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摘要：
我国基础铜矿储量匮乏，但铜的消费量随着经济的发展而日益增长，国内原生铜资源已无法满足市场对铜的需求。2017年，国内精炼铜消费量为1,179.79万吨，但产量只有889.50万吨，供需缺口达到290.29万吨。
再生铜利用作为补充原生铜资源不足的有效手段，近年在我国得到了较快发展。2017年，我国再生铜产量为320万吨，同比增长24.2%；再生铜产量占铜供应量的比值为25.2%，比上年扩大1.2个百分点。我国再生铜利用的原料来源比较繁杂，根据原料成分和含铜品位不同，其回收利用的途径也有所不同，主要分为火法和湿法两种，其中火法工艺应用较为广泛。
当前，我国再生铜企业主要面临产业结构不合理、产品附加值较低、分选及环保治理技术需升级、协同处理能力有待加强等问题。未来可充分利用国家相关政策的支持，加快创建国内再生铜原料的回收体系建设，加强与废弃电器电子产品、报废汽车等拆解处理企业的合作，深度挖掘不同含铜废料的协同处理工艺技术，促进铜再生行业的绿色发展与升级。
铜再生利用因省去采选、铜精矿冶炼等工序，能有效缓解铜矿开采所带来的资源消耗、环境污染及生态环境破坏等问题，具有较为显著的节能、环境及资源节约效益。但是，铜再生工艺有害污染物的产生与排放，对周边环境构成了一定威胁，同时其部分再利用工艺存在能耗较高、资源回收率低的问题。对再生铜项目的绿色评估，需综合考虑其正面的环境效益以及负面的环境影响，并将节能、环保及资源节约等因素纳入其中。国家有关部门颁布的相关规范、标准等，为评估工作提供了重要参考。
有色金属是国民经济的重要基础原材料产业，在经济建设、国防建设和社会发展中发挥着重要作用。再生金属循环利用是解决资源短缺的有效途径，再生金属行业已成为我国有色金属工业的重要组成部分。其中，铜作为重要的有色金属，由于我国基础铜矿储量匮乏，但铜的消费量随着经济发展而日益增长，国内原生铜资源已无法满足市场对铜的需求。合理开发利用再生铜，是发展循环经济，构建可持续发展社会的重要举措。铜再生具有显著的节能效益、环境效益及资源节约效益，但同时因部分工序有害污染物的产生、排放而对环境构成负面影响。做好铜再生行业的绿色评估工作，对促进行业整体的绿色转型升级，更好发挥其环境效益，具有重要意义。
一、再生铜利用行业概况
1、行业现状
铜是人类使用最早的金属之一，铜为五金之一，密度8.92g/cm3，熔点1,083.4℃，沸点2,567℃，具有紫红色金属光泽，其优异的延展性、导热性和导电性在电子、电气工业以及交通领域中应用广泛；其独特的金属特性和易加工性在军工行业无可替代，尤其是炮弹包壳和子弹壳用铜做最合适。
中国铜资源储量约3,000万吨，占全球储量的4.35%，居世界第6位。我国铜矿分布相对集中，从省份上看，主要分布在西藏、江西、云南、新疆，其次为内蒙古、安徽、甘肃、湖北、山西、黑龙江，以上10个省（自治区）的铜矿探明储量合计占全国总储量的83%；从地区上看，长江中下游、藏东、冈底斯、东天山、赣东北、阿尔泰、康滇的铜储量共占全国铜储量的63%，其中冈底斯地区铜储量占全国铜储量的17%。我国铜矿资源从矿床规模、铜品味、矿床物质组成看，具有以下特点：矿床规模小、品位低；贫矿多、富矿少；共伴生矿多、单一矿少(田尤,杨为民,申俊峰,曾祥婷.中国铜资源产业形势分析及发展对策建议[J].资源与产业,2015,17(04):100-105.)。
