前言
鈦白粉的生產(chǎn)過程是資源和能源轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品并排放廢棄物的“工業(yè)代謝”過程。在這一過程中,輸入各種資源和能源,;輸出主產(chǎn)品,、各種副產(chǎn)品和廢棄物。對于不同的鈦白粉生產(chǎn)工藝過程,,輸入和輸出不同,其物質(zhì)代謝不同,對環(huán)境造成的影響也不同,。
本文引入了“生態(tài)效率"(Eco-Emciency)這一概念,對鈦白粉生產(chǎn)資源消耗,、能源消耗和廢棄物排放狀況進行分析,,揭示鈦白粉生長的效率水平,,為了解和認識鈦白粉生產(chǎn)過程的環(huán)境性能和降低其環(huán)境負荷提供參考依據(jù)。
1生態(tài)效率及其指標
生態(tài)效率的概念于1992年在“世界可持續(xù)發(fā)展工商理事會"(WorldBusinessCouncilforSustainableDevelopment,,WBCSD)上首次提出,。它作為一種推動企業(yè)朝可持續(xù)方向發(fā)展的工具和理論而被大力提倡;尤其是在OECD國家,,它作為一種比較新的環(huán)境管理方法而被廣泛應用,。WBCSD認為,要實現(xiàn)生態(tài)效率,,企業(yè)必須在提供具有價格競爭力的產(chǎn)品和服務,,滿足人們的生活需求和提高人們的生活質(zhì)量的同時,在產(chǎn)品的整個生命周期內(nèi)逐步將其對天然資源的消耗和對環(huán)境的影響減少到地球的承載能力(CarryingCapacity)以內(nèi),。
1.1生態(tài)效率的定義
Vogtlander提出的生態(tài)效率的定義已為世界所公認,。其定義為:生態(tài)效率是生態(tài)資源滿足人類需要的效率,它是產(chǎn)出與投入的比值,。其中“產(chǎn)出"是指企業(yè)生產(chǎn)或經(jīng)濟體提供的產(chǎn)品和服務的價值,;“投入"是指企業(yè)生產(chǎn)或經(jīng)濟體消耗的資源和能源及它們所造成的環(huán)境負荷(EnvironmentalLoading)。生態(tài)效率核心思想是“以少產(chǎn)多",,即利用盡可能少投入獲得盡可能多的產(chǎn)出,。對于產(chǎn)品而言,就是要求在其生產(chǎn)過程中,,消耗最少的資源和能源,,產(chǎn)最多的產(chǎn)品,并且對環(huán)境產(chǎn)生最小的影響,。
1.2生態(tài)效率指標
生態(tài)效率指標(IndicatorsofEco—Emciency)就是通過對環(huán)境負荷的評估,,為管理者制定環(huán)境治理目標,提出工藝改進方案,,作為經(jīng)營和管理借鑒的指標,。它是支持企業(yè)決策的重要工具之一,也為不同企業(yè)間比較生產(chǎn)過程的環(huán)境負荷提供一種方法,。
對于工業(yè)生產(chǎn)而言,,生態(tài)效率指標一般包括如下3個方面:資源強度指標、能源強度指標和廢棄物排放指標,。這3個指標可分別表述為單位產(chǎn)出的資源消耗量,、單位產(chǎn)出的能源消耗量和單位產(chǎn)出的廢棄物排放量,它們都是“產(chǎn)出與投入"比值的倒數(shù),。
已有學者將能源效率和資源效率的指標鼬應用于鋼鐵企業(yè)的生產(chǎn)以研究鋼鐵生產(chǎn)睫的物流對能耗和鐵資源效率的影響,。本文綜合利用3個指標分析鈦白粉生產(chǎn)的資源消耗、能源消耗和廢棄物排放狀況。
2鈦白粉生產(chǎn)的生態(tài)效率指標
考慮到鈦白粉生產(chǎn)的實際情況,,本文采可資源效率,,能源效率和環(huán)境效率3個指標來衡量鈦白粉生產(chǎn)的生態(tài)效率。
2.1鈦白粉生產(chǎn)的資源效率
