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摘要 :根据“碳达峰碳中和”政策要求,我国作为全 球生产和消费有色金属的领先者, 正在逐渐由大国向强国 转变。然而,有色金属行业也被认定为碳排放重点行业。 如果在有色金属开采和使用中忽视环境保护问题, 将对人 类的生存环境产生巨大影响。因此,为了实现有效的环境 保护和资源利用, 本文基于双碳政策背景下我国有色金属 行业发展的对策, 提出了该行业在实施双碳政策过程中的 标准工作思路及发展方向。这将为有色金属行业的可持续 发展提供基础的保障。
关键词 :低碳发展,低碳标准,有色金属,标准化
根据相关研究表明,目前我国对碳排放的核算结果 显示明显偏高。作为一个发展中国家,我国面临着时间紧 迫,范围广泛的碳减排问题。同时,作为全球碳排放量最 大的国家, 我国肩负着为全人类谋求长远发展利益的重要 使命,必须不断努力实现对碳排放的有效控制,推动双碳 政策的实施。因此,本文对当前双碳政策下有色金属产业 的发展需求进行了梳理, 并从技术层面介绍了产业发展的 对策。同时,提出了有色金属产业在双碳背景下的标准发 展思路,并展望了未来产业的发展方向。这将为推动双碳 工作的顺利进行提供新的发展路径。
1 有色金属行业低碳发展和标准工作的要求
近年来,我国有色工业的碳排放量持续增加,尽管 “十四五”计划提出了资源规划要求,并推动优化布局和 结构调整,但受到工业化发展速度的影响。目前,我国能 源结构不合理,能耗偏高,能效偏低的企业面临被淘汰 的风险。为实现“减碳”的目标,工业生产需要进一步提 高空气污染排放标准,推动工业升级,淘汰落后的生产方 式。此外,将冶炼分布在资源密集、交通便利的区域,有 色金属加工集中在消费集中的区域,提高产能集中度,对 工业节能也非常重要。在“双碳”工作思路下,可以帮助 有色金属行业进一步提高能源利用效率,加强污染治理, 实现节能减排,达到产业升级改造的最佳效果。在生态环 境管理部门的要求下,需要严格审查新建、改扩建有色金 属冶炼项目,并贯彻落实新增产能和优化存量的方针。此 外,可以借鉴生态环境部门,对主要产业进行空气污染和温室气体联合控制的要求, 在重点地区开展高碳排放产业 的试点示范,优先实现碳达峰目标。此外,通过数字金融 手段降低碳排放量也是实现“双碳”目标的一种方式。目 前,主要产业如有色金属已纳入《全国碳排放权交易配额 管理的重点排放单位名单》,为建立有色金属行业的碳交 易体系打下坚实的基础,并为企业的碳减排提供指导。因 此,在“双碳”目标下,有色金属工业应达到的目标应包 括以下内容 :①继续开展节能减排工程,加速工业向高 端、智能、绿色方向发展 ;②加强对新增高耗能项目的管 理,淘汰落后生产能力的管理。③积极进行试点示范 ;④ 打好步入碳排放市场的基础。
2 有色金属行业低碳发展和标准工作中存在的主要问题
2.1 矿山存在的历史遗留问题
我国有色金属原生矿产资源的限制越来越严重。作 为全球有色金属生产和消费的领先国家,我国对国际市 场的依赖度不断增加。铜矿资源匮乏,进口依赖程度超过 70%,铝、铅、锌、镍等矿产的开采程度较低,而钨、锡、 锑等矿产则被过度开采。在我国的有色金属产业链中,开 采和选矿环节涉及大量矿山,分布范围广泛,存在着矿山 环境、地质和生态等问题。废石、工业灰尘和酸性废水是 开采和选矿过程中主要的污染物。矿山开采对周围的水、 土壤和空气造成了严重的污染。采空区受植物、生物和地 下水等多种因素的影响,会引发地表沉降和各种地质灾 害。矿山污水主要包含有机物、石油污染物、氰化物、酸 和重金属等。此外,还存在热污染、水浑浊污染、固体悬 浮物和变色等污染问题。在我国地下采煤引发的各类地质 灾害已经很多。采空区地表沉降是导致开采企业经济损失 的因素之一,开采活动引起的地下水直接污染了周围生态 环境,给环境造成了无法挽回的损害。近年来,在《矿山 地质环境保护规定》中明确指出,采矿企业必须在采矿前 制定矿山地质环境保护、整治和修复方案,并缴纳保证金 用于矿区地质环境的整治和修复。相关发展理念强调“绿 色”采矿,推动“绿色”矿山的发展,并倡导在采矿活动中 贯彻“生态”“环境”的思想,采用先进的开采技术,在开 采过程中对环境进行治理, 最大限度地减少对矿山的不利影响。然而,仍面临着许多历史遗留问题,给矿山环境带 来严重的污染。
2.2 冶炼与加工环节存在的主要问题
