有色金属行业推进绿色低碳发展的思考

随着我国“双碳”战略的实施，有色金属行业作为我国低碳转型的重要一环，已成为落实“双碳”目标的重要抓手。如何实现有色金属行业绿色低碳发展，解析有色金属行业绿色低碳发展路径具有重要意义。本文对有色金属行业和某有色企业能源消费结构及碳排放情况进行了分析，提出了某有色企业绿色低碳发展的战略目标和实现绿色低碳发展的7个主要路径：推动能源绿色低碳转型、开展节能降碳增效行动、加快产业转型升级、加速工艺技术进步、提升电气化水平、提高资源循环利用率和推进绿色低碳科技创新。在此基础上，提出有色行业绿色低碳发展主要政策建议：坚持系统观念全面摸清企业碳排放结构，科学量化“双碳”目标，通过政策导向和金融支持引导有色企业发展新能源，推动信息化、智能化能源管控系统的应用等。通过某有色企业的绿色低碳发展路径探讨，为我国有色行业推进绿色低碳发展提供借鉴参考。     

美国钢铁工业发展对我们的启示

在全球进入低碳发展的新阶段的背景下,分析了不同时期的技术变革影响世界钢铁工业中心转移的历史发展趋势,提出了在全球碳中和背景下钢铁工业所面临的机遇与挑战。从国际、国内钢铁工业低碳发展现状出发,结合中国典型钢铁企业的绿色制造实践,及低碳发展规划,阐述了当前中国钢铁行业在低碳绿色发展方面所做出的探索与贡献,为钢铁企业助力国家“碳达峰、碳中和”目标的实现提供实践案例。建议未来发展路径可从四方面开展,一是在“十三五”超低排放成效的基础上向减污降碳过渡,推广烧结烟气循环及高比例球团冶炼等技术;二是实施以氢能为中心的能源结构的变革,开展多元化制氢技术,并配套加氢站网络的建设,加速绿色物流体系的构建,并在探索氢冶金技术的实践中引领行业发展;三是打造低碳绿色产业生态圈,从整个产业链、上下游协同出发,开发全生命周期评价平台及产品,并结合上下游重点企业全面推进绿色制造;四是行业突破性技术研发,加强产学研合作,整合全球创新资源。最后,在上述低碳发展路径的基础上,提出未来钢铁行业需要重视的发展建议。     

钢铁工业实现“碳达峰”探讨及减碳建议

钢铁工业作为制造业中的碳排放大户,面临“碳达峰”和“碳中和”的严峻挑战,这也是低碳转型高质量发展的良好契机。根据国家统计局黑色金属冶炼及压延加工业的能源消耗数据,估算中国钢铁工业二氧化碳排放情况,并对中国钢铁工业实现“碳达峰”路径进行探讨,即在中国10亿t级的粗钢规模及当前流程结构、能源结构和工艺技术应用基础上,通过挖掘节能降碳潜力实现“碳达峰”空间有限,必须采取以控产量调结构为核心的减碳工作,争取在“碳达峰”“碳中和”目标内率先实现“碳达峰”。钢铁企业作为行业发展的主体,在“碳达峰”和“碳中和”目标的指引下,需尽快开展绿色低碳转型及深度减碳工作,共同推进钢铁工业“碳达峰”目标提前实现,并为最终实现“碳中和”奠定良好的基础。     

铜冶炼过程碳排放及自热熔炼分析

“双碳”背景下,我国铜冶炼作为高耗能高排放行业需突破资源、能源、供求关系等多重制约因素,方能迈上铜工业低碳绿色创新可持续发展道路。采用熔炼系统能量流平衡模型研究其能源利用收支情况,有利于进一步挖掘节能潜力,实现富氧底吹熔炼过程的低碳可持续化高效生产。通过计算铜冶炼厂底吹熔炼体系各类热量的收入和支出行为,解析无碳质燃料投入工况下的热量收支平衡关系,继而提出无碳自热熔炼的优化改进方案。因此,从原料适配、操作制度、设备优化等多方式调控以实现富氧底吹无碳自热熔炼。从碳源上减少或避免煤粉的加入,从而降低过程碳排放,以期为铜冶炼的清洁生产提供有益的思路和建议。     

