摘要：鋁是綠色載能金屬，是僅次于鋼鐵的第二大金屬，是現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展不可或缺的基礎(chǔ)原材料。鋁工業(yè)發(fā)展面臨資源、能源和環(huán)境方面的巨大挑戰(zhàn);應(yīng)按照循環(huán)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展理念、構(gòu)建一個(gè)生態(tài)耦合和資源共享，物質(zhì)閉路循環(huán)，能量梯級(jí)利用的產(chǎn)業(yè)鏈, 本文重點(diǎn)討論鋁循環(huán)產(chǎn)業(yè)鏈的構(gòu)建及主要措施。

關(guān)鍵詞：鋁工業(yè)；循環(huán)經(jīng)濟(jì)；產(chǎn)業(yè)鏈；可持續(xù)發(fā)展

　　鋁工業(yè)是資源開發(fā)型產(chǎn)業(yè)，我國是世界鋁工業(yè)大國，原鋁的生產(chǎn)和消費(fèi)已經(jīng)連續(xù)7年位居世界第一，我國經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展對(duì)鋁的巨大需求，客觀上要求保持鋁產(chǎn)業(yè)穩(wěn)定適度增長，而傳統(tǒng)鋁工業(yè)產(chǎn)生的巨大環(huán)境壓力與當(dāng)前節(jié)能減排、發(fā)展低碳綠色經(jīng)濟(jì)、節(jié)約資源、保護(hù)環(huán)境的發(fā)展趨勢相背離，這兩種矛盾的相互碰撞迫使鋁工業(yè)不斷探索新的發(fā)展模式，而發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)是鋁工業(yè)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的重要途徑，而構(gòu)建高效的鋁工業(yè)循環(huán)產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)菍?shí)現(xiàn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)目標(biāo)的基礎(chǔ)。

　　一、鋁工業(yè)發(fā)展特點(diǎn)

　　鋁是綠色載能金屬，是實(shí)現(xiàn)全社會(huì)節(jié)能減排、綠色低碳經(jīng)濟(jì)的重要支撐材料。同時(shí)，鋁工業(yè)又是資源和能源依賴型產(chǎn)業(yè)，特別是在氧化鋁和電解鋁的生產(chǎn)過程中，消耗大量的資源和能源，產(chǎn)生大量尾礦、赤泥、二氧化碳等影響環(huán)境和生態(tài)的廢棄物。

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　　每生產(chǎn)1噸氧化鋁，約需2～3.5噸鋁土礦、100千克苛性堿、200千克石灰，而每生產(chǎn)1噸金屬鋁，約需2噸氧化鋁。因此，每生產(chǎn)1噸金屬鋁，約消耗4～7噸鋁土礦、200千克苛性堿、400千克石灰、410千克炭素材料和30千克氟化鹽，合計(jì)物料消耗約5～8噸。

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　　按露天開采堆積型礦測算，噸鋁土礦開采能耗約10千克標(biāo)煤；按拜爾法生產(chǎn)氧化鋁測算，噸氧化鋁生產(chǎn)能耗約500千克標(biāo)煤；按噸電解鋁需要14000千瓦時(shí)電力測算，噸電解鋁生產(chǎn)能耗約2050千克標(biāo)煤，噸鋁加工材生產(chǎn)能耗約350千克標(biāo)煤，因此，從鋁土礦開采到生產(chǎn)1噸鋁加工材成品需要的能耗約為3450千克標(biāo)煤，能耗高成為鋁產(chǎn)業(yè)的主要特征之一。當(dāng)前我國電解鋁生產(chǎn)成本中，電力成本高達(dá)25%～40%，電價(jià)高低是決定電解鋁競爭力的關(guān)鍵因素。

　?。ㄈ┕腆w廢棄物排放大

　　固體廢棄物主要來自礦山尾礦、氧化鋁赤泥、電解槽廢棄物及灰渣，尤以鋁土礦山尾礦和氧化鋁赤泥排放量大，對(duì)環(huán)境污染隱患高，生態(tài)破壞影響大。

　　對(duì)于堆積型鋁土礦山，生產(chǎn)1噸鋁土礦大約需排出尾礦2噸，生產(chǎn)1噸氧化鋁要排出赤泥1.2～1.7噸，因此，生產(chǎn)1噸氧化鋁外排固體廢棄物約5～6噸。按目前廣西年生產(chǎn)528萬噸氧化鋁計(jì)算年排放固體廢棄物約2640～3168萬噸。

