【摘要】：1956年,新中國建立了自己的硼工業(yè),經(jīng)過50多年的發(fā)展,我國硼工業(yè)雖然取得了很大進(jìn)步,但在發(fā)展過程中也存在著很多問題。隨著我國國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,硼的需求量在不斷增長,而具有工業(yè)價值的硼礦資源相對缺乏,硼工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展受到威脅。我國硼工業(yè)要想提高資源利用效率,改善環(huán)境問題,走上可持續(xù)發(fā)展道路,就必須對整個工業(yè)系統(tǒng)進(jìn)行生態(tài)化改造,使工業(yè)系統(tǒng)向良性方向發(fā)展。本論文將工業(yè)生態(tài)學(xué)理論引入我國硼工業(yè),開展相關(guān)的理論與實(shí)踐研究,目的在于探索我國硼工業(yè)生態(tài)化建設(shè)的方法與途徑,為管理者和決策者提供理論依據(jù)。 首先對硼工業(yè)生態(tài)化研究的幾個關(guān)鍵問題進(jìn)行了分析。仿照工業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的概念,提出硼工業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的定義,分析了我國硼工業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的發(fā)育狀況,依據(jù)工業(yè)代謝分析的基本原理構(gòu)建了硼工業(yè)系統(tǒng)物質(zhì)代謝示意圖,提出了硼工業(yè)生態(tài)化研究的戰(zhàn)略重點(diǎn)和工業(yè)生態(tài)化建設(shè)存在的障礙。 采用生命周期評價方法對我國硼工業(yè)中的關(guān)鍵技術(shù)——硼砂和硼酸的生產(chǎn)技術(shù)以及硼鐵礦火法分離技術(shù)進(jìn)行了環(huán)境影響評價。首先對各項(xiàng)技術(shù)的物質(zhì)消耗以及生產(chǎn)過程的污染物排放進(jìn)行分析,在此基礎(chǔ)上,根據(jù)環(huán)境影響分類及相應(yīng)特征化因子進(jìn)行環(huán)境影響評價。研究結(jié)果表明：硼砂、硼酸生產(chǎn)過程基本不對地表水環(huán)境造成影響；除了礦產(chǎn)資源耗竭和固體廢物產(chǎn)生量外,以硼精粉為原料生產(chǎn)硼砂產(chǎn)生的影響最大,以硼鎂礦和富硼渣為原料生產(chǎn)硼砂產(chǎn)生的環(huán)境影響均較��；硼鎂礦浮選分離法生產(chǎn)硼酸產(chǎn)生的總環(huán)境影響最小,其次是硼精粉浮選分離法,第三是兩步法,硼鐵礦鹽析法產(chǎn)生的總環(huán)境影響最大；硼鐵礦火法分離工藝采選礦環(huán)節(jié)固體廢物產(chǎn)生量最大,高爐分離環(huán)節(jié)生產(chǎn)過程對酸化、光化學(xué)臭氧形成和固體廢物的影響較小,其它環(huán)境影響均較大,硼砂生產(chǎn)環(huán)節(jié)對酸化和光化學(xué)臭氧形成的影響最大；和生產(chǎn)過程相比,能源帶入系統(tǒng)的環(huán)境影響占有相當(dāng)?shù)谋壤?降低能源的消耗量對降低整個系統(tǒng)的環(huán)境影響可起到雙重作用；將各種環(huán)境影響進(jìn)行加權(quán)求和后比較,加工1萬噸原礦生產(chǎn)出初級產(chǎn)品的過程對環(huán)境的總影響最大的是硼鐵礦火法分離工藝,其次是硼鎂礦生產(chǎn)硼酸工藝,對環(huán)境的總影響最小的是硼鎂礦生產(chǎn)硼砂工藝。 構(gòu)建了硼工業(yè)生態(tài)化評價的指標(biāo)體系,采用層次分析法確定了指標(biāo)權(quán)重,并以遼寧硼工業(yè)為例,采用模糊綜合評價方法進(jìn)行了實(shí)證研究。結(jié)果表明：資源系統(tǒng)對硼工業(yè)系統(tǒng)的支撐用作最大,主要影響的指標(biāo)是硼資源保有儲量、生態(tài)環(huán)境質(zhì)量、硼礦質(zhì)量、初級產(chǎn)品比例和新技術(shù)研發(fā)能力；遼寧省硼工業(yè)生態(tài)化水平屬于3級“中等”水平,正處在傳統(tǒng)模式向生態(tài)化模式轉(zhuǎn)變的中間階段,也是進(jìn)行生態(tài)化建設(shè)的關(guān)鍵時期；遼寧省硼工業(yè)生態(tài)化建設(shè)的優(yōu)勢是資源儲量豐富,政府扶持力度大,存在的問題是企業(yè)清潔生產(chǎn)水平低,硼泥排放量大,經(jīng)濟(jì)效益有待進(jìn)一步提升。 鑒于硼鐵礦資源開發(fā)的相關(guān)技術(shù)已日趨成熟以及資源產(chǎn)地具有良好的工業(yè)背景,提出了硼鐵礦資源綜合利用生態(tài)工業(yè)園建設(shè)的構(gòu)想。對園區(qū)生態(tài)工業(yè)鏈進(jìn)行了規(guī)劃,主要包括三部分：一是以硼精礦為龍頭的硼工業(yè)鏈,二是以含硼鐵精粉為龍頭的鐵工業(yè)鏈,三是以硼泥為龍頭的廢物循環(huán)利用工業(yè)鏈。最后提出硼鐵礦資源綜合利用生態(tài)工業(yè)園建設(shè)的具體思路：結(jié)合當(dāng)?shù)靥厣?建設(shè)虛擬型工業(yè)園；適當(dāng)培育和發(fā)展大型企業(yè),穩(wěn)定生態(tài)工業(yè)鏈；實(shí)行清潔生產(chǎn),推行企業(yè)生態(tài)化戰(zhàn)略；發(fā)展精細(xì)化學(xué)品,延長精細(xì)化工生態(tài)工業(yè)鏈；建立完備網(wǎng)絡(luò)信息平臺,確保園區(qū)穩(wěn)定運(yùn)行；政府加大扶持力度,建立孵化機(jī)制。
【圖文】：

