中國(guó)鎢行業(yè)廢鎢利用率有多少?一般鎢行業(yè)內(nèi)專家、分析師們都認(rèn)為中國(guó)的利用率很低,與國(guó)外的廢鎢利用率相比有不小的差距?,F(xiàn)在廣泛採(cǎi)用的表述是:我國(guó)再生鎢產(chǎn)業(yè)起步較晚,對(duì)廢鎢的回收利用相對(duì)較低,只有鎢供應(yīng)量的10%,而國(guó)外先進(jìn)國(guó)家廢鎢利用率一般都在30%以上。我國(guó)鎢二次資源回收面也相對(duì)比較窄,主要集中在硬質(zhì)合金和化工催化劑方面,再利用領(lǐng)域主要集中在合金和鎢酸鈉領(lǐng)域。
本文根據(jù)筆者收集的資料來具體作為我國(guó)鎢行業(yè)廢鎢利用率探討依據(jù)。
一、廢鎢的消費(fèi)過程及用量
我國(guó)廢鎢主要用於以下幾個(gè)環(huán)節(jié),一是鎢冶煉廢渣、廢催化劑、鎢製品加工磨削料等為原料,加工成粗鎢酸鈉,用於生產(chǎn)仲鎢酸銨(APT)和精製鎢酸鈉;二是鎢製品加工磨削料、廢鎢合金,用於生產(chǎn)鎢鐵;三是廢硬質(zhì)合金經(jīng)多種形式回收製成電解碳化鎢或重新冶煉生成APT,其中電解碳化鎢用於生產(chǎn)低端硬質(zhì)合金產(chǎn)品;四是廢鎢合金製品直接投料,生產(chǎn)含鎢特鋼。
1.第1個(gè)環(huán)節(jié)
粗鎢酸鈉生產(chǎn)已經(jīng)在我國(guó)形成比較集中的市場(chǎng),主要集中在江蘇薑堰、湖南安化、江西贛州、福建龍巖等地,還有一些生產(chǎn)企業(yè)散佈在江蘇、湖南、江西、浙江、河北等省區(qū)。上述地區(qū)的部分企業(yè)可以直接生產(chǎn)精製鎢酸鈉,主要用於染料、顏料、催化劑等化工行業(yè);其餘都用於生產(chǎn)APT。
近年來,由於鎢酸鈉進(jìn)口量增加(見表1),國(guó)內(nèi)產(chǎn)量減少,致使河北、福建、浙江、江西等地的鎢酸鈉生產(chǎn)企業(yè)停產(chǎn)。據(jù)瞭解,目前國(guó)內(nèi)精製鎢酸鈉的產(chǎn)量約600多噸,相當(dāng)消費(fèi)鎢精礦約700t(1t鎢酸鈉相當(dāng)於消耗1.1t鎢精礦,本文計(jì)算的資料四捨五入到10位元,以下同)。
2016年,採(cǎi)用粗鎢酸鈉為原料生產(chǎn)的APT約2100t。相當(dāng)於消費(fèi)鎢精礦3000t(1tAPT消耗1.43t鎢精礦)。因此,該環(huán)節(jié)廢鎢利用量相當(dāng)鎢精礦3700t。
2.第2個(gè)環(huán)節(jié)
鎢鐵通過爐外法(鋁熱法)、電爐結(jié)塊法、電爐取鐵法生產(chǎn),爐外法和電爐結(jié)塊法可以使用廢鎢為原料來生產(chǎn)鎢鐵。鋁熱法可以用廢硬質(zhì)合金分離鈷後的再生碳化鎢以及其他廢鎢為原料,利用碳和鋁燃燒的熱能使鎢和鐵生成鎢鐵?,F(xiàn)在,電爐結(jié)塊法甚至取鐵法都可以投入廢鎢來生產(chǎn)鎢鐵。近年來國(guó)內(nèi)用廢鎢生產(chǎn)的鎢鐵產(chǎn)量見表2(1t鎢鐵消耗鎢精礦1.45t)。
3.第3個(gè)環(huán)節(jié)
