非金属产业循环经济发展进程述评
时间：2021-02-11 04:02:54 来源：雅意学习网 本文已影响 人 
[摘 要] 本文从能耗减量化、副产品和废弃物综合利用、生态产业链三个方面详细综述非金属产业循环经济的发展进程,得出非金属产业需要从产业高度构建生态产业链,加强产业内行业耦合性。通过对非金属发展进程的述评,旨在探索非金属产业发展循环经济的经验与不足,为我国非金属产业的可持续发展提供参考。
[关键词] 非金属产业 循环经济 发展进程
非金属产业是以非金属矿为开采、加工对象的产业,主要包括非金属原料类和燃料类产业。其中煤炭业、磷化工业、水泥业是具有代表性的行业。非金属产业作为社会经济体系中的重要组成部分,支撑着我国国民经济发展。然而,非金属产业属于高耗能、高污染、高排放产业。因此,非金属产业循环经济的发展影响着我国循环经济的整体发展水平。研究非金属产业循环经济发展进程,探索非金属产业发展循环经济的可供借鉴的经验,思考今后非金属产业的可持续发展方向和趋势,对非金属产业甚至国民经济的发展意义重大。
一、降低能耗方面的进程
降低非金属产业加工、生产过程中的能源消耗量,不仅符合循环经济3R原则中的“减量化”原则,而且对于建设节约型社会、维护我国能源安全意义重大。在循环经济理念的指导下,我国非金属产业节能工作取得重大进步。
1.煤炭行业降低能耗方面的进程
煤炭是一种自然资源,同时也是我国的支柱能源。煤炭行业最初以煤炭资源作为唯一的消耗性能源,在循环经济的实践中,煤炭企业积极探索使用新能源,如水力发电、煤层气与焦炉煤气发电、沼气发电、生物质能发电等。据统计,2006年纳入中国炼焦行业协会重点统计的焦化企业,焦化工序能耗比上年同期下降15千克标准煤/吨,同比下降10.64%;
煤炭行业还从改进生产技术、优化产品结构等方面着手,降低煤炭业能耗,取得了一定的成果。其主要成果如下:
(1)大力发展节能技术,减少煤炭消耗。推广高效燃烧设备、先进的燃烧技术和系统;更新改造工业窑炉、锅炉及其他燃煤设备(如采取分层加煤、燃烧型煤、加装烟气净化装置等);开发、生产先进的中小型燃煤锅炉换代产品,逐步淘汰现有技术及落后装备;减少技术落后的中小型锅炉数量、变分散供热为集中供热。节能技术的推广使用实现物料循环利用,减少了进入生产环节的物质、能量消耗。
(2)通过产品深加工,提高能源利用边际效益,减少一次性煤炭、原煤的燃烧利用。原煤的燃烧利用率低,但其在一次能源生产和消费结构中均占70%以上。针对这种能源浪费现象,煤炭行业积极开展原煤深加工,通过煤炭的气化与液化,开发使用二次高效能源。
(3)能源梯级利用。能源梯级利用是能源合理利用的一种方式,它要求不管是一次能源还是余能资源,均按其品位逐级加以利用,可以提高整个系统的能源利用效率,是节能的重要措施。能量梯级利用技术和热电联产、热电煤气联供的推广,大大提高了供热系统的效率。
2.水泥行业降低能耗方面的进程
以“矿业+窑业”为特征的水泥业属资源、能源消耗型行业。水泥行业主要以石灰石、黏土、硅岩以及氧化铁为主要原料,以天然化石燃料(煤、油、天然气)作为主要燃料[1]。按照我国现有的水泥生产工艺水平计算,每生产一吨水泥,平均综合能耗约120千克标准煤,高于世界先进水平50%。其每年总能耗已超过l亿吨标准煤。行业的特殊性使得水泥行业在原料替代、燃料替代、余热发电、废弃物处理等方面节能减排潜力巨大。目前在循环经济理论的指导下,水泥业不断开展创新,在其降低能耗方面取得了如下进步:
(1)大力开发利用各种替代燃料。水泥厂将废塑料、废木材、污泥等废弃物作为热能源加以利用,不但节约了煤炭使用量,还消减了温室气体的产生量。目前水泥行业消纳的废弃物在全国固体废弃物利用总量中超过80%。