圖2.5 2002年美國硼產(chǎn)品主耍應(yīng)W領(lǐng)域Fig.2.5 Primary application domaim of American boron products in 2002紡織和n用化工領(lǐng)域，硼用作肥島、洗漆劑、漂洗劑等產(chǎn)品的添加成分，進(jìn)入地表水。在搪瓷、陶瓷領(lǐng)域，硼用作搪瓷和陶瓷的釉料等，最終的報(bào)廢作為固體廢物進(jìn)行處置。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，硼用于生產(chǎn)含硼肥料、劑等產(chǎn)品，最終進(jìn)入土壤。在醫(yī)藥領(lǐng)域，硼用于外用藥、維生素和激素終一部分進(jìn)入人體，一部分隨醫(yī)療廢物或生活垃圾進(jìn)行處置。在冶金工劑、助溶劑以及硼鋼等的原料成分，可隨金屬進(jìn)行回收，但其重新利用為雜質(zhì)，對金屬材料的回收造成一定的干擾。在電子工業(yè)和機(jī)電工業(yè)，件的成分，大部分隨固體廢物進(jìn)行處置，只有極少一部分隨著固體廢新進(jìn)入工業(yè)系統(tǒng)。玻璃和玻璃纖維是硼化合物應(yīng)用的主要領(lǐng)域，用于纖維的硼，可以隨玻璃或玻璃纖維的回收而循環(huán)利用。但就目前狀況來璃和玻璃纖維產(chǎn)品的回收利用率較低。據(jù)統(tǒng)計(jì)，每年我國玻璃的回收率

從圖3.10和圖3.11可以看出，生產(chǎn)硼酸也基本不對地表水環(huán)境造成影響，少量的水體富營養(yǎng)化的影響主要來源于能源的生產(chǎn)過程。以硼砂為原料兩步法生產(chǎn)硼酸生產(chǎn)過程產(chǎn)生的各種環(huán)境影響最小，但考慮到能源帶入和硼砂生產(chǎn)過程帶入的總環(huán)境影響，兩步法則不占優(yōu)勢，總的環(huán)境影響最小的是硼鎂礦浮選分離法,其次是硼精粉浮選分離法，第三是兩步法，硼鐵礦鹽析法產(chǎn)生的總環(huán)境影響最大。3. 7. 2火法分離工藝評價結(jié)果及分析根據(jù)火法分離工藝，選礦分離的硼精粉和高爐冶煉后得到的富硼澄既可以用來生產(chǎn)硼砂也可以用來生產(chǎn)硼酸。為簡化研究系統(tǒng)，本研究設(shè)定硼精粉和富硼渣全部用于生產(chǎn)硼砂。采用火法分離工藝開采加工1萬t硼鐵礦可生產(chǎn)含硼生鐵2551 t
【學(xué)位授予單位】：東北大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2011
【分類號】：F426.3

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2705488