廢合金的利用是廢鎢利用中最大的一個(gè)環(huán)節(jié),早在20世紀(jì)70年代我國(guó)就出現(xiàn)很多企業(yè)利用廢鎢生產(chǎn)硬質(zhì)合金產(chǎn)品,如徐州硬質(zhì)合金廠、太原硬質(zhì)合金廠、貴陽(yáng)烏當(dāng)硬質(zhì)合金廠、保定粉末冶金廠、襄樊硬質(zhì)合金廠等,中國(guó)最大的硬質(zhì)合金企業(yè)株洲硬質(zhì)合金集團(tuán)有限公司也很早就開始利用廢鎢生產(chǎn)硬質(zhì)合金產(chǎn)品,其子公司長(zhǎng)江硬質(zhì)合金工具有限公司的前身——株洲硬質(zhì)合金工具廠在20世紀(jì)70年代後期就已經(jīng)開始利用廢鎢生產(chǎn)硬質(zhì)合金產(chǎn)品。
目前,我國(guó)硬質(zhì)合金大型企業(yè)如株洲硬質(zhì)合金集團(tuán)有限公司、廈門金鷺特種合金有限公司、自貢硬質(zhì)合金有限責(zé)任公司等,都採(cǎi)用先進(jìn)的廢鎢回收技術(shù),補(bǔ)充生產(chǎn)所需的鎢、鈷原料。
廢合金處理利用比較集中的地區(qū)是河北、山東、浙江、福建等地。20世紀(jì)70年代,河北省任丘市、山東省臨朐市也集中出現(xiàn)了一些小型廢鎢利用的生產(chǎn)企業(yè)。1985年後,在河北省邢臺(tái)市的清河縣、南宮縣,衡水市的故城縣陸續(xù)建成一些小型廢鎢利用企業(yè)。目前,在任丘、清河、南宮、故城已經(jīng)形成了我國(guó)最大的廢鎢利用企業(yè)群。山東省目前除臨朐外,濟(jì)南、陽(yáng)穀等地,也分佈著眾多廢鎢利用企業(yè);另外,黑龍江的牡丹江、江蘇的丹陽(yáng)、浙江的溫州和臺(tái)州、福建的莆田等地都分佈著廢鎢利用的硬質(zhì)合金生產(chǎn)企業(yè)。在很多主要應(yīng)用原生鎢為原料的硬質(zhì)合金企業(yè)中,也會(huì)根據(jù)所生產(chǎn)的硬質(zhì)合金產(chǎn)品的技術(shù)要求加入回收的廢鎢料,用以降低生產(chǎn)成本。廢鎢利用量的統(tǒng)計(jì)非常難,企業(yè)遍佈全國(guó),且大部分都是小型企業(yè),甚至家庭作坊。但筆者經(jīng)過長(zhǎng)期調(diào)查,可以得出比較接近實(shí)際的全國(guó)硬質(zhì)合金企業(yè)數(shù)及生產(chǎn)能力,所以可以通過計(jì)算來確定廢鎢利用量。
以2016年為例,中國(guó)鎢業(yè)協(xié)會(huì)硬質(zhì)合金分會(huì)統(tǒng)計(jì)的50家企業(yè)的產(chǎn)量為23116t,這50家的生產(chǎn)能力為35240t,產(chǎn)能利用率為65.61%。據(jù)筆者調(diào)查統(tǒng)計(jì),全國(guó)至少有硬質(zhì)合金企業(yè)600餘家,生產(chǎn)能力為75000t。統(tǒng)計(jì)企業(yè)數(shù)為全國(guó)企業(yè)的8.3%,統(tǒng)計(jì)企業(yè)的產(chǎn)能占全國(guó)產(chǎn)能的47%。尚有至少39760t產(chǎn)能沒參與統(tǒng)計(jì),假設(shè)參與統(tǒng)計(jì)的企業(yè)產(chǎn)能利用率小於統(tǒng)計(jì)企業(yè)的64.43%,以50%來計(jì)算,沒參與統(tǒng)計(jì)的企業(yè)產(chǎn)量至少為19880t,因此,全國(guó)產(chǎn)量至少為43000t。
原鎢為原料生產(chǎn)的硬質(zhì)合金數(shù)可以按如下方法計(jì)算:
