编辑: 黑豆奇酷 | 2019-10-27 |
1 1.
1 项目来源
1 1.2 编制过程
1 2 行业现状和标准编制意义
2 2.1我国镍钴行业现状
2 2.2清洁生产评价指标体系编制的必要性
10 3 适用范围
12 4 编制依据
12 5 编制方法和技术路线
14 5.1 指导思想
14 5.2 工作步骤
14 5.3评价指标体系制定技术路线
16 6评价指标体系的建立
18 6.1指标选取原则
18 6.2指标体系主要内容
18 7指标值的确定
24 7.1生产工艺及设备指标的确定
24 7.2资源能源消耗指标的确定
26 7.3资源综合利用指标的确定
29 7.4污染物产生指标的确定
32 7.5产品特征指标的确定
37 7.6清洁生产管理指标的确定
37 8 指标体系实施的可行性分析
38 9 指标体系实施的节能减排潜力分析
38 10 指标体系实施建议
39 1 项目背景 1.1 项目来源 镍、钴金属属于国民经济发展的重要战略物资.镍、钴具有优异的储能、防腐、耐磨、耐高温和高强度等特殊性能,是不锈钢、充电电池、电镀、汽车配件、航空航天、硬质合金、粉末冶金、催化剂、陶瓷、粘结剂、军工器件等行业的关键原料,没有镍、钴等有色金属也就没有合金钢的生产,镍、钴金属在某些用途上的使用量也是相当可观的.世界上许多国家,尤其是工业发达国家,竞相发展镍、钴工业,增加镍、钴金属的战略储备.随着高新技术领域对钴、镍的需求增加,我国镍、钴工业前景广阔.根据《有色金属工业 十二五 发展规划》,2015年新增镍产能达到6万t吨/a年,同时确定青海德尔尼铜钴矿区建设为重大资源专项.国家现有的镍产业政策重点支持金川镍基地产业升级等配套建设,并根据优化产业布局调整的需要,鼓励在沿海地区利用进口原料有序布局建设镍基地.镍钴采选行业作为镍钴原料的主要来源,是镍钴金属工业发展中不可或缺的环节,在我国有色金属工业发展中具有重要地位. 然而,我国镍、钴行业现状属于高能耗、高污染行业排放状况,且镍钴原矿品位低,成分复杂,选矿企业工艺装备参差不齐,镍钴资源利用、冶炼过程控制参数、污染物排放尤其是重金属排放指标均存在着差异.这种粗放经济增长方式,将不能实现行业的清洁及可持续发展.为此,有必要进行清洁生产指标体系的建立工作,提出分级指标,以合理控制行业发展的能源消费. 2002年6月29日第九届全国人民代表大会常务委员会第二十八次会议通过了《中华人民共和国清洁生产促进法》,并于2003年1月1日起施行,并于2012年进行了修订.该法为我国今后清洁生产工作的开展指明了方向,提出了要求.为贯彻落实清洁生产促进法,进一步深化清洁生产工作,进行加快推行清洁生产工作的基础研究是非常必要的.建立镍钴行业清洁生产评价指标体系,对清洁生产工作活动进行有效规范以及评价其效果变得越来越重要.此外,清洁生产审核、示范技术和管理措施的推广也迫切需要一个合理的指标体系.因此,开展这方面的研究是推动镍钴企业清洁生产工作向纵深发展和客观、科学考查企业清洁生产程度的一项十分重要的基础工作. 依照《清洁生产评价指标体系编制通则》,根据我国现行的法律、法规、标准和产业政策,结合镍钴行业的发展现状,更新、确定镍钴行业发展中的基础数据,整合建立最新的镍钴行业清洁生产评价指标体系.为加快镍钴行业清洁生产评价指标体系整合进程,经相关部门研究商定,《国家发改委、环境保护部、工业和信息化部公告(2014年第16号)》将镍钴行业清洁生产评价指标体系纳入了清洁生产评价指标体系修订计划(第一批).本标准制订承担单位:北京矿冶研究总院、中国环境科学研究院、金川集团股份有限公司. 1.2 编制过程 (1)开题报告 北京矿冶研究总院、中国环境科学研究院、金川集团股份有限公司共同承担了《镍钴行业清洁生产评价指标体系》的编制工作,共同成立了镍钴锑行业清洁生产评价指标体系编制课题组,根据《清洁生产评价指标体系编制通则》(试行稿),制定了镍钴行业清洁生产评价指标体系的工作计划.按照工作计划,课题组首先进行了镍钴采选、冶炼生产行业清洁生产相关资料收集,国家法律法规、相关产业政策与标准等文件的研究,并于2014年10月30日前编制完成了《镍钴行业清洁生产评价指标体系》的开题报告. (2)征求意见稿及编制说明 2014年11月日~2015年1月,课题组按照工作计划进行了镍钴行业清洁生产评价指标体系起草阶段的工作,对国内的镍钴企业进行了现场调研,并收集了企业实测资料,同时聘请了镍钴采选、冶炼生产行业的专家进行技术指导,于2014年12月中旬完成了标准的初稿,并就标准初稿召开了专家咨询会,编制单位针对专家提出的意见进行了认真修改和完善,在此基础上编制完成了《镍钴行业清洁生产评价指标体系》征求意见稿.
