2015年中国铜物质流研究

中国是铜资源消费大国,研究铜资源的利用和循环状态对中国经济的可持续发展具有重要意义。本文基于物质流研究方法,从铜资源的采矿、选矿、冶炼、加工制造、消费和回收处理等产业链关键环节详细阐述了2015年中国铜资源的流动情况,得到了2015年中国铜物质流图,并厘定了铜资源的相关技术经济指标。结果显示,铜生产阶段中地采和选矿的损耗率比较高,分别为12.34%、14.81%;铜资源对外依存度高达74.63%。在减少能耗降低损失的同时,中国还应加强国内资源勘查和提高再生铜的利用率。     

中国2019年黄金物质流分析

党的“十九大”提出中国经济正由高速增长阶段转向高质量发展阶段,这标志着我国黄金行业也必须从过去只重视规模速度的粗放型发展方式向注重质量效益的集约型发展方式转变。为了更好地了解中国黄金行业的发展现状,探究黄金在社会经济系统中的代谢过程,本文运用物质流分析方法,依据文献调研和统计数据,通过搭建黄金物质流框架,以2019年为例探讨我国黄金物质流的实现路径,对物质流中生产、加工制造、使用、废弃物管理4个阶段展开具体分析。研究结果表明：1）生产阶段向加工制造阶段流入精炼金1 015 t,金矿尾渣排放损耗黄金900 t。在此阶段,金矿资源的严重消耗与环境污染加剧问题对我国黄金产业的可持续发展产生了不利影响。2）加工制造阶段的进口纯金量为781 t,向使用阶段流入精炼金1 706 t,黄金损耗为90 t。2019年我国黄金供给对外依存度达到52.5%,显示出整体偏高的态势。3）在使用阶段,2019年我国黄金需求总量为1 641 t,其中黄金消费量为1 003 t,黄金消费以金饰为主,占该年黄金消费量的67.4%。4）在废弃物管理阶段,2019年我国回收黄金量为465 t,占该年黄金供应量的27%。研究结论：1）我国黄金生产以矿产金为主、有色冶炼副产金为辅,其中有色副产金占黄金总产量的比例从2000年的9%增长到2019年的16%,表明我国黄金产业的集约化程度正在逐步提高。2）我国对黄金资源需求量巨大,黄金资源对外依存度较高。近些年我国工业领域的黄金消费量增长很快,未来随着电子产业的快速发展还会不断扩大对黄金资源的需求。3）回收黄金是我国黄金资源供应的重要组成部分,其中黄金饰品的回收收益比工业回收高出很多,工业黄金回收工艺还有待进一步提高,产业链还有待进一步完善。     

四川省再生铜物质流分析

铜是人类最早发现的古老金属之一,也是我国重要的战略金属矿产。在我国有色金属资源储量严重不足的情况下,再生铜极大程度上缓解了我国铜资源的严重不足,拓宽了铜的来源渠道。本文通过对四川省九家再生铜企业的现场调研,获取了铜产业的流量、流向、再生产情况,并对铜流量、流向、再生产情况进行了分析,同时对金属铜的再生利用社会经济价值和再生利用生态环境价值进行影响评价。结果表明,再生铜比冶炼铜平均节约18.16%的能源,废铜的回收、再利用,无论从节能降耗、缩短生产流程周期,还是从环境保护、改善人类生态环境等各方面都可以产生可观的经济价值和生态价值。基于此,本文绘制了四川省重点金属铜企业年处理量级再生铜产量桑基图,并从生态、经济和政策等方面提出建议。     

铁物质流研究综述

近年来,将物质流分析方法运用于铁资源的研究大量涌现,本文从产业层面、国家层面和全球层面的铁元素物质流研究,以及将物质流方法与系统动力学模型和复杂网络模型等其他分析方法相结合的研究,这两个方面对目前的研究成果进行了梳理。研究发现:在产业层面或单个国家内部的铁物质流研究已经较为成熟,将来主要的创新点是与其他分析方法的结合;在跨区域或全球层面的铁物质流研究成果相对较少,与其他分析方法相结合的研究也不够深入,未来的研究可以在这方面取得较多创新成果;由于铁的最终产品种类繁多,对钢铁产业链终端产品的铁物质量进行识别和统计,并纳入铁资源全生命周期研究,也是铁物质流研究未来取得突破的方向之一。     

铝物质流研究进展

本文综述了铝物质流研究的相关内容,分析了国内外铝物质流研究的特点和不足,并展望了未来相关研究的热点和发展方向。现阶段铝物质流研究多与产业生态学相结合,而忽视了模型的动态模拟,研究区域多集中于国家层面,而对区域、企业和产品层面的研究较少,研究内容主要关注铝生命周期代谢过程和铝使用存量,而忽略了驱动铝物质流动背后的因素。未来铝物质流分析要与产业生态学、产业经济学及其他领域的方法相融合,构建铝物质流量化分析和动态模拟模型;健全区域/企业统计体系,加强基础性调研,完善中微观层次的铝物质流基础数据库;建立铝物质流、能源流和环境流的研究体系,设别影响驱动铝物质流动的因素,模拟其代谢过程等,以弥补现阶段物质流研究的不足。     

