢的采選冶為核心的生產單位已形成，而圍繞核心生產單位的“分解者”和共生企業(yè)尚未構建起；在系統(tǒng)集成方面，輕采礦、重精選和冶煉思想嚴重，產業(yè)鏈系統(tǒng)物質集成、能量集成、水集成、技術集成和信息集成有待改進；在非物質化設計，應對公司整個產業(yè)鏈的物質、能量和信息鏈接進行的最優(yōu)化設計，并進行改造；在鎢產業(yè)鏈延長方面，鎢產業(yè)鏈應向金屬制品和化學品兩大方向延伸。一個方向是研發(fā)綜合性能優(yōu)良、價格低廉的鎢合金新材料和特種規(guī)格鎢材，如特寬特長的板材，特薄特窄的箔材，特粗的棒材和各種特殊規(guī)格的管材和絲材等。另一個方向是向化學領域延伸,開發(fā)催化劑、潤滑劑、緩蝕劑、顏料、無機非金屬新型功能材料。另外，公司應加強廢鎢產品和尾礦的回收利用和技術開發(fā)。

4 鎢產業(yè)鏈生態(tài)化低碳發(fā)展模式的實現(xiàn)途徑

鎢產業(yè)鏈生態(tài)化低碳發(fā)展模式是通過仿照自然生態(tài)系統(tǒng)構造鎢產業(yè)生態(tài)系統(tǒng)，將物質、能量、水、技術和信息進行系統(tǒng)集成設計，以達到減少廢渣、廢液、廢氣和溫室氣體等物質的排放和鎢資源的循環(huán)利用，促使鎢產業(yè)和環(huán)境協(xié)調發(fā)展。其實現(xiàn)途徑主要有：

1)按鎢產業(yè)鏈生態(tài)化低碳發(fā)展模型進行設計。首先考慮產業(yè)鏈構成，考慮鎢產業(yè)鏈上各個企業(yè)之間物質循環(huán)，一個企業(yè)的廢棄物變?yōu)榱硪粋€企業(yè)的資源來源，使鎢產業(yè)鏈做到盡量少的廢棄排放；其次考慮產業(yè)鏈集成設計，將物質、能量、水、技術和信息進行系統(tǒng)集成考慮；最后考慮產業(yè)鏈低碳設計，使產業(yè)鏈最節(jié)能。三個方面綜合考慮就是鎢產業(yè)鏈生態(tài)化低碳發(fā)展模型進行設計。

2)加強鎢產業(yè)鏈的物質和能量耗消管理。努力在鎢的采礦、選礦、冶煉、深加工過程中，乃至在鎢產品的回收及最終處置的過程中減少物質和能量的消耗，使鎢產業(yè)鏈做到低碳排放。

3)強化外部效應內在化。社會的發(fā)展和氣候的變化要求企業(yè)生態(tài)化低碳發(fā)展，政府制定的法律法規(guī)和各種管控手段，使企業(yè)自覺地將社會成本納入自身的各項決策過程和運行過程中，促使鎢產業(yè)鏈的生產活動向生態(tài)化低碳方向轉變。

4)依靠科技創(chuàng)新動態(tài)地實現(xiàn)目標。因為科技創(chuàng)新是動態(tài)的，在鎢產業(yè)鏈各環(huán)節(jié)生產技術和工藝方面，只能依靠當前的科學技術，開發(fā)的資源節(jié)約型和環(huán)境友好型的生產工藝和技術，當科學技術有取得階段成果時，再加以應用，不提高物質和能量的使用效率，不斷降低物質和能量的消耗，減少污染排放，實現(xiàn)鎢業(yè)生態(tài)化低碳發(fā)展。

[1] 郭學益,田慶華.有色金屬資源循環(huán)理論與方法[M].長沙:中南大學出版社,2008.

[2] Van Beers, D., Corder, G., Bossilkov, A. and van Berkel, R. Industrial symbiosis in the Australian minerals industry-The cases of Kwinana and Gladstone[J]. Journal of Industrial Ecology，2007,11(1), 55-72.

[3] Yuan, Z. and Shi, L.. Improving enterprise competitive advantage with industrial symbiosis: case study of a smeltery in China[J]. Journal of Cleaner Production， 2009,17(14), 1295-1302.