2 行业现状和标准编制意义 2.1我国镍钴行业现状 2.1.1镍采选行业发现状 (1)镍矿在中国的分布 我国镍金属储量为300万t,目前已探明镍矿84处,分布于全国19个省区,但主要分布其中在西北、西南、东北等地,集中度较高.全国镍金属储量的62%分布在甘肃,甘肃金川白家嘴子镍矿长约6.5km的地段内拥有全国62%的保有储量.储量较多地还有新疆(11.6%)、云南(8.9%)、吉林(4.4%)、湖北(3.4%)和四川(3.3%).我国三大镍矿分别为:金川镍矿、喀拉通克镍矿、黄山镍矿. 我国的镍资源主要是硫化铜镍矿,占全国保有储量的86%,其共伴生矿产多、综合利用价值高;
其次为红土镍矿,占总储量的9.6%,其它类型镍矿占全国总储量的4.4%,构成上与世界总体情况正好相反.中国的镍资源储量虽然较高,但除金川以外,多为小型贫矿,地下开采的比重较大,占保有总量的68%,适合露采的只占13%.镍资源主要分属于少数几个成矿区带,其中金川、喀拉通克、磐石等骨干镍矿品位较富,伴生有铜、钴、硫及贵金属,可进行综合利用;
红土型镍矿主要分布在云南、四川以及青海等地区,目前只有部分开发利用. 我国镍矿资源并不丰富,基础储量仅占世界基础储量的5.6%,且主要是硫化镍矿.经过多年的开采,目前我国镍矿储量呈明显下降的趋势. 图1 我国镍资源分布图 (2)镍矿采选主要生产工艺 采矿工艺主要包括露天开采和坑内矿山采掘工艺.镍钴矿坑内矿山采掘工艺主要方法为空场采矿法、崩落采矿法、充填采矿法. 目前中国矿山的采矿量90%采用胶结充填采矿法,由于镍、铜、钴矿多数是共生金属矿,所以矿石价值高,同时为了保持资源、减少损失、延长矿山寿命,故采用充填法,可控制回收率都能在95%左右,贫化率和损失率都在5%~7%以下,出矿品位比崩落法提高了20%~30%,给选矿回收率和精矿品位的提高打下了良好基础,一般的可以提高1%左右,同时使冶炼的回收率得到相应的提高.中小型镍钴矿由于规模小、投资少,仍采用传统的上向(下向)胶结充填法、崩落法和留矿法,有些窄矿脉矿山,为了提高出矿品位,采用削壁充填采矿法. 以金川二矿区(40160万t/a)为代表的大型矿山,以金川龙首矿(2070万t/a)、吉林富家矿(40万t/a)为代表的中型矿,在发展矿山机械化开采、充填工艺现代化方面取得了很大发展.通过长期的科学试验、基本建设及技术改造,金川二矿区、龙首矿在主矿体的中厚矿体上形成了大规模机械化连续下向胶结充填法的开采.在中型矿山金川龙首矿、吉林富家矿则极大部分采用下向倾斜分层(六角形)胶结充填采矿法. 镍矿石主要分硫化铜镍矿和氧化镍矿,两者的选矿方法完全不同.硫化铜镍矿石的选矿方法,最主要的是浮选,而磁选和重选通常为辅助选矿方法.浮选硫化铜镍矿石时,常采用浮选硫化铜矿物的捕收剂和起泡剂.氧化镍矿目前多采用破碎、筛分等工序预先除去风化程度低、含镍低的大块基岩.氧化镍矿一般不能用机械选矿方法予以富集,只能直接冶炼. A、混合浮选流程:用于选别含铜低于镍的矿石. B、混合-优选浮选流程:从矿石中混合浮选铜镍,再从混合精矿中分选出含低镍的铜精矿和含铜的镍精矿. C、混合-优先浮选并从混合浮选尾矿中再回收部分镍:当矿石中各种镍矿物的可浮性有很大差异时,铜镍混合浮选后,再从其尾矿中进一步回收可浮性差得含镍矿物. 金川铜镍矿是大型金属共生硫化铜镍矿.其第一选矿厂选矿工艺流程主要包括:破碎为三段一闭路流程;
磨矿和浮选工序改造为三段磨矿、三段浮选流程. 吉林磐石矿也是铜镍矿,其选矿工艺流程采用三段一闭路碎矿,阶段磨矿,铜镍混合一分离浮选,镍精矿三段脱水、铜精矿两段脱水的工艺流程. 2.1.2钴采选行业发现状 (1)钴矿在中国的分布 中国钴矿资源不多,独立钴矿床尤少,主要伴生于铁、镍、铜等矿产中.矿床类型有岩浆型、热液型、沉积型、风化壳型4类.以岩浆型硫化铜镍钴矿和夕卡岩铁铜钴矿为主,占总量65%以上;