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　?。ㄋ模U水廢氣污染重

　　氧化鋁生產(chǎn)用水量較大，噸氧化鋁生產(chǎn)耗新水約4噸，由于排出的污水都含有堿，這不僅導(dǎo)致生產(chǎn)過程堿耗增加，而且還是環(huán)境污染的重要源頭；氧化鋁生產(chǎn)及電解鋁生產(chǎn)過程中均產(chǎn)生大量二氧化碳，電解鋁生產(chǎn)還產(chǎn)生包括氟化物在內(nèi)的多種有害氣態(tài)物質(zhì)，特別是多氟化碳，它的全球增溫潛力是二氧化碳的6500～9200倍，嚴(yán)重影響室溫效應(yīng)。因此，氧化鋁和電解鋁生產(chǎn)一定要治理廢水、廢氣污染，采用低碳減排技術(shù)，實(shí)現(xiàn)綠色生態(tài)化。

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　　對(duì)于國內(nèi)外廣泛開采的堆積型鋁土礦，主要存在于地表巖溶坡地、谷地、洼地中，礦體厚度小，埋藏淺。如百色地區(qū)平均每采出100萬噸鋁土礦需占用土地約0.3km2。以百色年產(chǎn)528萬噸氧化鋁計(jì)，不含尾礦及赤泥占地，礦山開采需要?jiǎng)冸x土地約7000畝，是露天采礦占地速率和破壞土地速率最高的礦山。因此，礦山復(fù)墾任務(wù)十分繁重。

　　二、鋁工業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)鏈網(wǎng)的內(nèi)涵

　　鋁工業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)是依據(jù)循環(huán)經(jīng)濟(jì)理念和工業(yè)生態(tài)學(xué)原理，以增強(qiáng)企業(yè)核心競爭力、建設(shè)高效的循環(huán)產(chǎn)業(yè)鏈為目標(biāo)，以提高資源效率和保護(hù)環(huán)境為重點(diǎn)建立的一種鋁工業(yè)發(fā)展模式。

　　鋁工業(yè)循環(huán)產(chǎn)業(yè)鏈則是遵守“3R”原則，即減量化( Reduce) 、再利用( Reuse) 、資源化(Recycle) 三原則，依據(jù)生態(tài)循環(huán)方式來規(guī)劃鋁工業(yè)的生產(chǎn)系統(tǒng)，從整體上系統(tǒng)地考慮內(nèi)部資源閉路流動(dòng)，通過技術(shù)創(chuàng)新、鏈條延伸、清潔生產(chǎn)、廢物交換、循環(huán)利用、礦山復(fù)墾等手段，把相關(guān)的資源投入和產(chǎn)品產(chǎn)出看作是產(chǎn)業(yè)鏈的各個(gè)環(huán)節(jié)，把每個(gè)環(huán)節(jié)按目標(biāo)最優(yōu)的原則串聯(lián)起來，成為有經(jīng)濟(jì)競爭力的產(chǎn)業(yè)鏈或者產(chǎn)品鏈。同時(shí)按照經(jīng)濟(jì)規(guī)律和物質(zhì)、能量、信息流動(dòng)的生態(tài)規(guī)律，把生產(chǎn)活動(dòng)組織成一個(gè)“資源→產(chǎn)品→再生資源”的反饋流程，縱向整合延伸、橫向關(guān)聯(lián)耦合的產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)鏈，形成生態(tài)產(chǎn)業(yè)鏈網(wǎng)體系，形成對(duì)自然環(huán)境影響最小、企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益最大、社會(huì)效益最佳、可持續(xù)發(fā)展能力最強(qiáng)的產(chǎn)業(yè)模式。

　　三、鋁工業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)鏈設(shè)計(jì)

　　通過鋁工業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展實(shí)踐，在現(xiàn)有“鋁土礦—氧化鋁—電解鋁—鋁加工—再生鋁”鋁產(chǎn)業(yè)鏈的基礎(chǔ)上，以延鏈、補(bǔ)鏈、耦鏈的方式加以規(guī)劃設(shè)計(jì)，將鋁工業(yè)中的動(dòng)脈產(chǎn)業(yè)鏈與靜脈產(chǎn)業(yè)鏈有機(jī)地結(jié)合，可以形成一個(gè)高效的循環(huán)產(chǎn)業(yè)鏈網(wǎng)，有效地提高資源的利用率，減少污染物的排放量，形成廢物資源化產(chǎn)業(yè)。