某锌冶炼退役地块特征污染物识别及“双碳”背景下土壤环境风险管理

以锌冶炼退役地块为例，分析锌冶炼行业的特征污染物，并依据国家现行的土壤管理规范条例等对“碳达峰”和“碳中和”背景下建设用地的土壤环境管理提出建议。调查分析表明，锌冶炼行业的特征污染物有砷、镉、铅、铜、六价铬、汞、镍、锌、锑、铟、银、钴、PAHs、氟化物、总石油烃、多氯联苯等多种有毒有害物质；原地块内污水处理、原辅料贮存、生产以及固体废物贮存等区域为需要关注的潜在污染区域。在“双碳”背景下，通过完善退役地块的调查工作、构建风险管控体系以及强化绿色低碳修复技术等手段，加强土壤环境风险的管理，可实现土壤污染风险管控、环境质量改善的目标。     

近零碳排电弧炉炼钢工艺技术研究及展望

 中国钢铁工业碳排放占全国总排放比例达16%,减少钢铁工业碳排放是中国政府实现“碳达峰、碳中和”承诺的重要抓手。在碳中和背景下,全球钢铁行业正加速推动技术革新以降低碳排放。提出近零碳排电弧炉炼钢新工艺,从能量来源碳近零、冶炼过程碳近零、原料生产碳近零3个层面开展技术创新,以实现炼钢工序碳近零。在能量来源碳近零方面,提出利用太阳能、风能及谷电等能源昼夜交替补充,能量有效存储及释放、微型智能电网及电弧炉优化供电,实现绿色能源的直接高效利用;在冶炼过程碳近零方面,提出利用氢能烧嘴、无碳发泡剂、CO₂-Ar动态底吹脱氮、熔池内O₂-CaO喷吹脱磷及系统能效评价等关键技术实现非涉碳冶炼;在原料生产碳近零方面,提出利用绿氢直接还原炼铁及相关配套技术、绿电等离子热风窑炉配合碳捕集工艺等大幅降低原辅料生产过程碳排放。对电弧炉炼钢过程能量输入、冶炼涉碳及原料带碳的吨钢坯二氧化碳排放进行了衡算,并结合上述关键技术减碳能力分析,计算预测该近零碳排电弧炉炼钢新工艺最终极限碳排放可降低到64 kg/t(钢)。因此,开展近零碳排电弧炉炼钢工艺研究,加速其工业落地应用,将有助于促进中国钢铁工业创新发展和绿色低碳发展。     

紫杂铜再生精炼产业的低碳化绿色化思路

大力发展紫杂铜再生精炼产业是加速实现低碳绿色铜产业的有效途径．针对当前国内紫杂铜再生精炼产业工艺设备能源利用率低、冶炼耗时长及产业集中度低的主要问题,提出技术创新和行业调控的低碳化绿色化思路．     

紫杂铜再生精炼产业的低碳化绿色化思路

大力发展紫杂铜再生精炼产业是加速实现低碳绿色铜产业的有效途径.针对当前国内紫杂铜再生精炼产业工艺设备能源利用率低、冶炼耗时长及产业集中度低的主要问题,提出技术创新和行业调控的低碳化绿色化思路.     

