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典型铅锌冶炼企业循环经济建设的物质流分析方法研究

作　者: 姜文英
导　师: 柴立元
学　校: 中南大学
专　业: 环境工程
关键词: 物质流分析方法 循环经济建设 物质流特征 铅锌冶炼企业 株洲冶炼集团
分类号: F426.32
类　型: 硕士论文
年　份: 2007年
下　载: 485次
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内容摘要


物质流分析是铅锌冶炼企业循环经济建设规划的首要任务，物质流合理化对企业来说具有非常重大的意义。但目前尚未见到有基于铅锌冶炼企业循环经济建设的物质流分析方法方面的研究。本研究以铅锌冶炼企业循环经济建设的特征为切入点，围绕典型铅锌冶炼企业循环经济建设物质流分析方法的构建及分析方法的具体应用展开了深入的研究。在对现有的铅锌冶炼工艺进行分析的基础上，针对其资源、能源、环境方面存在的不足，结合循环经济的内涵与铅锌硫化物矿中铅锌共生的特点，提出铅锌冶炼企业循环经济建设须以“减量化、再利用、再循环”（3R原则）为操作原则、工艺上采用铅锌联合冶炼流程、企业生产管理实行物质闭环流动的新观点。通过对比循环经济实施前后铅锌冶炼企业物质流指标的变化，得到铅锌冶炼企业实施循环经济建设模式后，资源、能源与废弃物物质流的特征，并建立了基于工业生态学理论的铅锌冶炼企业循环经济建设的循环经济物质流数学模型，其表达式为：sum from i=1 to n Pi=F[（R0+r1）-（W1-r1）]+F[（R1+r2）+（W1-r1）-（W2-r2）]+…+F[(Rn-1+rn)+(Wn-1-rn-1)-（Wn-rn）]根据以上的分析，在对现有物质流分析方法对比分析的基础上，并结合铅锌冶炼原料特点，构建了铅锌冶炼企业循环经济建设的物质流分析方法。即把铅锌冶炼系统分为冶炼主流程与伴生元素回收处理两大子系统，用物质总需求与输出（TMRO）方法考察铅锌冶炼企业总体的输入、消耗与输出情况；用生命周期评价（LCA）方法考察铅锌冶炼工艺之间铅锌元素的流动情况，铅、锌元素在产品和废物中的分配系数分别为：a=α1Pb,product=U1Pb,product/(U1Pb,feed+U21Pb,recycle) b=α1Pb,residue=U1Pb,residue/(U1Pb,feed+U21Pb,recycle)c=α2Zn.product=U2Zn,product/(U2Zn,feed+U12Zn,recycle) d=α2Zn,residue=U2Zn,residue/(U2Zn,feed+U12Zn,recycle)以富集伴生金属元素的铅锌副产品为研究对象，用化合物物质流分析（SFA）方法分析铅锌伴生元素的流动情况。将铅锌冶炼企业与周围环境所组成的系统分解为铅锌冶炼生产、伴生元素生产与环境生产等三个子系统，根据质量守恒定律，建立如下的物质流总量模型：R1=1/（β1（1-β3）+β3（1-β5）+β2β5（1-β4））P W3=（（1-β1）（1-β3）-β4β5（1-β2）+β5（β3-β2））/（β1（1-β3）+β3（1-β5）+β2β5（1-β4））P通过对决定自然资源索取量R1、废物排放量W3的有关因素进行静态分析，探讨了铅锌冶炼企业循环经济的实现途径。结果表明：提高自然资源利用率、铅锌冶炼生产废物再资源化率与伴生元素回收生产废物再资源化率，均将降低铅锌冶炼生产对自然环境的影响。将以上的方法与模型用于株冶，对其进行物质流分析。分析结果显示：株冶冶炼生产中的资源、能源与废弃物物质流流量均有不同程度的降低，铅锌资源效率有所提高，但与国外先进水平相差较大；株冶铅冶炼系统每年处理的锌浸出渣只占渣总量的8.82％，大部分渣仍采用回转窑处理，无法充分发挥铅锌联合冶炼的优势；铅锌伴生金属元素综合利用情况不容乐观，综合回收率不高。这为株冶循环经济的建设提供了很好的方法指导，也说明了本研究有广泛的应用价值。

全文目录


摘要  3-5
ABSTRACT  5-10
第一章 文献综述  10-23
  1.1 物质流分析(MFA)在循环经济建设中的重要性  10-12
    1.1.1 物质流分析对我国政策的含义  10-11
    1.1.2 物质流分析对企业层面循环经济真实性及效益的判断作用  11-12
  1.2 国内外物质流分析方法研究现状  12-19
    1.2.1 国外物质流分析方法研究现状  13
    1.2.2 国内物质流分析方法研究现状  13-19
  1.3 基于有色冶炼企业循环经济建设的物质流分析方法研究现状  19-21
    1.3.1 有色冶炼企业循环经济建设的现状  19-20
    1.3.2 有色冶炼企业物质流分析方法研究现状  20-21
  1.4 本研究的目的与思路  21-23
    1.4.1 研究目的  21
    1.4.2 研究思路  21-23
第二章 典型铅锌冶炼企业循环经济建设的物质流特征分析  23-41
  2.1 铅锌冶炼现有工艺分析  23-27
    2.1.1 铅冶炼工艺分析  23-26
    2.1.2 湿法锌冶炼工艺分析对比  26-27
  2.2 铅锌冶炼企业循环经济建设的特点  27-34
    2.2.1 循环经济建设中的"3R"原则  28-30
    2.2.2 铅锌联合冶炼工艺  30-32
    2.2.3 物质闭环流动  32-34
  2.3 铅锌冶炼企业循环经济建设的物质流特征  34-40
    2.3.1 资源物质流特征  34-35
    2.3.2 能源流特征  35-36
    2.3.3 废弃物物质流特征  36-37
    2.3.4 铅锌冶炼企业循环物质流数学模型  37-40
  2.4 小结  40-41
第三章 典型铅锌冶炼企业循环经济建设的物质流分析方法构建  41-63
  3.1 铅锌冶炼企业循环经济建设物质流分析的依据  41-46
    3.1.1 物质流分析的理论基础  41-42
    3.1.2 现有的物质流分析方法比较分析  42-46
  3.2 铅锌冶炼企业循环经济建设物质流分析方法的构建  46-57
    3.2.1 铅锌冶炼企业物质代谢过程的初步分析  51-52
    3.2.2 铅锌冶炼工艺之间的物质流分析  52-54
    3.2.3 铅锌伴生金属元素的物质流分析  54-57
  3.3 铅锌冶炼企业循环经济实现途径解析  57-63
    3.3.1 模型建立  57-59
    3.3.2 循环经济实现途径的系统解析  59-62
    3.3.3 小结  62-63
第四章 实例分析——株冶循环经济建设中的物质流分析  63-75
  4.1 株冶基本概况  63
  4.2 株冶循环经济建设中的物质流分析  63-74
    4.2.1 株冶物质代谢过程的初步分析  63-67
    4.2.2 株冶铅锌冶炼系统之间的主金属流分析  67-69
    4.2.3 株冶伴生金属元素的物质流分析  69-73
    4.2.4 株冶循环经济实现途径分析  73-74
  4.3 小结  74-75
第五章 结论及建议  75-77
  5.1 结论  75-76
  5.2 建议  76-77
参考文献  77-84
致谢  84-85
攻读硕士学位期间主要的研究成果  85

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中图分类: > 经济 > 工业经济 > 中国工业经济 > 工业部门经济
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