鈦白粉生產(chǎn)的資源效率(ResourcesEfficiency)是指在鈦白粉生產(chǎn)過程中消耗的單位天然資源量所能產(chǎn)生的產(chǎn)品量,,它等于產(chǎn)品量除以輸入該生產(chǎn)過程中的天然資源量,,即:
ηr=P/R
式中:ηr為鈦白粉生產(chǎn)的資源效率(t·t-1);P為鈦白粉生產(chǎn)的產(chǎn)品量(t),;只為生產(chǎn)P(t)產(chǎn)品所消耗的天然資源量(t),;R不包括回收的資源�,?梢�,,生產(chǎn)一定量的產(chǎn)品,資源效率越高,,資源效率值越高,,消耗的天然資源量越低。
2.2鈦白粉生產(chǎn)的能源效率
鈦白粉生產(chǎn)的能源效率(EnergyEfficiency)是指鈦白粉生產(chǎn)過程中單位能源量所能產(chǎn)生的產(chǎn)品量,,它等同于產(chǎn)品量除以輸入該生產(chǎn)過程中的能源量,,即
ηe=P/E
式中:ηe為鈦白粉生產(chǎn)的能源效率(t·t-1);E為生產(chǎn)P(t)產(chǎn)品所輸入的能源量(t),�,?梢姡a(chǎn)一定量的產(chǎn)品,,能源效率越高,,消耗的能源量越低。
2.3鈦白粉生產(chǎn)的環(huán)境效率
鈦白粉生產(chǎn)的環(huán)境效率(WasteEfficiency)是指鈦白粉生產(chǎn)過程中排放的單位廢棄物對應的產(chǎn)品量,,它等于產(chǎn)品量除以生產(chǎn)過程中向環(huán)境排放的廢棄物量,,即:
ηw=P/W
式中:ηw為鋼鐵企業(yè)的環(huán)境效率(t·t-1);W為生產(chǎn)P(t)產(chǎn)品時生產(chǎn)過程向環(huán)境排放的廢棄物量(t),�,?梢姡a(chǎn)一定量的產(chǎn)品,,環(huán)境效率值越高,單位廢棄物排放越低,,生產(chǎn)過程的污染越少,。
這里對“產(chǎn)品"的界定做一說明。傳統(tǒng)意義上,,把在一個企業(yè)內(nèi)已完成全部生產(chǎn)過程,,按標準檢驗合格或滿足用戶所需功能,且具有一定價值,并可向外銷售的物品稱為(合格)產(chǎn)品,;否則,,稱為廢品。而產(chǎn)業(yè)生態(tài)學(IndustrialEcology,,IE)的一個重要觀點就是否定“廢物”的概念,,它認為,所謂廢物其實是一種放錯位置的資源,。也就是說,,一個企業(yè)或生產(chǎn)過程產(chǎn)生的廢棄物若能滿足下游企業(yè)或生產(chǎn)過程的使用要求,它照樣可界定為“產(chǎn)品",,以產(chǎn)品形式供給下游企業(yè)或生產(chǎn)過程作為原料使用,,并生產(chǎn)出其他的產(chǎn)品。因此,,本文把凡是經(jīng)過生產(chǎn)加工,,能滿足用戶使用要求,具有一定價值,,并可向外銷售的物品均界定為“產(chǎn)品",。它既包括傳巰意義上的“合格產(chǎn)品",也包括能滿足下游企業(yè)或生產(chǎn)過程使用要求的“廢物”,。
3 鈦白粉生產(chǎn)的數(shù)據(jù)與處理
國內(nèi)某鈦白粉生產(chǎn)企業(yè)采用的是典型的硫酸法(Sulfate Process)工藝,,即在礦山,通過穿孔,、爆破,、鏟裝、運輸?shù)裙ば蜷_采含鈦共生礦,;在選礦廠,,含鈦共生礦通過破碎、磁選和脫水后得到鈦精礦,;在鈦白廠,,鈦精礦經(jīng)過酸解、水洗,、煅燒和后處理得到銳鈦型鈦白(Anatase Titanium Dioxide),。整個生產(chǎn)過程可以劃分為電力生產(chǎn)、采礦選礦,。鈦精礦公路運輸和硫酸法生產(chǎn)鈦白4階段,,如圖1所示。

硫酸法鈦白粉生產(chǎn)全過程