目前,国内有色金属产业链各环节的产业结构仍存在 不合理的情况,需要进一步优化。例如,电解铝和镁熔炼 等能源密集型产业已经面临严重的产能过剩问题。国内仍 存在大量未淘汰的落后冶炼产能,特别是在以煤碳为主 要能源物料的有色金属冶炼加工行业中,能源消耗巨大, 能源利用效率低下,节能减排任务繁重。电解铝、金属镁 等行业的高耗能特征导致高碳、高污染,环境污染问题严 重。近年来,长期的矿产资源开采也导致冶炼生产过程中 积累的重金属污染问题逐步显现, 如重金属对土壤和水源 的环境污染以及血铅污染等。另外,冶金、汞矿、蓄电池、 废物和垃圾等行业也对人类造成严重的危害。我国在自主 创新方面的水平相对较低, 尤其在冶金和深加工等高科技 设备方面仍依赖进口。在高附加值生产和资源整合方面仍 缺乏核心技术, 而在我国重要的有色金属新材料开采和战 略新兴产业需求之间存在严重脱节现象。
3 有色金属行业低碳发展和标准工作开展的应对措施
有色金属冶炼工艺中,火法冶金和电解冶金等工艺直 接或间接耗用了煤碳、石油和其他化石燃料,成为二氧化 碳排放的主要源头。然而,要实现有色金属行业的碳中和 目标是一个特殊的过程,其中电解铝工业尤其重要,对整 个行业的碳排放起着关键作用。因此,在整个行业中,优 先实现电解铝工业的碳中和是实现整个行业碳中和发展 的基础。为此,我国应在进一步推进“双碳”目标的前提 下,严格控制新增产能,并从以下四个层面推进“双碳” 建设。
3.1 推进能源结构优化
从能源结构上看,促进源网荷储一体化建设和挖掘多 能互补的潜力对于实现有色金属行业的双碳目标非常重 要。特别是随着电解铝生产中低碳能源比例的增加,电解 铝行业有望提前实现双碳目标。此外,将产能转移至清洁 能源使用区域也可以增加产能在能源中的比重。
3.2 推广低碳、负碳技术
在引导产业结构调整的过程中,我国一直提倡开发高 效率、低能耗、低污染的新冶金工艺。因此,在有色金属 冶炼过程中, 需要不断推动高冶炼技术和短流程工艺的发 展。例如,应持续推动电解槽热回收节能技术,并探索利 用大规模预培电解糟进行电解铝的生产等。然而,由于一 些工业过程的温室气体排放减排难度较大, 因此需要重点 研究开发负碳排放技术,并做好技术储备工作。此外,有色金属行业还应积极探索二氧化碳资源化利用的方式、技 术和手段。
3.3 发展循环经济
发展循环经济对于促进绿色低碳循环发展经济体系 至关重要。国家发改委提出了一项具有重要意义的政策 措施,对废弃材料的资源化利用进行了详细阐述,促进废 旧物资回收利用。在电解铝工业中,废铝的能耗较低,因 此我国废铝工业仍具有较大发展潜力。在改造升级的过程 中,应逐步完善闭环回收循环系统建设,注重废旧铝材的 循环利用,合理配置废旧铝材,并逐步淘汰“散乱污”的 废旧铝材。这也是推动废旧铝材产业实现双碳目标的重要 手段之一。通过这些举措,有助于提高资源利用效率,减 少废弃物的产生,促进循环经济的发展,实现绿色转型和 可持续发展。
3.4 配套标准建设
产业发展和技术创新都需要标准化的支持和指导。标 准化是一种可测量、可报告、可核实、可验证和可实现的 方法。为了推进“双碳”目标的实现,必须将标准化工作 与之结合起来。按照国务院的要求,需要从顶层设计的角 度系统性地规划绿色标准体系,以构建一个全面的系统, 然后制定一整套环境保护标准。同时,生态环境部门也指 出,应推动各个标准系统的整合与统一,制定一套综合应 对气候变化的标准。此外,还要开展移动污染源空气污染 和温室气体排放协调控制标准的研究。基于这些工作,提 出了我国有色金属产业发展的新思路, 并对有色金属产业 发展提出更高的要求。
4 有色金属行业低碳发展和标准工作思路的有效实现途径
4.1 生态化低碳改造与生态规划设计相结合
通过将生态化改造和生态规划设计有机结合,可以实 现有色金属产业的可持续发展。首先,要在现有企业的基 础上进行生态化改造,对于拟新建的企业或产业园区,也 要严格遵循生态规划和设计原则。目标是构建一个完整的 有色金属产业链网络,包括“采 -选 - 冶 - 深加工 - 消耗 - 回 收 -再循环”等环节。在现有采选结合的基础上,以调整 与修复为主要内容,以系统约束与引导为主要方式,将已 有的企业纳入生态再改造的范畴。具体包括优化工业结构 和组织,提供生态再改造的技术体系支持,并为生态重建 提供政策与体制保障。此外,还需要关注废旧有色金属的 循环利用和供应链的协调管理。通过这些措施,可以实现 物料的一体化管理,实现能源与废弃物的等级循环利用。 在规划和建设有色金属工厂或工业园时, 应采用生态产业 链的规划设计方法,包括延链、补链和耦合链等,以使其与高度的生态要求相一致。从管理、规划到建设,构成一 个“源 -产 - 用”正反馈的循环。这样的发展路径显示了我 国有色金属产业正在朝着绿色低碳的方向发展。通过生态 化改造和生态规划设计的有机结合, 可以实现有色金属产 业的可持续发展。这不仅有助于环境保护,还能推动经济 的绿色转型, 使我国有色金属产业走上一条绿色和低碳的 发展之路。