2016年全國(guó)34家企業(yè)生產(chǎn)碳化鎢41600t,扣除純出口碳化鎢(包括混合料折算的碳化鎢)6060t,生產(chǎn)硬面材料消耗量890t,生產(chǎn)碳化鎢銀觸點(diǎn)等其他產(chǎn)品消耗量200t,用於生產(chǎn)硬質(zhì)合金的碳化鎢34440t,可生產(chǎn)硬質(zhì)合金37130t。碳化鎢生產(chǎn)硬質(zhì)合金鎢金屬量實(shí)收率為0.975,碳化鎢的鎢金屬量為0.94,硬質(zhì)合金按平均0.85。因此,用廢鎢生產(chǎn)硬質(zhì)合金的量:43000-37130=5870t。
相當(dāng)於消耗鎢精礦10600t〔(每噸硬質(zhì)合金乘以0.975計(jì)算出碳化鎢;碳化鎢除以0.94折算成鎢粉量乘1.4478;即每噸鎢粉所需APT量,再計(jì)算每噸APT所需消耗鎢精礦量(1:1.43)〕。
另外,湖北省荊門德威格林美鎢資源迴圈利用有限公司用廢合金分解鎢、鈷等元素後生產(chǎn)的APT在2016年達(dá)到1420t,相當(dāng)於消耗鎢精礦2030t。
4.第4個(gè)環(huán)節(jié)
含鎢特殊鋼生產(chǎn)是第2大鎢消費(fèi)領(lǐng)域,在冶煉過程中,除了應(yīng)用鎢鐵、白鎢精礦為原料外,更多的是應(yīng)用廢鎢,主要是回收的廢鎢鉬材料。
以2016年為例,我國(guó)參與統(tǒng)計(jì)的5家特鋼企業(yè)生產(chǎn)高速工具鋼產(chǎn)量為88638t,考慮沒有參加統(tǒng)計(jì)的企業(yè)尚有10多家,測(cè)算全國(guó)產(chǎn)量約為11萬t,按含鎢量0.07計(jì)算,消費(fèi)7700t鎢金屬量。加上其他含鎢特殊鋼,如模具鋼、合金結(jié)構(gòu)鋼、合金彈簧鋼等中的含鎢鋼種,消費(fèi)鎢金屬量合計(jì)約為10000t,折合鎢鐵1.33萬t(每噸鎢鐵含鎢量0.75%)。
2016年我國(guó)生產(chǎn)鎢鐵8170t,出口2350t,國(guó)內(nèi)消費(fèi)5820t,加上白鎢精礦直接投料約2000t,相當(dāng)於1730t鎢鐵(1t鎢鐵消耗鎢精礦1.45t),合計(jì)7550t。不足部分,全部是廢鎢。因此,廢鎢用量相當(dāng)於13300-7550=5750t鎢鐵,折成鎢精礦量為8340t。
綜上,以上4個(gè)環(huán)節(jié)消費(fèi)的廢鎢(相當(dāng)於鎢精礦量)為第1個(gè)環(huán)節(jié)3700t、第2個(gè)環(huán)節(jié)3630t、第3個(gè)環(huán)節(jié)12630t、第4個(gè)環(huán)節(jié)8340t,合計(jì)28300t。
二、鎢精礦全部消費(fèi)量中廢鎢消費(fèi)占比
先計(jì)算出生產(chǎn)過程中消費(fèi)的全部鎢精礦量。鎢精礦全部消費(fèi)量指國(guó)內(nèi)生產(chǎn)APT、鎢鐵、鎢酸所需要的全部鎢精礦量。
1.APT生產(chǎn)消費(fèi)鎢精礦
以2016年為例,全國(guó)36家APT冶煉企業(yè)生產(chǎn)APT總量為9.92萬t,扣除廢鎢生產(chǎn)的APT,原鎢生產(chǎn)的APT為9.56萬t,消費(fèi)鎢精礦13.69萬t。
2.鎢鐵生產(chǎn)消費(fèi)鎢精礦
全國(guó)13家鎢鐵生產(chǎn)企業(yè)2016年產(chǎn)量0.817萬t,扣除廢鎢生產(chǎn)的鎢鐵,原鎢生產(chǎn)的鎢鐵為0.57萬t,消費(fèi)鎢精礦0.82萬t。
3.鎢酸生產(chǎn)消費(fèi)鎢精礦
