有色金属材料可持续发展与循环经济

第18卷第5期中国有色金属学报2008年5月Vol.18No.5TheChineseJournalofNonferrousMetalsMay2008文章编号：1004-0609(2008)05-0755-09有色金属材料可持续发展与循环经济左铁镛，戴铁军(北京工业大学循环经济研究院，北京100124)摘要：近年来，我国有色金属材料产业发展迅猛，产量已居世界前列并占有重要地位，对国民经济高速发展做出重大贡献。然而，从资源、能源和环境的角度分析，有色金属材料的提取、制备、生产、使用和废弃又是一个不断消耗资源和破坏环境的过程，直接影响到经济社会的可持续发展。提高有色金属材料产业资源、能源的利用效率，降低其生产、制造和使用等过程中的环境负荷，已成为其持续发展的重要任务。因此，我国有色金属材料产业以“减量化、再利用、再循环”为原则，广泛开展大、中和小3个层面的物质循环，大力发展有色金属静脉产业，积极推广生态设计，研究开发节能型、环保型和循环型有色金属材料，全面促进有色金属材料产业的生态化改造和技术提升必将对其实施循环经济发展战略、走出一条可持续的发展道路起到重要作用。关键词：有色金属；产业；可持续发展；循环经济中图分类号：T-1文献标识码：ASustainabledevelopmentofnon-ferrousmaterialsindustryandrecyclingeconomyZUOTie-yong,DAITie-jun(InstituteofRecyclingEconomy,BeijingUniversityofTechnology,Beijing100124,China)Abstract:Thenon-ferrousmaterialsindustryinChinahasgotswiftandviolentdevelopmentintherecentyears.Theoutputofmanynon-ferrousmaterialshasalreadyoccupiedarrangingorimportantstatusintheworld,andmadegreatcontributionstothehigh-speeddevelopmentofnationaleconomyinChina.However,thewholeprocessoftheabstraction,preparation,andproduction,usinganddiscardingofthenon-ferrousmaterialsiscourseofconsumingresourcesanddestroyingenvironment,constantlyfromtheviewofresources,energyandenvironment,whichdirectlyaffectsthesustainabledevelopmentofeconomyandsociety.Soimprovingtheutilizationefficiencyforresourceandenergy,andreducingenvironmentalloadinthenon-ferrousmaterialsindustrythatareimminentproblemtorealizeitssustainabledevelopment.Taking“reduce,reuse,recycle”astheprinciple,launchingthreedifferentscalesofrecyclingofindustrialmaterialsextensively,developingtheveinindustryinamorecost-effectivemanner,extendingtheeco-designenergetically,researchinganddevelopingthematerialsofsavingenergy,environmentalprotectionandrecyclingetc,thuswecanchangethesituationsofthehighyieldandlowoutputvalueinChina’snon-ferrousmaterialsindustry,promotethetraditionalmaterialindustrytoecologicaltransformationandupgradeinanall-aroundway,developrecyclingeconomy,andimplementthesustainabledevelopmentalroad.Keywords:non-ferrousmaterials;industry;sustainabledevelopment;recyclingeconomy1987年，联合国环境与发展委员会发表了《我们共同的未来》报告，提出“可持续发展”的概念[1]。可持续发展是既满足当代人的需求，又不危及后代人满足其需求的发展，它包含自然资源观、生态环境观、科技进步观、经济增长观和社会发展观等；既强调发展，又强调公平，其实质是要实现人类整体的协调发收稿日期：2008-04-23通讯作者：左铁镛，中国工程院院士，教授；电话：[phone]；E-mail:[e-mail]中国有色金属学报2008年5月756展。可持续发展观一经提出，就得到世界各国的广泛认同，一些国家根据各自的国情，制定了相应的方针、政策和法律法规，从各个方面推动社会向可持续发展的方向转变，并且收到较好的效果。中国于1994年3月发表了《中国人口、环境与发展的白皮书》[2]，正式确立可持续发展战略，并提出相应的对策。10多年来，从中央到地方采取一系列落实可持续发展战略的措施，取得不少成绩。然而，伴随着国民经济的高速增长，人口数量的不断增加，资源匾乏、能源短缺、环境恶化等问题日益严重，使得社会的可持续发展面临着巨大的人口、资源和环境压力。