中国铜工业物质流与价值流综合分析

发布时间：2020-05-16 10:56

【摘要】：近年来,在产业结构调整以及宏观调控的作用下,我国铜工业进入高速发展阶段。但是,这种急剧增长带来了资源的高速消耗和环境的严重污染,阻碍了铜工业的可持续发展。因此,在经济发展的同时,必须密切关注资源和生态环境状况,提高铜资源效率,积极寻求可持续发展的道路。本文在铜工业生命周期模型的基础上详细地描述了我国铜工业中生产、加工制造、使用和回收利用四个阶段,计算了 1990-2014年铜元素在生命周期各个阶段的变化量,并画出相应的物质流图。基于物质流分析,计算了铜工业发展中的几个重要指数,包括:直接物质投入、直接物质产出、生产阶段和加工制造阶段的原材料自给率与废杂铜使用比例、废铜指数、矿石指数、铜资源效率、社会存量变化和人均社会存量变化。我国铜资源效率呈降低趋势,平均值为1.4t/t,废铜指数和矿石指数平均值分别为0.3t/t和0.75t/t;社会存量变化和人均社会存量变化增长非常快。其次,在物质流分析的基础上引入价值流方法,并针对1990-2014年我国铜工业进行价值流分析。通过计算铜元素在生命周期流动中各个阶段的价值量变化,画出相应的价值流图。结果显示:近年来,我国各种铜产品进口价值持续走高,2014年我国进口各种铜产品总值达4410.6亿。其中,精炼铜的占比达到38.57%。当铜产品的加工程度越高时,其价值量也升高。最后,本文基于生命周期评价基本理论和eBalance软件建立了生命周期评价模型,对废弃空调中废铜的回收过程进行了生命周期评价,计算了该过程的酸化潜值(AP)、中国资源消耗潜值(CADP)、一次能源潜值(PED)、全球变暖潜值(GWP)、工业用水量(IWU)、可吸入无机物(RI)、二氧化硫(S02)、固体废弃物(Waste Solids)和富营养化潜值(EP)。归一化结果表明,在废铜回收过程中各项指标对环境污染的贡献度为:CADPEPWaste solidsS02APRIPEDGWPIWU,铜再资源化过程的综合指标为2.45362E-11。
【图文】：

铜资源,全球,精炼铜

从！９４９年到１９９５年，我国精铜的年消费量在４５年的时间内突破了第一个１００万吨；逡逑从１９９６年开始到２０００年，５年的时间消费量就突破了第二个１００万吨；接下来仅用了逡逑３年的时间（２００１－２００３年），年消费量再次突破达到第三个１００万吨［２］。图１．１和图１．２逡逑显示了邋２０１４年全球铜资源分布和该年各国精炼铜产量及其比例。从图中可以看出，２０１４逡逑年中国铜资源占全球铜资源分布的４％，而该年中国精炼铜产量占全球总产量的３１．４８％，逡逑位居全球第一位。目前，我国已发展成为全球最大的铜加工基地和铜消费基地，在全球逡逑铜行业内，我国铜工业亦充当了重要的角色。２０１５年，中国人均消费精炼铜近７公斤，逡逑是全球人均消费量的两倍，，美国人均消费量的１．１５倍，精炼铜单位ＧＤＰ消费强度约是逡逑美国８倍［３］。逡逑二：＾精炼铜产量，万吨逦｜３５0／0逡逑７００邋＾％邋ｒ邋３０％逡逑６００逦—邋—逦逦逦－邋２５0／0逡逑３００邋＾ｌ－１－Ｖ逦逦—丨５％逡逑２00邋逦逦逦－：邋１0％逡逑１０：邋：：逡逑＃邋＃邋＃邋＃命令＾命命＃淤，逡逑图１．１邋２０１４年各国精炼铜产量的分布逡逑Ｆｉｇ．邋１．１邋Ｔｈｅ邋ｄｉｓｔｒ

质量图,经验模型,字母,括号

数字后的括号中的字母反映了数据的来源：（丨）根据文献；（ｄ）计算：（ｍ）经验模型计算：（ｅ）估计；（ｃ）质量平逡逑衡得到。逡逑我国２０１３年铜生产阶段的物质流图如图３．２所示。首先需要确定２０１３年我国从铜逡逑矿开采到精炼结束期间所有的铜产量，以及该阶段各种含铜物质的进出口量。２０１３年我逡逑国自产铜精矿产量为１６８．１３万吨（文中数据除特别说明外，均指含铜量）；粗铜产量逡逑５８６．３３万吨；精炼铜产量为６６６．７１万吨；各种含铜物质的进出口数据如表３．２所示；铜逡逑精矿和废杂铜的出口数量与它们进口数量相比很小，可以忽略不计。国外进口铜矿含铜逡逑量一般为２５％
【学位授予单位】：东北大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：F426.32

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