(2)水泥生产工艺的不断创新大大减少了能量消耗。水泥生产的过程实际上就是“二磨一烧”,也就是生料磨,水泥磨,熟料烧成。在生料磨方面,使用粉磨效率高、耗电少的立式磨逐渐取代粉磨效率低、耗电量大的球磨机,可节能减排5%至7%。而在水泥磨方面,加装一个辊压机可较单独的球磨机系统节约能耗6%至10%;水泥企业纷纷上马新型干法旋窑,用国际先进的技术水平来促进水泥工业节约能源和资源。到2010年,新型干法水泥比重达到70%以上,日产4000吨以上大型新型干法水泥生产线技术经济指标,达到吨水泥综合电耗小于95KWH、熟料热耗小于740千卡/千克;采用供热机组集中供热,不仅可减少向大气排放烟尘,并且集中供热可节约大量燃料。
(3)余热发电技术已成为水泥业降低能耗的一大亮点。余热发电技术可以实现水泥企业对外界电能的零消耗。熟料烧成会产生大量余热,建设余热发电系统,即可节能30%至45%。国务院在发展循环经济电视电话会议明确提出,水泥行业现有日产2000吨以上和新建的新型干法水泥生产线,要安装或建设低温余热发电设备。
3. 磷化工行业降低能耗方面的进程
化工行业的耗能大约占全国能源消耗的10%左右,每年电耗约占全国用电的17%左右。磷化工业作为一种重要的化工行业,其产品能耗相当高,例如每吨黄磷电耗在13500～15000 kW•h,消耗焦炭(或白煤) 1.8～2.0t。以循环经济模式发展磷化工业,不但改善环境,而且回收大量能量,相应降低了磷化工总能耗。
主要成果有:(1)磷化工行业通过“拆小改大”,淘汰落后的、能耗高的小黄磷电炉;(2)采用三相七极等炉型以及数字化专家智能控制系统等技术、黄磷电炉智能化节电技术,对黄磷生产全方位实行计算机控制;(3)开发磷酸余热回收装置,利用磷酸生产的余热替代燃煤锅炉向生产装置供汽等一系列措施,使其生产过程中能耗大大降低。
二、副产品综合利用、三废处理进程
副产品是指在主要产品的生產过程中附带生产出来的非主要产品,即制造某种物品时附带产生的物品,也叫副产物。三废指废水、废气、废渣。废水包括生活污水、工业废水和初雨径流入排水管渠等其它无用水,一般指没有利用或没利用价值的水。废气包括粉尘、烟、雾、蒸气等,主要有工业废气、有机废气等。废渣指人类生产和生活过程中排出或投弃的固体、液体废弃物,按其来源可以分为工业废渣、农业废渣和城市生活垃圾等。
随着循环经济理论和实践的发展,非金属产业副产品、三废的利用经历了末端治理阶段、清洁生产阶段、零排放生产阶段三个不同阶段。末端治理阶段强调在生产过程的末端采取措施治理污染,其具体做法是“先污染,后治理”。对生产过程,清洁生产要求从生产的源头和全过程充分利用资源,节约原材料和能源,淘汰有毒原材料,削减所有废物的数量和毒性,使每个生产企业在生产过程中废物最小化、资源化、无害化;对产品,清洁生产要求减少从原材料提炼到产品最终处置的全生命周期的不利影响。零排放则意味着在企业清洁生产的基础上,使上游企业的废物成为下游企业的原料,不断延长生产链条,实现区域或企业群的资源最有效利用,废物产生量最小,甚至零排放。
1. 煤炭行业副产品综合利用、三废处理进程
煤炭开采过程会产生大量的煤炭伴生矿产资源如高岭土(岩)、膨润土、油母页岩、蒙脱石、石膏、硫铁矿、硅藻土、耐火粘土等。
煤炭行业生产中排放大量的废水、废气和废渣。煤矿每年排放的大量废气多为烟尘、瓦斯、二氧化硫、二氧化氮、硫化氢、一氧化碳和氨气等,他们严重危害着矿区的大气环境。矿井废渣主要是矸石、粉煤灰,另外还有少量的一些炉渣和生活垃圾。矿井废水主要是矿井生产所排废水,一般呈酸性。目前我国煤矿开采积存的煤矸石超过30亿t,我国每年因矿山生产而产生的废水、废液总量约占全国工业废水排放总量的10%以上,处理率仅为4. 23%。在废气排放方面,仅煤炭工业废气排放量每年达4000亿m3。