被列为国民经济基础性、关键性的支柱产业，为人类社会的文明进步做出突出的贡献，被誉为“划时代标志”。中国的材料产业，包括钢铁、建材、化工等主要行业，自改革开放以来得到迅猛发展，成为支持国民经济工业化和国防现代化的基础，成为发展高新技术的关键。与其他材料产业一样，中国有色金属材料产业发展的很快。据统计，中国有色金属材料的产量已居世界前列或重要地位，如表1所示。10种常用有色金属的产量已经由1978年的9.963×105t，上升到2002年的1.012×107t，为1978年的10倍多，跃居世界第一。到2006年已达1.917×107t，连续5年居世界第一位[3−4]。总之，从产量上来看，中国已是当今世界的有色金属材料生产大国，有色金属材料产业对国民经济高速发展做出重大贡献。表12006年中国有色金属材料的总产量及世界排序Table1Chinesenon-ferrousmaterialstotaloutputandworldarrangingin2006MaterialOutput/104tGrowthcomparedwiththatoflastyear/%WorldarrangingRefinedcopper292.5017.801Electrolyticaluminum918.7519.701Alumina1323.9354.001Tenkindsofnonferrousmetals1917.0117.841然而，从资源、能源和环境的角度分析，有色金属材料的提取、制备、生产、使用和废弃又是一个不断消耗资源和破坏人类赖以生存环境的过程，并直接影响到经济社会的可持续发展。因此，探索有色金属材料与资源、环境的关系以及材料及其产业如何实现可持续发展的道路，提高有色金属材料产业资源、能源的利用效率，降低其生产和制造过程中环境负荷，是有色金属材料及其产业发展的一项重要任务。1对有色金属材料可持续发展的忧虑与反思综上所述，材料的发展为人类社会的文明进程做出卓越的贡献，人们有理由期盼材料及材料科学与工程将有更大的发展，更辉煌的成就和更卓越的贡献，这也是材料界共同的信念。但是，我们也应清醒地认识到，有色金属材料作为物质生产的主体，在其制备、生产、使用和废弃全过程中，既是资源、能源的主要消耗者，又是造成破坏和污染生态环境的主要责任者。由此带给人类社会的一系列资源、能源和环境问题：全球气温持续上升、温室效应逐渐加剧、环境污染严重、废弃物排放激增、全球大气异常、南极臭氧层出现空洞、资源短缺等等，这一切又直接制约和影响着有色金属材料及其产业的可持续发展。1.1资源、能源的供需矛盾日益尖锐截至2003年，中国查明资源储量的矿产有158种，总量约占世界的12%，居世界第三位，但人均占有量仅为世界平均水平的58%，居世界第53位。45种主要矿产资源人均占有量不到世界平均水平的一半，铜和铝土矿等重要矿产资源人均数量分别为世界人均水平的18%和7.3%[5]。多数有色金属矿产资源禀赋不佳，开发利用难度大，选矿和冶炼成本高，集约化生产难，规模效益差。近年来，随着中国经济快速增长，对矿产资源需求日益旺盛，国内许多有色金属矿产的进口量一直保持快速增长，一些矿产品的对外依存度不断增加。2004年中国铜矿石消费对进口的依存度为70.0%，氧化铝为45.0%，钾盐为77.0%。这既反映我国对外开放不断扩大的积极成果，也反映出我国经济可持续发展对国外资源依赖程度在不断加深，潜存一定的风险和挑战。据有关专家预测，到2010年中国多数矿产资源供需形势严峻，短缺矿产对外依存度逐步上升，铝和钾的对外依存度高达64%和83%；到2020年，形势更为严峻，对外依存度进一步逐步上升，达到71%和87.6%[6]。在能源消耗方面，中国已经成为世界第一煤炭消费大国和第一石油、电力消费大国。2005年中国能源消耗总量达22331.93×104t标准煤，其中工业能源消耗量为158058.37×104t标准煤，占国内能源消耗总量的70.78%。9种主要材料产业，包括：矿品采选业、第18卷第5期左铁镛，等：有色金属材料可持续发展与循环经济757化学原料及制品制造业、化学纤维制造业、橡胶制品业、塑料制品业、非金属矿物制造业、黑色金属冶炼及压延加工业、有色金属冶炼及压延加工业和金属制品业，其能源消耗量为103861×104t标准煤[7](见表2)，占工业能源消耗总量的65.71%，其中有色金属冶炼及压延加工业能源消耗占4.55%。并且我国有色金属工业能耗正呈逐年高速增长的形势，见表3。2005年有色工业能耗增长率有所下降，但年均增长率仍较高，表22005年主要材料能源消耗Table2Energyconsumptionofmainmaterialin2005MaterialStandardcoalconsumption/104tProportionofindustry’stotalenergyconsumption/%Miningandprocessingofmetalore13251.58.38Manufactureofrawchemicalmaterialsandchemicalproducts22494.0714.23Manufactureofchemicalfibers1342.00.85Manufactureofrubber1079.380.68Manufactureofplastics1446.810.92Manufactureofnon-metallicmineralproducts18849.9411.93Smeltingandpressingofferrousmetals35988.2322.77Smeltingandpressingofnon-ferrousmetals7188.694.55Manufactureofmetalproducts2220.381.40Total103861.065.71Totalene