其次为火山沉积与火山碎屑沉积型钴矿,约占总储量17%.单一的钴矿其储量只占全国钴矿总储量的2%左右. 我国目前已知的钴矿产地有150余处,分布于24个省(区),主要分布在甘肃、山东、云南、河北、青海、山西等6省,以甘肃省储量最多,约占全国的30%,其他各省依次为10.4%、8.5%、7.3%、7.1%、6%,以上6省储量之和占全国总储量的70%,其余30%的储量分布在新疆、四川、湖北、西藏、海南、安徽等省(自治区). 图2 我国钴资源分布图 (2)钴矿采选主要生产工艺 钴多伴生在铁、铜和镍矿中,国内主要有以下四种钴矿石:铜镍钴矿石、铜钴矿石、铁钴矿石和钴土矿石. A、铜镍钴矿石:在选矿过程中镍钴不能分离,因此,无需设计单独选出含钴矿物的流程,选出的精矿为含钴铜镍精矿和含钴镍的硫精矿. B、铜钴矿石:采用浮选法产出铜精矿和钴硫精矿. C、铁钴矿石:采用浮选法可将硫化物和磁铁矿分离,再以浮选法将少量黄铜矿和黄铁矿、磁黄铁矿分离,同时以磁选分离出磁铁矿,产出铜精矿、钴硫精矿和铁精矿. D、钴土矿石:可采用浮选工艺进行处理. 2.1.3镍冶炼行业现状 (1)镍冶炼产量 我国镍产量呈现持续增长态势,2013年我国镍产量为28.75万吨,比2012年同比增长26.39%.我国镍资源分布较集中决定了中国镍生产较集中,产量居前三位的省份为甘肃省14.39万吨、陕西省4.26万吨、江西省3.74万吨,三地合计总产量占全国比重的80.38%,产量集中度高.5家企业几乎垄断了我国的镍生产,其中金川公司作为中国的镍都,其镍产量占全国产量的93%以上.全国具有采、选、冶能力的联合企业只有三家,即金川公司、新鑫矿业和吉恩镍业股份公司.此外,还有一些小型镍盐生产厂家,以生产硫酸镍、氟化镍、碳酸镍等为主. (2)主要原料、产品及副产品 由于资源特征、原料的不同,造成了各家镍产品生产厂工艺上的差异.镍冶炼的原料主要来自陆地的硫化镍矿和红土镍矿.目前我国镍矿冶炼的原料绝大多数是硫化铜镍矿,此外还有极少量的其它类型镍矿.硫化铜镍矿通常先通过采用电炉和闪速炉熔炼获得高镍锍,金川公司部分镍冶炼先采用先进的富氧顶吹熔炼工艺获得高镍硫,然后通过缓冷、磨浮分离得到镍精矿,再经熔铸成硫化镍阳极板进行电解.镍的湿法冶炼行业中也有采用高镍锍作为原料,进行硫酸直接浸出. 目前,品位高、开采条件好的硫化镍矿资源渐趋紧张乃至枯竭,红土矿的开发利用有加快之势.上海冶炼厂采用的是氧化镍、镍磷铁、镍基合金,还原成粗镍作为电解的原料.还有一些小厂采用的是电解铜的副产品硫酸镍、化肥厂的含镍物料以及部分含镍的杂料作为镍冶炼的原料. 镍的直接冶炼产品包括精炼镍(电解镍、镍粉、镍块)、镍铁、氯化镍和其他镍盐等. (3)节能降耗、环保技术水平 与世界上其他国家相比,我国镍生产成本过高.国际上镍的现金成本已从1990年的约2.4美元/磅下降到1998年1.8美元/磅,到21世纪中期,比较合理的预计目标为1.5美元/磅.目前,我国的镍成本以金川公司为参考约为2美元/磅,金川电镍成本高于80%的世界镍产量平均成本.目前国内每吨电钴的生产成本为10~15万元,而世界产钴大国由于矿石品位高、工艺简短,钴的成本不超过2000美元/t,大大低于我国成本.国内外成本的构成有不少差异,但这与我国镍钴生产的工艺复杂、装备水平低、资源综合利用水平偏低、劳动生产率不高有直接的关系.由于资源、原料和环境条件的不同.我国目前依然有鼓风炉熔炼、电炉熔炼技术并存的情况,而在国际上,新工艺在红土矿和冶炼技术改造上的成功运用,以及低品位矿石提取冶金方法的突破已使镍钴加工成本呈进一步降低的趋势,成本价格的竞争将更趋激烈. (4)行业特点和发展方向 目前我................