再生铅冶炼过程物质代谢及协同控制
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第2章 再生铅冶炼行业及物质代谢

2.1 再生铅冶炼行业发展现状

2.1.1 国内外行业发展现状

20世纪60年代以来,世界上铅工业发生了新的变化。随着铅污染问题日渐凸显以及人们对铅污染的认识不断深化,工业生产对铅资源使用受限日渐增多,例如全球禁止使用汽油防爆剂四乙基铅、含铅焊料以及部分含铅制品等。但是,由于汽车、能源、通讯和交通等支柱产业的发展均需铅酸蓄电池,据不完全统计,全世界消费的铅中仍有近80%~85%用于铅酸蓄电池生产。

工业发达国家非常重视有色金属的再生循环利用,认为再生有色金属能够提高有色金属资源的利用水平,是对原生矿有色金属冶炼行业必要且有益的补充。目前,全球再生铅冶炼产量占精铅总产量的比例已超过了原生矿产铅,且再生铅产量占比呈持续增长态势。截至2016年,全球经济系统铅资源产量有56%来源于再生铅冶炼行业(见图2.1)。

图2.1 2016年全球经济系统冶炼铅资源主要来源

图2.2 2016年全球再生铅冶炼产能的区域分布

受原生铅矿产资源探储量限制,世界各国纷纷发展再生铅冶炼行业。以美国、欧洲和日本等为代表的发达国家和地区,其再生铅冶炼产量占比呈持续增长态势。受再生铅冶炼技术以及废铅酸电池回收体系差异性影响,目前全球再生铅冶炼产能主要来源于中国、美国、印度、韩国、日本、西班牙、英国、意大利等国家(见图2.2)。从西方各国再生铅产量在铅总产量中占比看,再生铅冶炼行业发展类型分为:

① 全部是再生铅产品国家,即总冶炼铅产量全部为再生铅冶炼产品,主要有美国、爱尔兰、葡萄牙、西班牙、瑞士、尼日利亚、新西兰等;

② 再生铅比例超过60%的国家,包括奥地利、法国、德国、瑞典、日本、巴西等;

③ 再生铅比例低于60%的国家,这些国家主要包含中国、印度等发展中国家。

20世纪90年代美国已关闭原生铅矿的开采和冶炼,其社会经济系统中铅资源消耗全部来源于再生铅冶炼行业;欧洲和日本再生铅产量占比也分别达到了70.65%和64.63%(见图2.3)。与发达国家相比,截至2016年中国再生铅产量行业占比仅达到40%。由此可见,中国再生铅冶炼行业发展相对滞后,但考虑到全球再生铅冶炼行业总体趋势,中国再生铅冶炼行业发展潜力巨大。

图2.3 2008~2016年全球主要国家再生铅冶炼行业发展状况

中国再生铅冶炼行业发展大致经历了如下四个发展阶段。

(1)第一阶段:新中国成立后的萌芽阶段

这个阶段我国经济尚处于“大量生产、大量消费”阶段,废铅酸电池尚未进入大规模的报废期,部分报废的铅酸电池主要由地方国有废品回收公司回收,然后调拨给国有冶炼厂;此时尚无废铅酸电池冶炼前预处理以及专业的再生铅冶炼技术。

(2)第二阶段:铅酸电池行业的附带回收阶段

20世纪60年代末至70年代中期,考虑到资源回收和成本节约,铅酸蓄电池企业日渐收购含铅废料进行再生铅冶炼,但该阶段并无专业的再生铅冶炼企业和冶炼技术,简单粗放的冶炼生产工艺非常落后,环境污染问题严重。由于环境监管制度缺失,对行业污染监管尚未纳入相关的环境保护制度体系。

(3)第三阶段:再生铅冶炼行业发展初级阶段

1978年中国实施改革开放以来,伴随着铅蓄电池厂发展模式日益规模化,以废铅酸电池为原料的再生铅冶炼企业日渐增多,并逐步从铅酸蓄电池企业中分离出来,逐步发展成为再生铅冶炼行业。

(4)第四阶段:再生铅冶炼行业规模化发展阶段

自20世纪90年代铅资源价格增长,铅酸电池生产行业铅资源市场需求急速增长,大量再生铅冶炼企业如雨后春笋般成立,极大地促进我国再生铅冶炼行业的快速发展,并日渐规模化,截至2013年中国再生铅冶炼企业达到300余家,行业总体发展日渐规模化和专业化(见表2.1)。

表2.1 中国再生铅冶炼行业发展历程

再生铅冶炼行业发展初期,铅资源回收利用率普遍偏低,再生铅年产量长时间在千吨位徘徊,直到1990年达到2.82万吨。1994年是中国再生铅冶炼行业快速发展的标志年,当年产量达到9.50万吨;此后年产量均在10万吨以上;1997年达12.37万吨,是1990年的4.40倍,年均增长率达到20.30%。从20世纪90年代开始,随着对环境保护和资源综合利用的重视,中国再生铅冶炼行业已初步形成,产量从1990年的2.82万吨增长到2014年的507万吨,且再生铅年产量占铅总产量比例从9.30%增长到37.60%。截至2015年中国再生铅冶炼企业受行业监管政策和市场竞争影响,已经从原来的300多家缩减到60余家,但行业总体产能并未受到影响,依然处于增长态势。中国再生铅冶炼企业分布在全国近19个省,其中以贵州省企业数量最多(见图2.4)。

图2.4 中国再生铅冶炼行业企业数量区域分布

从区域产能贡献上看,中国再生铅冶炼行业产能贡献省份主要有河南省、江苏省和安徽省(见图2.5)。

图2.5 中国再生铅冶炼行业产能区域分布

近年来随着机动车行业的迅猛发展和废铅酸电池报废量持续增加,中国再生铅冶炼行业得到了迅猛发展。据不完全统计,2002~2016年期间中国再生铅产量增长了8倍,再生铅产量占精铅总产量的占比增长了28.21%。由此可见,我国铅资源循环利用率逐步提高。据不完全统计,2016年中国再生铅产量增长至180万吨,占到全球再生铅总产量的25%,首次超过美国,成为世界上再生铅产量第一大国。2016年中国机动车和电动车保有量达到5亿辆,并保持高速增长态势,由此可见中国再生铅冶炼行业发展潜力巨大(见图2.6)。

图2.6 2002~2016年中国铅总产量及再生铅产量占比