2016年鎢酸產(chǎn)量約為0.05萬t,消費(fèi)鎢精礦0.08萬t;特鋼直接投料白鎢精礦0.2萬t,合計(jì)消費(fèi)鎢精礦14.79萬t,廢鎢消費(fèi)相當(dāng)於鎢精礦2.83萬t。合計(jì)消費(fèi)相當(dāng)鎢精礦量17.62萬t,廢鎢量占比為16.06%。
三、國(guó)內(nèi)鎢產(chǎn)品消費(fèi)占比
國(guó)內(nèi)廢鎢消費(fèi)是指扣除出口量後的消費(fèi)量。由於生產(chǎn)鎢製品的APT、鎢鐵、鎢酸、氧化鎢、鎢粉、碳化鎢等鎢冶煉產(chǎn)品以及硬質(zhì)合金、鎢合金材料、含鎢特鋼等鎢的加工製成品中,相當(dāng)一部分用於出口。因此,扣除出口部分,實(shí)際國(guó)內(nèi)消費(fèi)中廢鎢占比就會(huì)發(fā)生變化,以下分析國(guó)內(nèi)消費(fèi)中廢鎢的利用率。
國(guó)內(nèi)鎢消費(fèi)主要在硬質(zhì)合金、硬面材料、碳化鎢其他用途、含鎢特殊鋼、鎢合金材料和鎢化工等領(lǐng)域。
1.硬質(zhì)合金
硬質(zhì)合金是鎢的最大的應(yīng)用方向,稱為“工業(yè)的牙齒”。硬質(zhì)合金產(chǎn)品主要包括刀刃具、量具、礦山鑽具、微型鑽頭等機(jī)械加工工具;釺片、球齒、嵌入鑽頭等礦用合金;模具、氣缸襯裡、密封件、軸承和噴嘴等耐磨件等。
以上計(jì)算的硬質(zhì)合金產(chǎn)量43000t,其中廢鎢生產(chǎn)的硬質(zhì)合金5870t。用APT加工生產(chǎn)的硬質(zhì)合金量為37130t,由於APT生產(chǎn)量中,廢鎢生產(chǎn)的APT為3600t,占全年產(chǎn)量的3.63%,因此按比例,37130t原鎢生產(chǎn)的硬質(zhì)合金中,同樣還有1350t是由廢鎢生產(chǎn)的APT為原料生產(chǎn)的。
因此硬質(zhì)合金產(chǎn)量中,廢鎢生產(chǎn)的硬質(zhì)合金6020t,原鎢生產(chǎn)的硬質(zhì)合金36980t。硬質(zhì)合金出口量約占產(chǎn)量的20%,則國(guó)內(nèi)硬質(zhì)合金產(chǎn)品中鎢金屬量消費(fèi)量、鎢精礦消費(fèi)量均為80%。按相同比例計(jì)算原鎢、廢鎢國(guó)內(nèi)消費(fèi)量見表3所示。
2.硬面材料
硬面材料,包括鑄造碳化鎢、結(jié)晶鎢粉、單晶碳化鎢、焊條等。用氧化鎢、鎢粉和碳化鎢為原料生產(chǎn)的產(chǎn)品。用於強(qiáng)化工件表面的強(qiáng)度,增強(qiáng)工件的耐磨耐蝕性。2016年硬面材料及材料消費(fèi)量見表4。
3.碳化鎢的其他用途
碳化鎢還用於其他方面,比如碳化鎢球、銀碳化鎢、銅碳化鎢觸頭等。碳化鎢球廣泛應(yīng)用於水錶、流量?jī)x錶、制筆等領(lǐng)域,也可用於製作獵槍子彈;銀碳化鎢、銅碳化鎢用於電工觸頭。這裡的用量約200t,同樣廢鎢生產(chǎn)的按3.63%比例為10t。碳化鎢的其他用途國(guó)內(nèi)消費(fèi)量見表5。
4.含鎢特鋼
含鎢特鋼主要是高速工具鋼,用於製作各種刀具。另外在模具鋼、合金結(jié)構(gòu)鋼、合金工具鋼中也有一些鋼種含有鎢金屬量。
2016年,國(guó)內(nèi)含鎢特鋼合計(jì)消費(fèi)鎢金屬量10000t,其中用廢鎢直接投料相當(dāng)5750t鎢鐵,即4310t鎢金屬量。鎢鐵中,有2500t是用廢鎢生產(chǎn)的,考慮廢鎢生產(chǎn)的鎢鐵基本都在國(guó)內(nèi)消費(fèi),相當(dāng)於鎢金屬量1880t。