我国基础铜矿储量匮乏，但铜的消费量随着经济的发展而日益增长，国内原生铜资源已无法满足市场对铜的需求。下表为国内2007~2017年间，国内精炼铜产量与消费量的对比图。2017年，国内精炼铜消费量为1,179.79万吨，但产量只有889.50万吨，供需缺口为290.29万吨。2007~2017年间，国内精炼铜供需缺口于2015年达到顶峰，即348.52万吨。
再生铜利用作为补充原生铜资源不足的有效手段，近年在我国得到了较快发展。2017年，我国再生铜产量为320万吨，同比增长24.2%；再生铜产量占铜供应量的比值为25.2%，比上年扩大1.2个百分点。2017年，我国废铜回收量约200万吨。下图为国内2013~2017年再生铜产量与废铜回收量的对比图。
国内再生铜资源主要包括两部分，一是国产的废杂铜，二是进口的废杂铜。其中，进口废铜已成为我国再生铜来源的重要组成部分。2002~2008年期间，我国进口废铜增长显著，进口实物量在2007年达到峰值558.47万吨，此后由于全球金融危机爆发和铜价持续下跌，废杂铜进口量呈下降趋势，尤其是2012年以后，连续四年下降，到2016年降至334.81万吨，2017年小幅上涨至355.72万吨。1995~2017年国内废铜进口量如下图所示。
近年来中国废杂铜的进口来源地及渠道也不断增长，其中，工业发达的国家和地区是我国进口废杂铜主要的来源地。中国进口废铜的地区主要集中在珠江三角洲、长江三角洲和天津地区。根据工信部发布的符合《铜冶炼行业规范条件》的企业名单，国内再生铜企业多分布在江苏、浙江、江西、山东等地。
从全球范围来看，世界主要发达国家均十分重视废铜的回收利用。下图为2007~2016年全球原生精炼铜产量、再生精炼铜产量及精炼铜消费量的对比图，由图中可知，2016年全球再生精炼铜产量为385.9万吨，占当年全球精炼铜消费量的16.45%，成为铜资源消费的重要来源。
国外废杂铜的冶炼和综合回收比较成功的企业主要集中在欧洲，对原料适应性较强，可处理包括电子废弃物、工业废渣、精矿、混合型废料等多种原料并从中回收各种有价金属。
2、回收利用途径
我国利用的再生铜资源来源于社会的生产、流通、消费等多个领域，具有种类多、成分复杂、多夹杂其他金属或有机物的特性，其主要来源包括：有色金属冶炼、加工产生的废品和废料；消费领域淘汰、报废的含铜产品；进口的再生铜。再生铜所利用的废铜原料，选取自废杂铜的分选工艺，主要从废铜制品、废电线、电缆、废电机、废五金电器等废铜原料中，分选出废纯铜、废铜合金、混合废铜、塑料、橡胶、废铝、废铁等。
由于我国再生铜利用的原料来源比较繁杂，根据原料成分和含铜品位不同，其回收利用的途径也有所不同，主要分为火法和湿法两种。
（1）火法回收
火法回收工艺主要用来处理含铜量相对较高的含铜线缆及铜合金，应用较为广泛，具体又可以分为直接利用和间接利用两种。其常见回收利用路径图如下图所示。
直接利用适用于不同牌号的铜合金、精铜或成分相对单一的废铜资源，具有工艺少、污染小、能耗低等优点，可避免反复冶炼，提高铜回收率、降低能耗，但对原料的纯度有较高的要求。目前，我国直接利用主要用于废旧紫杂铜加工生产低氧光亮铜杆、紫杂铜直接生产铜粉及铜箔、黄杂铜加工生产各类黄铜产品等。
间接利用主要通过火法熔炼、电解精炼制备阴极铜，再经阳极泥富集其他有价金属、针对分类不清、成分复杂的再生铜资源，因其无法直接利用，通常通过间接利用的方式进行回收，主要包括一段法、二段法和三段法。其中，一段法用来处理含铜量大于90%的废杂铜，直接精炼成阳极铜；二段法用来处理含铜量大于70%的废杂铜，通过吹炼得到粗铜，再精炼成阳极铜；三段法用来处理含铜小于70%的废杂铜，原料熔炼成黑铜后经转炉吹炼成粗铜，粗铜经反射炉精炼成阳极铜。考虑到三段法过程复杂、投资大且燃料消耗多，再生铜资源间接利用通常以一段法和二段法为主(李历铨,郑洋,李彬,陈静静,吴玉锋,左铁镛.我国再生铜产业污染排放识别与绿色升级对策[J].有色金属工程,2018,8(01):133-138.)。