铜冶炼能耗效率分析

介绍了有色金属工业能源消耗量及其品种结构，详述了不同铜冶炼企业的综合能耗和直流电耗，不同工艺的铜冶炼能源品种及单位产品综合能耗，分析了国内外铜冶炼生产的节能技术、设备及发展情况．提出了一些降低铜冶炼能耗的建议。     

高炉的碳达峰与碳中和

分析现阶段我国高炉炼铁工艺各环节涉及的碳排放因子,研究高炉降碳潜能。提出了改善原料结构,推动大球比冶炼、用生物质煤等清洁能源部分取代高炉传统化石能源、推广除尘灰压块技术等多项具体的高炉降碳措施。对高炉氢能冶金的降碳效果进行了评估和可行性分析,并对传统的高炉长流程冶炼和新型去高炉短流程冶炼进行能耗对比,挖掘现有装备和工艺技术条件下高炉最大的降碳能力,探索高炉降碳的新工艺、新技术,旨在助力我国高炉炼铁实现低碳、高效、绿色、可持续发展,早日实现碳达峰和碳中和的发展目标。     

“双碳”目标下钢铁企业低碳发展的技术路径

为落实国家“碳达峰、碳中和”发展目标,解决钢铁行业低碳发展过程中面临的瓶颈和难题,展开了一系列政策、技术和行动方案的研究。对比国内外钢铁企业碳排放强度的现状及变化趋势,分析了引起碳排放强度差异性的原因,并给出我国钢铁工业“碳达峰、碳中和”发展的总体方向。解析了中国钢铁工业及国内大型钢铁企业的“碳达峰、碳中和”目标及实施方案,并重点基于某大型钢铁企业当前生产、装备、工艺流程、碳排放实际情况,在充分考虑了未来产能装备、工艺变革、技术创新、能源转型等方面规划的基础之上,制定了具体的低碳发展技术路线图,为我国钢铁企业落实国家“碳达峰、碳中和”目标提供了示范和引领。路线图指出,该企业低碳发展将经历“碳达峰平台期、稳步下降期及深度脱碳期”三个阶段,通过实施铁素资源优化、流程优化重构、系统能效提升、用能结构优化、低碳技术变革、产业耦合降碳六大技术路径,建设碳排放数据管理体系及钢铁产品全生命周期（LCA）碳足迹两大平台,实现2025年碳排放总量较峰值降低10%,2030年碳排放总量较峰值降低30%,最终在2050年实现碳中和,并详细阐明了该企业对各技术路径的规划目标,测算了各减碳技术路径实施后带来的碳减排量期望值,比较了不同技术路径在不同发展阶段所带来的减碳效果。最后,结合该企业低碳发展技术路线图的制定和实施过程,提出我国钢铁企业低碳发展的建议。      

铜冶炼能耗效率分析(续)

介绍了有色金属工业能源消耗量及其品种结构，详述了不同铜冶炼企业的综合能耗和直流电耗，不同工艺的岣冶炼能源品种及单位产品综合能耗，分析了国内外铜冶炼生产的节能技术、设备及发展情况，提出了一些降低铜冶炼能耗的建议。     

电解铝节能降碳新路径的探索

推进碳达峰碳中和是破解资源环境约束突出问题，实现可持续发展，推进现代化中国高质量发展的内在迫切要求。国内电解铝行业作为高载能行业，年排放二氧化碳量4亿吨以上，占全国有色金属工业二氧化碳总排放量的65%以上，是有色行业二氧化碳排放量最大的领域，故探索并实施电解铝行业节能降碳路径和措施迫在眉睫。本文旨在根据国家双碳”1+N”的政策要求，结合电解铝行业当前的用能现状，通过深入分析电解铝各环节节能降碳的关键需求，提出电解铝绿色低碳发展的实施路径建议、为同行业节能降碳，早日实现碳达峰碳中和目标提供参考借鉴。     

铜冶炼自动剥片机组设备的设计及改造

随着社会不断进步,世界经济全球化发展的情况下,各行各业面临巨大压力,铜冶炼行业竞争同样十分激烈。但是许多企业的铜冶炼自动剥片机组设备存在问题,制约了铜冶炼工作进程与效率。为此提出铜冶炼自动剥片机组设备的设计及改造。通过了解铜冶炼自动剥片机组设备设计,了解铜冶炼自动剥片机组设备的组成、铜冶炼自动剥片机组设备的结构工作流程,发现铜冶炼自动剥片机组设备存在问题的构件。在改造铜冶炼自动剥片机组设备中,针对详细分析铜冶炼自动剥片机组设备后,对存在问题的部件进行改造,从而提高铜冶炼自动剥片机组设备对铜冶炼的工作进程和效率。     

