我国锌物质流分析研究

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1、我国锌物质流分析研究//.paper.edu.cn-1-我国锌物质流分析研究郭学益，钟菊芽，宋瑜，田庆华中南大学冶金科学与工程学院，湖南长沙（410083）摘要：物质流分析（SFA:SubstanceFlowAnalysis）是在一个国家或地区范围内，对特定的某种物质（如铝和铅等）进行工业代谢研究的有效手段。而锌是我国国民经济发展的重要战略物资之一，其资源利用与循环对我国经济建设可持续发展具有重要的战略意义。本文从锌的生产、锌制品的加工制造、锌制品的使用和废杂锌的处理等四个阶段详细地阐述了锌循环的“STAF”物质流分析模型，

2、运用此模型分析了2004年中国锌的社会存量变化及其流动状况，通过对我国锌和铜资源利用情况进行对比，结果显示我国生产和使用了大量的锌，但是再生锌的回收效率却比铜低很多。作为世界上锌的生产和消费大国，中国面临着资源短缺的问题。因此，怎样提高锌资源的利用效率成为了锌工业的焦点，在此，本文总结了我国在锌资源循环利用方面的不足，并对锌工业的发展和资源的循环利用提出建设性意见。关键词：锌；物质流分析；“STAF”模型；生命周期；资源循环中图分类号：F062.11.前言锌是一种蓝白色金属，是我国国民经济发展的重要战略物资之一。锌的化学性质

3、活泼，具有较好的导电性和抗腐蚀性，在常温下的空气中，表面生成一层薄而致密的碱式碳酸锌膜，可阻止进一步氧化。锌易溶于酸，也易从溶液中置换金、银、铜等。自然界中锌主要以硫化物、氧化物状态存在。常见含锌矿物有闪锌矿、菱锌矿、硅锌矿、异极矿、水锌矿等。锌具有良好的压延性、抗腐性和耐磨性，是10种常用有色金属中第三个重要的有色金属，广泛应用于有色、冶金、建材、轻工、机电、化工、汽车、军工、煤炭和石油等行业和部门。由于锌在常温下表面易生成一层保护膜，所以锌最大的用途是用于镀锌工业。锌能和许多有色金属形成合金，其中锌与铝、铜等组成的合金，

4、广泛用于压铸件。锌与铜、锡、铅组成的黄铜，用于机械制造业。含少量铅镉等元素的锌板可制成锌锰干电池负极、印花锌板和胶印印刷板等。锌肥（硫酸锌、氯化锌）有促进植物细胞呼吸、碳水化合物的代谢等作用。锌粉、锌钡白、锌铬黄可作颜料。氧化锌还可用于医药、橡胶、油漆等工业[1]。锌对人体的免疫功能起着调节作用，促进儿童的正常发育，促进溃疡的愈合。但过量锌的摄入，锌对人体也具有一定的危害。吸入锌在高温下形成的氧化锌烟雾可致金属烟雾热。锌在工业生产和社会生活中的广泛使用和消费，促进了锌工业的迅速发展，在十大有色金属中发展成为第三大有色金属。2

5、.锌物质流分析锌的物质流分析模型主要有四个组成成分：生产、加工制造、使用以及废弃物的处理，必要时这些过程可再细分为若干小过程，例如生产可分为采矿、磨粉、熔炼和精炼。图1所示为锌的生命周期，概括了这四个主要过程和若干小过程，以及将它们联系在一起的所有物质流，但不包括锌在生物圈中的损失。[2-4]2004年，我国自产矿山锌产量为239.12万t（文中数据除特别说明外，均指含锌量），包括锌矿石和精矿中的锌含量，以及混合矿石中的锌含量；矿产锌（由矿石精炼产出的锌，包括从国内外矿产资源提取的锌）产量为267.47万t，杂产锌（由回收再

6、生的废料生产的锌）产量为4.48万t，因此2004年我国生产的精炼锌锭产量为：//.paper.edu.cn-2-矿产锌产量+杂产锌产量=267.47+4.48=271.95万t锌锭的产量与消费量具体如表1所示：锌矿、废杂锌和锌金属制品等各种含锌物质的进出口数据如表2所示，从中可以看出，锌矿和未锻轧锌的进口数量很大，锌矿的来源基本都是国内的矿产而出口量可不计。表12002～2004年我国锌锭产量及消费量[6]，单位：万t注：1.数据来源为《中国有色金属工业年鉴2005》；2.锌锭为冶炼厂和精炼厂生产的新锭，包括所报导国家来料

7、加工的产量，而不管其所有的原料类型(即矿石、精矿、浸出渣或废料)，但不包括重熔锌和锌粉。3.部分数据非全年统计量。表2我国2004年锌矿、废杂锌及锌金属制品（实物）的进出口情况[6]，单位：万t项目出口数量进口数量锌精矿Concentrate---61.61未锻轧锌（产品）Unwroughtzinc&it’sproducts26.3145.93其中：非合金锌Refinedzinc22.4223.95锌合金Alloy3.9121.98废杂锌Scrap0.047.38锌金属制品Manufacturedgood4.260.

8、60锌材（产品）Products2.117.58氧化锌Zincoxide6.712.06锌钡白(立德粉)Zincwhite8.550.0035注：1.数据来源为《中国有色金属工业年鉴2005》；2.表中锌精矿、废杂锌和氧化锌是实物量。项目2002年2003年2004年国内矿山锌产量162.