（2）湿法回收
湿法回收工艺通过二次铜资源的溶解、沉淀、反萃、电解等过程，分步回收有价元素，较适用于含铜量相对较低的阳极泥、含铜污泥和冶炼尘渣。现有处理工艺包括氧化/酸化焙烧-浸出、酸浸-萃取、微生物浸出等，如酸性体系中添加双氧水或通入空气，加热浸出废杂铜。湿法工艺具有工艺流程短、能耗低等特点，但浸出过程需用高浓度强酸，易产生含酸性废气、剧毒尾液、重金属尾渣等二次污染，环保压力较大。
3、未来发展
我国再生铜已成为市场上铜资源供应的重要组成部分，有效应对了铜资源禀赋不足的问题。未来铜需求的增长给行业发展提供了一定机遇，但与此同时，再生铜行业也面临着国际国内市场环境变化带来的挑战。
2017年7月，国务院办公厅正式发布了《关于印发禁止洋垃圾入境推进固体废物进口管理制度改革实施方案的通知》；2017年8月，环境保护部发布了《进口可用作原料的固体废物环境保护控制标准（征求意见稿）》。以2016年数据测算，当年进口废杂铜总量为335万吨，其中六类废料（主要包括高品位的1#光亮线、2#铜、紫杂铜、黄杂铜等，此类为自动进口许可）和七类废料（主要包括品位较低的废旧线缆、废电机、废变压器、废铜铝水箱和废五金等，此类为限制进口许可废料，要进口此类废料需获得相关批文）的含铜量分别大约为80万吨和30万吨。如果未来七类废杂铜进口取消，对海外废金属市场贸易格局、废铜供应以及七类定点进口企业将产生较大影响，我国再生铜产业的业态可能要发生较大变化(我国再生铜产业发展持续向好的基础仍有待巩固[J].资源再生,2017(09):26-30.)。
2018年1~3月，我国累计进口废铜55.27万吨，同比下降39.06%。随着国家进口固废监管和环保控制标准不断提高，对进口废铜含杂量要求也越来越严格，以回收铜为主的七类废料进口已经十分困难。因此，国内再生铜行业需尽快适应新形势，调整对废铜进口的预期，高度重视环保能力建设，争取继续保持六类废料进口的优势。同时，高度重视国内原料的回收，尽快把原料采购重心转移到国内市场。铜进入消费领域后，服役周期一般按15年计算。根据国内市场近年的铜消费量计算，未来报废设备中所产生的废铜量十分可观。因此，再生铜企业需加快与国内回收交易市场的对接与合作，提高国内原料保障能力。
目前，我国再生铜企业主要面临产业结构不合理、产品附加值较低、分选及环保治理技术需升级、协同处理能力有待加强等问题。未来可充分利用国家相关政策的支持（如下表所示），加快创建国内再生铜原料的回收体系建设，加强与废弃电器电子产品、报废汽车等拆解处理企业的合作，深度挖掘不同含铜废料的协同处理工艺技术，促进铜再生行业的绿色发展与升级。
二、再生铜利用环境效益及环境影响
1、环境效益
铜金属是社会生产生活过程中的重要基础资源，在多种行业中起着不可替代的重要作用，需求量较大。但是，考虑到铜资源的稀缺性及有限性，如果不加以循环利用，一方面，会造成资源浪费和无序废弃带来的二次污染，另一方面，会加速铜矿资源的消耗和枯竭速率，并带来一系列生态与环境负面影响。