合計(jì)含鎢特鋼生產(chǎn)中,消費(fèi)廢鎢折金屬量6190t,原鎢消費(fèi)鎢金屬量3810t。含鎢特鋼出口量約10%,國(guó)內(nèi)消費(fèi)90%。含鎢特鋼國(guó)內(nèi)消費(fèi)量見表6。
5.鎢的合金材料
鎢的合金材料包括高比重合金,電工合金、鎢電極、鎢銅、鎢條桿、鎢絲以及各種鎢的異型件。廣泛用於航太航空、軍事核工、電工電器、醫(yī)療器械、通訊照明等工業(yè)中。
2016年鎢粉產(chǎn)量5.93萬t,生產(chǎn)碳化鎢4.05萬t,出口1100t,用於生產(chǎn)鎢合金材料的鎢粉量為1.89萬t,同樣按3.63%的比例,用廢鎢生產(chǎn)的鎢粉量為0.07萬t。鎢合金材料出口平均按40%,國(guó)內(nèi)消費(fèi)60%。鎢的合金材料國(guó)內(nèi)消費(fèi)量見表7。
6.鎢化工
鎢化工產(chǎn)品主要是偏鎢酸銨、鎢酸和精鎢酸鈉,主要用於工業(yè)催化劑、染料顏料、潤(rùn)滑劑、食品添加劑等。
2016年生產(chǎn)偏鎢酸銨2990t,出口1120t,國(guó)內(nèi)消費(fèi)1870t,同理,按3.63%比例,用廢鎢生產(chǎn)的偏鎢酸銨70t。
2016年精鎢酸鈉600多t,由於鎢酸鈉是純進(jìn)口,因此,這600多噸均為廢鎢加工而成,國(guó)內(nèi)消費(fèi)還要加上純進(jìn)口430t。鎢酸基本上用原鎢生產(chǎn),產(chǎn)量480t,出口220t(海關(guān)資料),國(guó)內(nèi)消費(fèi)260t。鎢化工國(guó)內(nèi)消費(fèi)量見表8。
根據(jù)硬質(zhì)合金、硬面材料、碳化鎢其他用途、含鎢特鋼、鎢合金材料、鎢化工等鎢產(chǎn)品系列所分析的結(jié)果,合計(jì)國(guó)內(nèi)鎢金屬量消費(fèi)為50720t鎢,其中廢鎢金屬量消費(fèi)為11320t鎢,國(guó)內(nèi)廢鎢金屬量消費(fèi)利用率為22.32%;合計(jì)國(guó)內(nèi)消費(fèi)鎢精礦107960t,其中廢鎢相當(dāng)鎢精礦消費(fèi)量為22920t,廢鎢利用率為21.23%。國(guó)內(nèi)鎢金屬量、鎢精礦合計(jì)消費(fèi)量見表9。
四、結(jié)語
作為國(guó)內(nèi)鎢供應(yīng)一個(gè)重要補(bǔ)充,廢鎢(折算鎢精礦)供應(yīng)量占總的鎢原料供應(yīng)量的16.06%;扣除出口,國(guó)內(nèi)鎢金屬量消費(fèi)中,廢鎢消費(fèi)占22.32%,鎢精礦原料消費(fèi)中,廢鎢消費(fèi)占21.23%。
因此,我國(guó)廢鎢利用率雖然尚未達(dá)到專家所稱國(guó)外利用率(高達(dá)30%),但也並非僅僅為10%。而且,利用的時(shí)間也還是比較早,分佈也比較廣?;厥彰姹容^廣,再利用不僅在合金和鎢酸鈉,還大量應(yīng)用於含鎢特鋼、APT、鎢鐵等產(chǎn)品的生產(chǎn)過程中。
由於我國(guó)是鎢精礦生產(chǎn)大國(guó),在鎢精礦產(chǎn)量較大、供應(yīng)量比較充足,供大於求的市場(chǎng)局面下,廢鎢利用量率會(huì)低一點(diǎn);當(dāng)鎢的需求增長(zhǎng)較大,市場(chǎng)處?kù)舵u精礦供不應(yīng)求的局面時(shí),廢鎢利用率就會(huì)提高,所以,我國(guó)廢鎢利用率應(yīng)該是一個(gè)動(dòng)態(tài)資料。
[作者:祝修盛]