解读《废物资源化科技工程专项规划》
2012年06月13日 15:15 8343次浏览 来源: 中国有色网 分类: 再生金属资讯
废物资源化科技工程是缓解资源环境瓶颈的战略选择
我国工业化发展阶段仍处于资源消耗的高峰期,工业重型化、低端化特征明显。我国作为世界制造业大国,为世界提供了高份额的基础原材料和资源型产品,在经济增长的同时,付出了沉重的资源环境代价。我国人均优质资源短缺,对外依存度逐年加大。我国基础制造业的资源能源环境全生命周期效率与发达国家还存在较大差距,导致工业废弃物产生量逐年增加,20亿吨/年的废弃物负载极其沉重,造成了严重的资源浪费、环境污染和生态破坏。制造业的绿色化升级是我国转变经济发展方式亟待解决的关键问题。针对我国国情,科技部会同七部委联合发布了《废物资源化科技工程“十二五”专项规划》,重点面向城市矿产、大宗工业固废、生物质废物、垃圾污泥等废物,提出科技发展的重点任务及发展目标,对缓解我国资源环境瓶颈、推动战略性新兴产业发展、转变经济发展方式具有重要意义。
资源循环/循环经济模式是运用自然生态的物质再生循环与生态整合原理,结合系统工程、最优化方法与绿色过程工程高新技术设计的物质高效、多层、分级循环利用的经济可持续增长模式。通过废弃物资源化技术创新可实现资源利用的最大化、环境影响的最小化以及企业经济效益和社会效益的协调优化。如我国共伴生矿产资源综合利用率小于30%,而发达国家可达70%,如何资源化利用含有价金属废渣是个重要方向。以钒铬工业废渣为例,国内外尚无可行技术,多采用解毒后填埋。中科院过程工程研究所在钒铬高效清洁转化分离与过程污染控制的原创性技术研发基础上,已建成世界上首套钒铬废渣全组分高值化利用1.5万吨/年生产线,实现了利用含钒废料直接生产高纯五氧化二钒产品,回收率达90%,铬也能以三氧化二铬形式全部回收,经济和环境效益显著。该技术在科技部支持下进一步拓展,用亚熔盐化学场强化原创技术处理我国大宗特色资源钒钛磁铁矿钒、钛、铬冶炼渣,也取得重要进展。对大宗工业固废的氧化铝赤泥,采用亚熔盐介质的界内循环技术,已建成万吨级示范工程,可望通过自主创新,在国内外首次解决拜尔法赤泥综合利用难题。
清洁生产的源头减弃与废物资源化技术的耦合集成,将大大促进传统产业的绿色化技术升级,缓解我国的资源环境瓶颈。
再制造产业前景广阔
装备维修实践发现,装备的失效取决于最薄弱零件部位的失效,只要使最薄弱零件部位的性能得以恢复提升,装备的整体性能就能提升,装备的总体寿命就会延长。最薄弱零件或零件最薄弱处的失效,基本都是表面磨损和腐蚀失效。解决磨损和腐蚀问题,表面工程技术具有得天独厚的优势。如果将大量的废旧装备集中起来,以拆解后的废旧零件作为再制造毛坯,利用表面工程技术对毛坯进行批量化修复,重新赋予废旧装备服役能力,那么这一过程就是再制造。
再制造是废旧机电产品高技术维修的产业化,其重要特征是再制造产品的质量和性能要不低于原型新品,成本仅是新品的50%左右,节能60%,节材70%,对环境的不良影响显著降低。再制造包括再制造技术、再制造工程和再制造产业三个层次。再制造技术是再制造工程的基础,再制造工程是再制造产业的前提,再制造产业则是再制造工程技术的产业化。
再制造是国家倡导的循环经济中“再利用”的高级形式,它既是制造的创新,也是经营模式的创新,已成为现代制造服务的重要内容。再制造生产的突出特点是:再制造过程中所使用的生产毛坯是由逆向物流获得的废旧装备(但可再用)工业化的生产过程。废旧装备之所以报废,并不是因为它整体不能用,而大部分是由于零部件的表面磨损和失效。事实上,通过将表面部分修复,装备又会恢复生命。因此说,再制造也是装备生产的重要方式。
以美国和西欧为代表的国外再制造,起步早、规模大、效益好,其再制造模式主要采用换件修理法和尺寸修理法。换件修理法更换的失效零件,要么成为垃圾,要么被回炉冶炼,重走一遍熔炼成形制造使用的“耗能、污染”过程;尺寸修理法虽然能恢复零件的出厂性能,但因破坏了互换性,且使用了非标准件,故达不到原型机新品的使用寿命。国外再制造模式虽可节能、节材和环保,但对再制造的巨大潜力挖掘得还不够,不适合我国国情。只有利用先进的表面工程技术,将每一个失效零件都修好并让它们重新服役,才能最大限度地满足节能减排的要求。为此,再制造技术国家重点实验室探索形成了“以高新技术为支撑,以恢复尺寸、提升性能的表面工程技术为依托,产学研相结合,既循环又经济的中国特色的再制造模式”。在该模式的指导下,我国的再制造可将旧件再制造率提高到90%,使零件的尺寸精度和质量性能标准不低于原型新品水平,而且在耐磨、耐蚀、抗疲劳等性能方面达到原型新品水平,并最终确保再制造装备零部件的性能质量达到甚至超过了原型新品,受到国际同行的广泛认同与高度关注。
鉴于再制造可使废旧资源中蕴涵的价值得到最大限度的开发和利用,缓解资源短缺与资源浪费的矛盾,减少大量的失效、报废产品对环境的危害,是废旧机电产品资源化的最佳形式和首选途径,是节约资源的重要手段,再制造已被作为一项战略性新兴产业得到国家部委高度重视,发展前景广阔。
责任编辑:小贝
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