工信部将修订《铜冶炼行业规范条件》

<正>近日,为推进铜冶炼行业供给侧结构性改革,工信部对《铜冶炼行业规范条件(2014)》进行了修订,新版的《铜冶炼行业规范条件》正在征求意见阶段。征求意见稿对铜冶炼行业的生产工艺提出了更明确的要求。铜冶炼是我国有色金属的重要产业,随着铜矿资源成分日益复杂,环保要求更加严格,开发清洁高效铜冶金方法是铜冶金工业的发展方向。传统的火法炼铜由于冶炼效率低、能耗大、污染严重等问题,正逐步被淘汰。     

铜冶炼能耗核算与碳排放量核算差异性和相关性分析

本文以铜冶炼行业为例,重点分析了能耗核算与碳排放核算的关系。首先,分别梳理了铜冶炼能耗与碳排放核算的相关标准、核算边界及核算方法等;其次,对铜冶炼能耗核算与碳排放核算进行差异性和相关性分析,两者差异性主要体现在边界范围,如耗能工质、过程排放等方面,相关性主要体现在能源碳排放量与能耗值的线性关系;再次,分别基于典型铜冶炼工艺案例和国内行业统计数据,对其综合能耗和碳排放量进行估算,并验证两者呈近线性相关,铜冶炼按全国电力排放因子核算的碳排放量与其按等价值核算的综合能耗比值约为2.0;最后,从核算边界、电力折标系数及排放因子取值等方面提出标准修订建议,供相关部门工作人员参考。     

我国精炼铜行业现状及发展趋势浅析

综述了近几年我国铜冶炼行业的生产、分布、贸易及供需平衡情况;阐述了国内产能规模在40万t以上的大型精炼铜生产商情况及发展动态;分析了过去10年中国精铜的价格走势及主要影响因素,对未来一段时期内的铜冶炼行业发展及价格趋势进行了初步预判,指出中短期内,我国铜冶炼行业将始终处于供大于求的态势,原料对外依存度提高、环保要求日趋严格、完全成本上涨等将成为制约我国铜冶炼行业发展的主要因素,预计未来一段时期内铜价将继续保持震荡走低的态势.     

“十一五”中国节能工作和铜的消费应用

节约资源,提高能源利用效率是中国经济发展的基本国策。在这个发展理念下制定的“十一五”规划将对铜行业有利有弊,但总体前景应是乐观的。随着电力、建筑、家电、汽车等行业的发展,中国铜消费量在2011年预计达到609.6万t,中国铜工业面临新的机遇与风险并存的发展时期。     

铜冶炼转炉高温二氧化硫烟气余热分析

在我国的双碳目标下,冶金行业面临着节能降耗的长期目标。从全生命周期角度对冶炼过程中产生的废弃物进行处理至关重要。基于此,文章对铜冶炼过程中冰铜吹炼烟气排放情况进行了研究。通过对转炉吹炼工艺进行综述,分析了吹炼过程中排放烟气的温度、二氧化硫含量、烟尘量等的波动特点,并进行余热回收计算,为后续烟气资源化利用及节能减排提供思路。     

工信部将修订《铜冶炼行业规范条件》对生产工艺提出更明确要求

<正>近日,公共媒体从工业和信息化部获悉,为推进铜冶炼行业供给侧结构性改革,工信部对《铜冶炼行业规范条件(2014)》进行了修订,新版的《铜冶炼行业规范条件》正在征求意见阶段。征求意见稿对铜冶炼行业的生产工艺提出了更明确的要求。铜冶炼是我国有色金属的重要产业,随着铜矿资源成分日益复杂,环保要求更加严格,开发清洁高效铜冶金方法是铜冶金工业的发展方向。传统的火法炼铜由于冶炼效率低、能耗大、污染严重等问题,正逐步被淘汰。