4.2 有色金属采矿与选矿的生态低碳化
在矿山地质环境整治与修复过程中,可以采取多种渠 道获取资金,建立多元化的资金投资体系,以实现对矿山 地质环境的治理与修复。除了增加财政投资外,各级政府 还应鼓励和引导社会资金对矿山地质环境进行投资。为 此,可以出台一些优惠政策,激励矿山企业从盈利中提取 更多的资金用于矿山地质环境的保护与治理。此外,还需 要加强矿山地质环境修复与治理技术以及矿山废弃物回 收利用技术的研究与探讨。例如,可以探索新的技术方 法,实施矿区地质环境的动态调查与实时监测,开发矿区 生态环境恢复技术,提升矿区水土环境污染治理技术,评 估矿区土地复垦潜力与适宜性, 推广高效经济的矿区地质 环境整治方式。
在法律和制度的约束下,对于新矿区的规划、设计和 实施必须按照原始生态的要求进行。在制定采矿企业的 产品计划时,必须考虑便于回收和利用资源,强制资源节 约,并强制淘汰落后的技术和生产方式,以防止重蹈覆 辙。这一过程必须从规划开始,严格控制低碳生态要求, 并严格执行环境影响评估。废石、废渣等废弃物进行分级 处理。为了防止采空区地面塌陷和其他地质灾害,采空区 在回采期间必须进行回填,对中矿和尾矿进行回收利用。 禁止使用以往开采方式,即“优先开发富矿,抛弃难处理 尾矿”。法律上禁止采矿未达到当前技术水平难以实现的 矿石品位。当有色金属达到丢弃数量时,应将其回填或堆 存到指定的区域,而不应堆放到会影响生态环境的地方, 如江河等。同时,应加强再生水回收,对经处理后的污水 进行分级使用。要妥善保管固态和液态选矿化学试剂,特 别是在使用后, 含有选矿化学试剂的污水要经过处理后才 能排放,以免对当地的生态环境造成破坏。在管理指导与 政策鼓励方面, 应加大对地质勘查和矿山的兼并与重组力 度,加强对矿山的治理与整顿,同时加强对矿山的监管。 制定并完善法律法规,以整治采矿秩序,遏制无证勘探、无证采矿和越界采矿。出台有关政策,鼓励矿业发展多元 化,积极开展海外矿产资源开发,争取海外合作、兼并收 购和原地开采等方式,形成远期稳定的矿产资源基地,增 强资源保障能力,缓解境内有色金属原料供应不足的问 题,确保金属矿产资源安全。
4.3 有色金属冶炼加工的生态低碳化
对于现有的有色金属冶炼加工链,可以通过宏观调 控、政策导向、兼并重组和产业转移等方式来实现改善。 可以通过对工艺和装备的改进来提高可再生能源的利用 比例,并降低能耗、减少排放, 实现我国能源结构的转型。 为此, 可以采用节能工艺和技术, 以提升资源和能源的利 用效率。此外,应采用一体化的管理方式,将能量和水资 源一体化管理,全面回收固态、液态和气态废料,并循环 和梯级利用余热余能。对于废旧有色金属等废料, 也可以 加以利用,以实现资源和能源的节约。同时,在有色金属 冶炼生产中的应用供应链协同管理,促进其生态和低碳 运作。
5 结语
综上所述,针对中国目前有色金属产业链上不断转型 过程中存在的问题,本文从产业生态学角度出发,对现有 的有色金属产业链的各个环节进行了研究与探索, 致力于 实现其“绿色”转型。同时,按照“绿色”原则,对新建的 有色金属企业和产业园区进行了规划和建设。通过在采 选、冶炼、加工等产业链环节中推行生态低碳化措施,致 力于实现产业和能源结构的双重“碳”减排目标,通过整 合管理方式,提高科技创新的自主性。由此建立了国家、 产业和企业各个层级的生态高企技术支撑体系。然而,有 色工业的“双碳”发展是一项复杂的系统工程,仍面临着 许多困难和挑战。这需要长期的动态过程,要求社会全面 重视消费价值观与消费行为, 并确保相关政策与制度的保 障,以及废旧有色金属回收循环利用体系的建立,供应链 协同管理,并由相关主体共同承担责任。在细分行业标准 的制定过程中,优先控制排放量较大的有色金属冶炼环 节,在确保标准质量的前提下,加快推进修订工作,确保 有色金属行业实现低碳化目标,推动早日实现“双碳”建 设目标。
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