根據(jù)質(zhì)量守恒定律,,以某工業(yè)活動為中心考慮所有進出該工業(yè)活動的物流和能流的收支分析,,稱為工業(yè)代謝分析,。本文通過工業(yè)代謝分析,建立了上述鈦白粉生產(chǎn)的輸入輸出清單(見表1),,其中采選和硫酸法階段的數(shù)據(jù)主要通過實地調(diào)研和計算得到,,電力生產(chǎn)和公路運輸?shù)臄?shù)據(jù)從文獻得到。

表1的前18項為參與工業(yè)代謝的各項物料,,第19項為物料的合.對表1作如下說明:
1)在工業(yè)活動的全部代謝過程中,,水和空氣約占95%,其余“物料"約占5%,,它們之間比例相差懸殊,,勢必影響對物料的代謝分析。鈦白粉生產(chǎn)的物質(zhì)代謝過程也是這樣的,,僅水的消耗量就占輸入資源總量的90%左右,,通常對其進行單獨的代謝分析。所以,,本文不考慮空氣和水的代謝,。
2)該企業(yè)每年外購電1.5×1 07 kWh。參照文獻中,,將生產(chǎn)1.5×1 07 kWh電力所消耗的煤炭,、柴油、汽油和產(chǎn)生的灰,、粉塵,、電渣、C02,、CO,、S02、NOx等疊加到鈦白生產(chǎn)的相關(guān)物料中,。
3)因未考慮空氣量,,故C02、CO,、SO,,和NOx的量均以C、S和N來表示,。
由表l知,,該鈦白粉企業(yè)全年生產(chǎn)輸入的物料共18項,總量為5 63 673 t,。其中,,資源有1 5項,其輸入量為529 086 t,,占輸入物料量的93.8 6%,;能源有3項,其輸入量為3 4 5 8 7 t,,占輸入物料量的6.1 4%,。該鈦白粉廠全年生產(chǎn)輸出的物料共1 7項。其中,,鈦白粉為主產(chǎn)品,,硫酸亞鐵為副產(chǎn)品,鐵精礦將直接用作鋼鐵生產(chǎn),。這3項加在一起,,得輸出的“產(chǎn)品’’量為1 60 905 t,占輸出物料量的2 8.5 7%,;其余輸出為廢棄物,,共1 4項,總量為402 424 t,,占輸出物料量的7 1.43%,。
根據(jù)鈦白粉生產(chǎn)的生態(tài)效率指標定義,計算其資源效率,、能源效率和環(huán)境效率,,結(jié)果如表2所示。
鈦白粉生產(chǎn)的生態(tài)效率
4分析與討論
4.1鈦白粉生產(chǎn)的生態(tài)效率
鈦白粉生產(chǎn)的生態(tài)效率指標由高到低排列為:ηe>ηw>ηr(見表2),�,?梢姡撯伆追燮髽I(yè)在生產(chǎn)過程中,,資源浪費嚴重,,由此引起的環(huán)境負荷較為突出。除主產(chǎn)品鈦白粉以外,,僅有占輸池總量26.79%的鐵精礦和硫酸亞鐵被其它企業(yè)或生產(chǎn)過程使用,,占輸出總量71.43%的物料均為排入環(huán)境的廢棄物;同時,,該企業(yè)鈦白粉的生產(chǎn)幾乎完全依賴于天然資源,,沒有廢棄物作為回收資源,致使該廠的資源效率和環(huán)境效率較低,。

4.2廢棄物資源化對生態(tài)效率的影響
礦山原礦的品位較低,,釩鈦磁鐵礦含TiO2為10.42%,選鈦原礦(即磁選尾礦)含TiO2為8.63%,,且分選效率不足40%,,磁尾中的TiO2回收率只有24%,致使選礦中產(chǎn)生大量的尾礦,。每生產(chǎn)1t鈦精礦約產(chǎn)生11.5t尾礦,。選鈦尾礦中,,含F(xiàn)e16.1%,含Ti8.1%,。
該鈦白粉企業(yè)每年約產(chǎn)生302749t尾礦,。常年閑置堆積的大量尾礦占用了土地資源,破壞了植被,,污染了地下水,,造成了水土流失。同時,,尾礦壩的建設和維護耗資巨大,,對企業(yè)造成了明顯的經(jīng)濟負擔。因此實現(xiàn)尾礦的減量化和資源化實為當務之急,。
在某些企業(yè),,尾礦被用來復選,有的也用于生產(chǎn)瓷磚,、鈾面磚和玻璃,,這樣增加了生產(chǎn)過程的產(chǎn)品的輸出量,減少了廢棄物的排放量,,從而提高了生態(tài)效率,。如果該鈦白粉企業(yè)通過廢棄物的回收利用,使尾礦的資源化率由0提高到20%,、40%甚至更高,,則該企業(yè)的各項生態(tài)效率指標均會得到相應的提高(見圖2)。