钢铁产业链全球物质流网络分析

在经济全球化的背景下,一个国家的钢铁产业链并不是一个封闭的系统,其中的每一个环节都通过国际贸易进行内部系统与外部系统之间的物质交流,本文通过构建产业链关键环节的全球铁元素物质流复杂网络模型,分析了钢铁产业链不同环节的网络整体特征,以及国家的进出口总量和国家在网络中对资源流动的控制力。主要结论有:铁矿石环节的全球贸易物质量最大,网络密度最小,国家之间联系最不紧密,集团性最不明显,全球化程度最低,其贸易量主要集中于少数国家和少数贸易关系;钢铁制品环节的全球贸易网络规模最大,国家数和贸易关系数都最多,国家之间的贸易紧密度最高,全球化程度最高;废料环节的全球贸易网络分化最明显,表现出了较强的贸易集团性;中国在铁矿石、生铁、粗钢和废料环节的贸易网络中的控制力都较高,但在钢材和钢铁制品网络中的控制力不高。     

循环利用氯化铵从氧化铜钴矿中回收铜钴

通过对氯化铵焙烧转化氧化铜钴矿-浸出-沉淀铜钴-氯化铵回收过程的研究,实现氯化铵的循环利用,达到回收富集铜钴及减少排放的目的。试验研究表明：在最佳工艺技术条件下,铜、钴回收率均达90%左右;氯化铵可从饱和的沉淀母液中冷却结晶出来,循环用于氧化铜钴矿的处理。因此,可实现氧化铜钴矿的低温、少废、高效开发利用。     

2011-2016年中国对外贸易铜物质流分析

铜是我国最紧缺的大宗有色金属矿产,围绕铜开展国际贸易成为必然趋势。本文通过物质流分析法,基于海关含铜商品的科学分类,结合分层抽样法,厘定了中国含铜商品进出口贸易数据相关种类的含铜系数,系统分析了2011-2016年中国进出口含铜商品净进口量、分类占比情况以及中国铜对外贸易的空间格局。结果显示,2011-2016年铜净进口量不断增大;进口的含铜商品主要是铜矿砂及其精矿、精炼铜以及废杂铜,出口的含铜商品约73%是铜制品,其中占比最大的是电线电缆、家电、计算机以及发电机;中国进口的铜矿砂及其精矿、精炼铜以及废杂铜主要来源于铜矿资源丰富的国家,如：智利、美国等,而出口的铜制品却遍布全球;2011-2016年中国铜资源对外依存度保持高位,为65%-75%。     

选矿厂发展循环经济的微观物质流分析

物质流分析是发展循环经济进行指标核算和调控的重要手段。在简要综述物质流分析及应用、矿业物质流分析实践的基础上,提出了选矿厂物质流实物核算和价值流分析的二元微观物质流分析方法,将选矿常用的金属平衡法引入到选矿厂物质流分析实践中,建立了选矿厂实物流核算和价值流分析的方法和模型。     

基于物质流方法的磷石膏资源化利用现状分析

中国作为农业大国,为了保障粮食安全需要大量的磷肥供给,从而造成在磷酸、磷肥生产过程中产生大量的工业固体废弃物——磷石膏,其长期堆存会对生态环境产生严重危害。我国从2018年开始大力推动对磷石膏的资源化利用,制定、出台了多项鼓励性政策,但直到目前为止磷石膏的综合利用率仍然较低,其资源化利用市场还需要不断建设和完善。本文基于我国磷石膏产生量底数不清的问题,采用产废系数法,以《中国工业统计年鉴》中磷肥产量为基础,估算我国从1957—2019年磷石膏产量,并在对云南、贵州、四川、湖北、安徽等省份开展实地调研与分析之后,选取磷石膏资源化利用综合表现较好的贵州省作为重点研究对象进行物质流分析,绘制磷石膏资源化利用的物质代谢图谱。研究表明：从时间序列方面来看,贵州省磷石膏资源化利用率逐年上升,利用处置率从2018年的58.80%提高到2020年的107.37%,这标志着贵州省已经开始消纳历史堆存的磷石膏固体废弃物;从资源化利用途径方面来看,贵州省2021年第一季度依靠井下填充、制酸及其他化学利用、制造建材、制造水泥缓凝剂,分别消纳磷石膏96.45万t、36.04万t、33.09万t、23.48万t,综合利用率达到55.02%,但利用途径基本还停留在初步发展阶段,具有产品附加值较低、无法实现大规模消纳等缺点。本文经过实地调查研究,探究磷石膏从产生到资源化全生命周期的物质代谢规律,揭示磷石膏资源化利用过程中关于原材料、技术、产品、政策等方面存在的一些关键性问题,从政府、企业、消费者等利益相关方角度提出针对性政策建议,期望能够为我国磷石膏的精准管理和资源化利用提供科学的理论依据,为循环经济、“无废城市”及双碳背景下其他大宗工业固体废弃物的治理研究提供科学的方法借鉴。     

