铜产业生态化低碳经济发展模式
摘要：节能减排和建设环境友好型社会已成为人们的共识。铜产业如达到这一目标是一项值得研究的课题。通过对铜产业链的物质运动及其存在问题的具体分析，根据铜产业链系统和铜产业链生产工艺流程，完善产业链的企业组成，将物质、能量、水、技术和信息进行系统集成，并进行非物质化设计，使铜产业链上的物质、能源、废弃物梯级循环利用，产业链条上的每一个节点和企业内部各工序节点实现生态化。通过对江铜集团产业链的实证分析，得出了科学地设计、按设计进行改造、加强企业管理、依靠科技创新是实现铜产业链生态化低碳发展根本途径的结论。
关键词：铜产业链;低碳经济;发展模式;实现方式;生态化
一、研究背景。
降低能耗率以减少温室气体排放量，节约资源以谋求可持续发展和建设环境友好型社会已成为人们在经济发展方面的共识。铜工业作为国民经济的基础产业，已形成以采矿、选矿、冶金、消费以及废杂铜的回收与循环利用完整产业链。面临新形势，铜工业的发展还存在着诸如总能耗高、排放总量多和循环综合利用难等方面的问题。探索铜产业链生态化低碳经济发展模式，使铜产业链上的物质、能源、废弃物梯级循环利用，产业链条上的每一个节点和企业内部各工序节点完成生态化[1-3]，实现铜产业链低能耗、低污染、低排放，减少温室气体排放是一项值得研究的课题。
二、铜产业链的物质运动及其存在问题分析。
铜产业链上的物质运动包括开采、选矿、冶金、消费，以及废杂铜的回收与循环利用各环节排放出的物质运动，如图1所示。
图1 铜产业链的物质运动情况。
三、构建铜产业链生态化低碳发展模型。
我们根据铜产业链系统和铜产业链生产工艺流程，完善了产业链的企业组成，将物质、能量、水、技术和信息进行系统集成，并进行非物质化设计，构建了铜产业链生态化低碳发展模型[4-6]。对构建铜产业链系统生态化低碳发展模型解释如下。
1)企业组成。根据铜资源分布和铜产业发展现状，确定以铜为核心的采选冶企业，围绕核心企业构建起共生企业，从而构建铜产业链生态化低碳发展的主体。
2)系统集成。针对构成铜产业链，以减量化、再利用、资源化为原则，通过物质集成、能量集成、水集成、技术集成和信息集成，使铜业生态化系统低碳运行。
a、物质集成。从铜产业链生产工艺流程分析生产过程，采用新工艺和新技术，使生产流程朝着简单化、紧凑化、大型化、连续化和循环化的方向发展，实现物质集成，从而减少废弃物的产生与排放，用较少的铜资源投入，最大限度可持续地利用铜再生资源，使铜资源利用效率最大化、工业废物循环利用升值化、“三废”产生最小化。
b、能量集成。运用以系统工程理论为指导、热力学分析为基础的能量集成技术[7-8]，对目前铜产业链生产过程系统的用能状况进行诊断，发现“瓶颈” 问题，采用“能量集成策略”，并考虑过程的操作、控制、安全等因素，选择与确定过程系统节能降耗改造方案，推广先进的节能和环保技术，改变能源结构，淘汰或改造资源浪费、污染严重的落后生产工艺和装备，实现能源梯级和循环利用，提高能源效率，减少二氧化碳的产生与排放。
c、水集成。水的原位再生和梯级利用是实现水集成的有效方法，其核心指导思想是“全过程控制、分散和集中相结合”，水梯级利用技术主要包括厂域梯级利用技术和区域梯级利用技术，建立工序内部、厂内、产业链各企业之间多级用水循环系统，提高水的循环利用率，采用先进工艺对循环水系统的排污水及其他排水进行有效处理，使铜产业链工业废水资源化，实现铜产业链工业废水“零”排放。
e、技术集成。技术集成是包括软技术和硬技术的集合[9-10]。从铜产业链出发，依据生态设计的理念，把冶金高新技术、抗风险技术、废物使用和交换技术、信息技术、管理技术等集成起来，建立最小化资源和能源消耗、最少废物和污染物产生的高新技术系统，以实现铜业生态化低碳经济发展模式的要求。
f、信息集成。建立完善的数据库和信息管理系统，包括物质流信息、能源流、废物流的信息，铜产业链上的相关企业生产信息、原材料信息、产品信息、技术信息、市场发展信息，以及法律法规信息、人才信息、相关领域的信息，形成铜业生态化低碳经济发展模式的信息支持系统。
3)非物质化设计。[论文格式]指通过小型化、轻型化、使用循环材料和部件以及提高铜产品寿命，在相同或者更少的物质基础上获取最大价值的铜产品和服务，或者在获取相同的铜产品和服务功能时，实现物质和能量的投入最小化。
4)铜业生态化低碳产业链设计。这是指依据工业生态学的原理，对采、选、冶、加工生产单位和为之服务单位组成的完整的产业链系统，进行物质、能量和信息链接所进行的最优化组合设计或改造。通过比照铜业生态化低碳发展模式，找出存在的差距和主要问题，下面我们通过对江铜产业链实地调研，对其产业链情况作对比分析。
四、对江铜产业链的实证分析。
我们对江铜产业链的物质运动情况进行了实地调研。江铜是一家以铜的采、选、冶炼、加工及相关业务为主的上市股份有限公司，拥有和控股6座矿山、1个铜冶炼厂、6个铜材加工厂和2个硫酸厂。江铜已建立从铜的采、选、冶到稀散金属的回收较为完整的产业链体系，产业链上每一个环节都能遵循物质循环和能量流动基本规律：各生产装备和产品前后连接，上游企业的.废料成为下游企业的原材料。整个产业链活动形成了“资源+产品+再生资源”的反馈循环过程，基本实现了最小的资源消耗和最小的环境代价的目标。其主要做法和经验有介绍如下。
4.1 物质减量化。
物质减量化是指可能地减少资源消耗和废弃物的产生，提高资源利用效率，从源头上节约资源、减少污染。具体表现在：
1)优化采选工艺，提高回收率。江铜针对矿体复杂、品位低的特点，系统优化采矿选矿工艺，进行了“特大型低品位斑岩铜矿床采选综合技术的研究与应用”的科研攻关，使江铜德兴铜矿采选工艺由原设计边界品位0?3%下降到0?25%，多回收铜金属38?3万t、黄金11?6t。