回收加工利用废铜，可以降低社会生产、生活对自然矿产的依赖，同时因省去采选、铜精矿冶炼等工序，能有效缓解铜矿开采所带来的资源消耗、环境污染及生态环境破坏等问题，具有较为显著的节能效益、环境效益及资源节约效益。根据相关统计数据及研究，2005~2014年的十年间，与开发等量的原生铜矿产资源相比，中国再生铜行业相当于实现节能2,366.76万吨标煤、节水88.81亿立方米、减少固体废弃物排放83.86亿吨（扈学文,赵若楠,拜冰阳,乔琦,白卫南,李艳萍.我国再生铜冶炼行业现状、技术发展趋势及污染预防对策[J].矿冶,2016,25(06):82-86.）。
合理发展再生铜行业，有效回收利用再生铜资源，也符合当前发展循环经济的要求。在对再生铜项目的环境效益、资源节约效益进行具体考量时，可以采用其年度回收利用的废铜量作为估算基础。
2、环境影响
除了看到再生铜行业的环境效益外，还需注意，我国再生铜产业起步相对较晚，其资源回收利用技术与装备水平依旧落后于国外先进国家，存在综合能耗高、回收利用率低、二次污染严重等问题（周明文.我国废杂铜工业的现状与发展趋势[J].有色冶金设计与研究,2010,31(6): 29-32.）。其中，需关注再生铜利用过程中的污染物排放及潜在的环境影响情况。
“三废”排放方面，再生铜生产过程中产生的废气主要是熔炼过程中产生的烟尘、SO2及二噁英类有机污染物等；主要废水污染物为酸碱废水、含重金属离子废水等；固体废物主要为预处理过程中产生的废料及边角料、精炼渣及危险废物等，其中危险废物包括废乳化液、废催化剂、废油漆、熔炼飞灰等。
特征污染物方面，经过污染物全过程识别，再生铜生产过程中的主要特征污染物是重金属和二噁英。重金属污染物主要是再生铜冶炼原料中含铅、铬、汞等重金属，含铜原料在预处理、熔炼、精炼及电解过程中，均存在导致水、大气及固体废物的重金属污染的风险。二噁英等有机物污染，主要因原料中混有各种废塑料、废橡胶、油漆及油污等有机物，在高温熔炼过程中产生。
如上文所述，我国再生铜利用途径根据原料成分和含铜品位的不同，可分为火法和湿法两种。这两种途径所产生的主要污染物如下表所示。
3、小结
铜再生利用因省去采选、铜精矿冶炼等工序，能有效缓解铜矿开采所带来的资源消耗、环境污染及生态环境破坏等问题，具有较为显著的节能效益、环境效益及资源节约效益。但是，铜再生行业有害污染物的产生与排放，对周边环境构成了一定威胁，同时其部分再利用工艺存在能耗较高、资源回收率低的问题。为提高铜再生项目的环境效益，并降低其负面环境影响，再生铜行业可从以下三个方面着手改进：
（1）上游废铜收集过程中，再生铜回收企业应严格按照《铜及铜合金废料》（GB/T13587—2006）的规定分类回收，按照资源高效利用的原则，尽量减少加工过程，提高废杂铜直接利用的比例。
（2）生产加工过程中，鼓励原生铜企业利用现有条件开发能处理含铜量低且成分复杂环境友好、节能、资源综合回收率高的连续处理废杂铜工艺技术，采用高效、节能环保的装备。
（3）末端治理方面，采用成熟可靠的污染防治工艺去除有害污染物，使最终排放达到《再生铜、铝、铅、锌工业污染物排放标准》（GB31574—2015）的要求。
三、再生铜项目绿色评估框架
对再生铜项目的绿色评估，需综合考虑其正面的环境效益以及负面的环境影响，并将节能、环保及资源节约等因素纳入其中。评估过程中，可以参考国家有关部门颁布的相关规范、标准，具体如下。
1、节能评估
再生铜行业涉及熔炼、电解等高耗能工艺流程，能源需求量较大，降低能耗对促进再生铜行业健康发展、创建绿色节能型社会有重要意义。因此，在对再生铜项目进行绿色评估时，可将项目的能耗水平作为评估的一部分。GB21248-2014《铜冶炼企业单位产品能耗消耗限额》的发布与实施，也为评估再生铜项目的能耗水准，提供了重要参考依据。