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　　即在研究主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)之上，通過向上或向下延長產(chǎn)業(yè)鏈，增加上游和下游產(chǎn)品的生產(chǎn)，從而降低原材料成本，增加產(chǎn)品的附加值，提高經(jīng)濟(jì)效益。鋁工業(yè)是以生產(chǎn)金屬鋁為主的產(chǎn)業(yè)，在產(chǎn)業(yè)的上游，可以加入對(duì)原材料鋁土礦、氧化鋁的生產(chǎn)，減少企業(yè)之間交易成本；在產(chǎn)業(yè)的下游，實(shí)行鋁材深加工，例如航空器材、汽車零配件等，以提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

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　?。ǘ┭a(bǔ)鏈

　　即通過補(bǔ)充主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)鏈的各個(gè)環(huán)節(jié)，滿足主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)鏈生產(chǎn)的輔助材料需求，同時(shí)使主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)鏈產(chǎn)生的廢物進(jìn)行循環(huán)再利用，形成循環(huán)的產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)模式，完善行業(yè)主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)鏈結(jié)構(gòu)。例如在電解鋁生產(chǎn)過程中，需要碳素作為輔助材料，可將碳素產(chǎn)業(yè)采用補(bǔ)鏈方法規(guī)劃到主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)鏈中。

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　　即輔助材料自身的生產(chǎn)過程能夠形成較長的產(chǎn)業(yè)鏈時(shí)，則應(yīng)將該輔助材料的生產(chǎn)過程規(guī)劃為另一主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)鏈。不同主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)鏈之間，通過物質(zhì)、能量傳遞，實(shí)現(xiàn)相互補(bǔ)充與循環(huán)。例如電解工業(yè)鹽產(chǎn)業(yè)就是鋁工業(yè)很好的補(bǔ)充，電解工業(yè)鹽的產(chǎn)物是燒堿和HCl ，燒堿可以為氧化鋁的生產(chǎn)提供原材料， HCl 又可以為下游產(chǎn)業(yè)聚氯乙烯的生產(chǎn)提供原材料。

　　四、鋁工業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)鏈的構(gòu)建

　　鋁工業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)鏈網(wǎng)以“動(dòng)脈產(chǎn)業(yè)”、 “靜脈產(chǎn)業(yè)”兩大部分為基礎(chǔ)，通過廢鋁資源綜合利用、物質(zhì)閉合循環(huán)、產(chǎn)品與服務(wù)的減物質(zhì)化以及能源效率最大化等措施，構(gòu)建以遵循鋁工業(yè)發(fā)展的內(nèi)在規(guī)律，以價(jià)值鏈為著力點(diǎn),不同產(chǎn)業(yè)部門之間以及與自然生態(tài)系統(tǒng)之間實(shí)現(xiàn)生態(tài)耦合和資源共享，物質(zhì)閉路循環(huán)，能量梯級(jí)利用的產(chǎn)業(yè)鏈網(wǎng)。詳見圖1鋁工業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)鏈網(wǎng)。

　　如圖所示，其中還可依照功能及產(chǎn)業(yè)發(fā)展方向的不同分為主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)群、配套產(chǎn)業(yè)群和輻射帶動(dòng)產(chǎn)業(yè)群三大產(chǎn)業(yè)群。

　　主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)群包括以“氧化鋁－電解鋁－鋁材深加工”為主線的鋁業(yè)產(chǎn)業(yè)群、以“煤－熱電－汽”為核心的能源產(chǎn)業(yè)群、以“電石—燒堿—PVC”+“玉米－淀粉－味精－高效復(fù)合肥”為主線的化工產(chǎn)業(yè)群、以“密度板－板材深加工”為主體的木材加工產(chǎn)業(yè)群。

　　配套產(chǎn)業(yè)群為各核心產(chǎn)業(yè)排放廢物的資源化利用產(chǎn)業(yè)，包括赤泥、粉煤灰、脫硫除塵物生產(chǎn)高新建材和味精廢渣、廢水綜合利用，生產(chǎn)飼料、復(fù)合肥等；適應(yīng)鋁工業(yè)發(fā)展需要的物流服務(wù)產(chǎn)業(yè)。