超细球形钴粉的制备工艺研究

本文以氯化钴溶液为原料,以碳酸氢铵为沉淀剂,用液相法制备前驱体碳酸钴,着重考查了碳酸钴合成过程中氯化钴溶液浓度、反应温度、加料速度、络合剂加入量及酸碱度等因素对碳酸钴的成核、生长的影响,煅烧温度、氢还原温度、还原时间对钴粉松比、粒度、氧含量等性能的影响。通过以上条件的优化选择,当反应终点pH值为6.8-7.0,NH3:Co(摩尔比)为(1.4-1.5):1,反应时间为120-150min时合成理想的碳酸钴晶体,碳酸钴微观形貌为球形或类球形,粒度(D50)≤5.0μm,前驱体经洗涤、过滤、烘干、在600-700℃煅烧成氧化钴,用氢气在470-500℃将氧化钴还原4-6h后制备成钴粉,钴粉Fsss粒度小于1.0μm,松装比重大于0.8g/cm3,氧含量小于0.5%,微观形貌为球形或类球形。     

高硅含量钴白合金的电化学溶解工艺研究

为了高效提取有价金属Co,在硫酸体系中研究了钴白合金电化学溶解过程的影响因素并进行了条件优化。用电化学工作站监测合金块的阳极电位,用扫描电镜SEM分析合金阳极表面的变化,用X射线衍射仪(XRD)分析阴极产物,用原子吸收光谱仪(AAS)分析电解液中各金属的含量。结果表明：添加NH4Cl的硫酸电解体系中,钴白合金阳极中有价金属有效溶出。研究了添加剂量、电解电流、温度、酸度、阴阳电极面积比等因素的影响后,在优化条件下可实现Co、Fe的溶出率分别为119%、128%,阳极电流效率为72%。最后对电化学溶解法处理钴白合金的工艺流程的设计提出建议。     

基于物质流分析的铀矿山循环经济运行模式构建

物质流分析方法是铀资源循环经济运行模式的一种有益尝试,通过对铀矿山的采矿、选矿和冶炼等子系统的逐一分析,对各系统输入和输出物质量进行度量,最终得出铀矿山整个系统的物质流情况,也可作为衡量其循环经济运行水平高低的重要依据,进而采取有针对性的改进措施,提高铀资源的利用率。     

非洲某钴镍砷化矿选矿试验研究

非洲某钴镍砷化矿含镍3.05%、含钴0.23%,在完成矿石工艺矿物学研究的基础上,针对性地拟定了跳汰重选—浮选的试验原则流程,试验研究表明,该镍钴矿经过跳汰预抛尾、1粗3扫2精、中矿顺序返回浮选,可以获得镍品位为26.44%、钴品位为1.54%、镍回收率88.53%、钴回收率75.87%的镍钴综合精矿。     

非洲某钴镍砷化矿选矿试验研究

非洲某钴镍砷化矿含镍3.05%、含钴0.23%,在完成矿石工艺矿物学研究的基础上,针对性地拟定了跳汰重选-浮选的试验原则流程,试验研究表明,该镍钴矿经过跳汰预抛尾、1粗3扫2精、中矿顺序返回浮选,可以获得镍品位为26.44%、钴品位为1.54%、镍回收率88.53%、钴回收率75.87%的镍钴综合精矿。     

一种含钴废矿渣的生物浸出初步研究

对一种含钴废矿渣进行了生物浸出研究 ,得到了最佳浸出条件 ,同时探讨了强化浸出的方法     

废钴钼低变催化剂中回收钴的一种新工艺

:本文介绍了用碱溶法回收废钴钼低变催化剂中钴的新工艺。在适当的工艺条件下 ,钴的回收率为 93% ,是一种较好的回收钴的方法     

空气幕内气流场的数值模拟与分析

矿用空气幕是一种较好的风流控制技术。但由于现阶段研究还不深入,空气幕的结构设计、参数确定还仅依靠具体的实验分析,具有很大的局限性。采用有限元分析软件ANSYS对矿用空气幕内的空气流动进行仿真分析,得到流体的速度、压力的分布图,为矿用空气幕选择更合理的结构参数提供了依据。     

中太平洋富钴结壳的研究

大洋富钴结壳是国际海底极为重要的矿产资源,它广泛地分布于水深５００～３０００ｍ的海底山坡上,覆盖率可达７０％～１００％,丰度达３０～７０ｋｇ／ｍ２,富含钴、镍、铜、铂、金、锰等多金属元素。从８０年代起,许多发达国家就开展了广泛的研究。本文从采矿工程角度对我国中太平洋富钴结壳初期调查所取得的资料进行分析研究,这对我国大洋富钴结壳的开发利用有着重要的实用价值和指导意义。