GB21248-2014《铜冶炼企业单位产品能耗消耗限额》的适用范围，包含了以粗铜、废杂铜为原料的铜冶炼企业产品能耗计算、考核。由上表可知，该能耗限额标准分别规定了粗、杂铜冶炼工艺单位产品能耗的限定值、准入值及先进值，在实际节能评估过程中，可结合项目工艺路线及实际能耗值所处的对应标准区间，予以定性及定量评估。
2、环保评估
由于再生铜行业工艺流程中存在有害污染物的产生，因此存在一定环境风险。以上污染物的排放，也需要达到相应要求，以降低对环境的负面影响。在对再生铜项目进行绿色评估时，可结合其有害污染物的实际排放水平与GB31574-2015《再生铜、铝、铅、锌工业污染物排放标准》要求，给出其环保评估结论。
下表为GB31574-2015《再生铜、铝、铅、锌工业污染物排放标准》对部分水污染物及大气污染物排放限值的要求。
国家标准对再生铜工业企业生产过程中水污染物和大气污染物排放限值，可作为再生铜项目绿色评估时其环保水平的参考依据。
此外，固体废弃物和危险废物方面，可以参考GB18599-2001《一般工业固体废物贮存、处置场污染控制标准》、GB18597-2001《危险废物贮存污染控制标准》、GB 18598-2001《危险废物填埋污染控制标准》、GB18484-2001《危险废物焚烧污染控制标准》等相关标准。
3、综合评估
铜再生行业对废铜进行收集加工再利用，符合发展循环经济的要义。但由于废铜来源的多样性以及行业生产工艺的复杂性，对铜再生行业的绿色评估所需考虑的因素也较多，制约了其全面评估体系的构建。2017年9月，国家发改委发布了《再生铜行业清洁生产评价指标体系（征求意见稿）》，为综合评估再生铜项目的绿色程度，提供了重要参考。
该指标体系分为生产工艺与装备要求、资源能源消耗指标、资源综合利用指标、产品质量指标、污染物产生指标、清洁生产管理指标六大类，每一大类指标中包括若干分项。其中“资源和能源消耗指标”、“资源综合利用指标”，以及“污染物产生指标”属于定量指标；“生产工艺与装备要求”、“产品质量指标”，以及“清洁生产管理指标”属于定性指标。对于定量指标体系是根据选取有代表性的、能反映“节能”、“降耗”、“减污”和“增效”等方面的数据指标。定性要求，则是主要根据国家有利于推行清洁生产的产业发展和技术进步政策、资源环境保护政策规定以及行业发展规划，定性考核企业政策法规的符合性、清洁生产实施工作情况。其中，该指标体系的部分定量指标及其要求如下表所示。
如上表可知，该指标体系综合评价所得分值将再生铜行业清洁生产等级划分为三级。其中，Ⅰ级为国际清洁生产先进水平；Ⅱ级为国内清洁生产先进水平；Ⅲ级为国内清洁生产基本水平。由于该指标体系综合考虑了能源消耗、物质消耗、资源节约与回收、污染控制等多个因素，得出的最后分值能较为全面反映地具体项目在清洁生产方面的表现水平。因此，在对铜再生行业的绿色程度进行综合评估时，可参考该指标体系在评估指标选取、指标区间划分等方面的设置。
四、总结
我国铜消费量和产量常年位居世界前列，但由于国内铜矿资源禀赋不足，再生铜资源已成为缓解供需矛盾的重要方式。国内再生铜利用的原料，来源包括国内产生及进口的废铜，根据原料成分和含铜品位不同，其回收利用的途径也可分为火法和湿法两种，其中火法工艺应用较为广泛。未来铜需求的增长给行业发展提供了一定机遇，但与此同时，再生铜行业也面临着国际国内市场环境变化带来的挑战。再生铜企业可加快与国内铜回收交易市场的对接与合作，充分利用国家相关政策支持，加强与拆解处理企业的合作，挖掘协同处理工艺技术，促进铜再生行业的绿色发展与升级。
statement
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