尾礦資源化對鈦白粉生產(chǎn)的生態(tài)效率的影響
由圖2可知,,提高選鈦尾礦等廢棄物的資源化率,,可以提高鈦白粉生產(chǎn)的資源效率、能源效率和環(huán)境效率,。并且,,在一般情況下(資源化效率小于60%),隨著資源化率的增加,,能源效率的增加最為迅速,,環(huán)境效率次之,資源效率增加相對緩慢,。
5結(jié)語
從產(chǎn)業(yè)生態(tài)學的角度界定了企業(yè)生產(chǎn)的產(chǎn)品,,在生態(tài)效率理論的基礎(chǔ)上定義了鈦白粉生產(chǎn)的資源效率、能源效率和環(huán)境效率,。對某典型鈦白粉生產(chǎn)企業(yè)的生態(tài)效率的計算和分析表明,,硫酸法生產(chǎn)鈦白粉工藝中,能源效率最高,。在現(xiàn)有的生產(chǎn)工藝水平下,,大部分的輸出物料未加利用,,作為廢棄物直接排入環(huán)境,使得鈦白粉生產(chǎn)的資源效率和環(huán)境效率低下,。鈦白粉廠與其它廠家形成物質(zhì)交換是降低其生產(chǎn)過程的環(huán)境負荷的重要途徑之一,。對計算結(jié)果的討論表明,,在一定的生產(chǎn)工藝下,,通過尾礦的復選和回收利用可以提高生產(chǎn)的生態(tài)效率,尤其是能源效率,。當然,,利用生態(tài)效率指標分析生產(chǎn)效率時,收集的生產(chǎn)過程的物料清單越完備,,數(shù)據(jù)越準確,,計算結(jié)果越可靠。
鈦白粉的生產(chǎn)過程是資源和能源轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品并排放廢棄物的“工業(yè)代謝”過程。在這一過程中,輸入各種資源和能源,;輸出主產(chǎn)品,、各種副產(chǎn)品和廢棄物。對于不同的鈦白粉生產(chǎn)工藝過程,,輸入和輸出不同,其物質(zhì)代謝不同,對環(huán)境造成的影響也不同,。
本文引入了“生態(tài)效率"(Eco-Emciency)這一概念,對鈦白粉生產(chǎn)資源消耗,、能源消耗和廢棄物排放狀況進行分析,,揭示鈦白粉生長的效率水平,,為了解和認識鈦白粉生產(chǎn)過程的環(huán)境性能和降低其環(huán)境負荷提供參考依據(jù)。
1生態(tài)效率及其指標
生態(tài)效率的概念于1992年在“世界可持續(xù)發(fā)展工商理事會"(WorldBusinessCouncilforSustainableDevelopment,,WBCSD)上首次提出,。它作為一種推動企業(yè)朝可持續(xù)方向發(fā)展的工具和理論而被大力提倡;尤其是在OECD國家,,它作為一種比較新的環(huán)境管理方法而被廣泛應用,。WBCSD認為,要實現(xiàn)生態(tài)效率,,企業(yè)必須在提供具有價格競爭力的產(chǎn)品和服務,,滿足人們的生活需求和提高人們的生活質(zhì)量的同時,在產(chǎn)品的整個生命周期內(nèi)逐步將其對天然資源的消耗和對環(huán)境的影響減少到地球的承載能力(CarryingCapacity)以內(nèi),。
1.1生態(tài)效率的定義
Vogtlander提出的生態(tài)效率的定義已為世界所公認,。其定義為:生態(tài)效率是生態(tài)資源滿足人類需要的效率,它是產(chǎn)出與投入的比值,。其中“產(chǎn)出"是指企業(yè)生產(chǎn)或經(jīng)濟體提供的產(chǎn)品和服務的價值,;“投入"是指企業(yè)生產(chǎn)或經(jīng)濟體消耗的資源和能源及它們所造成的環(huán)境負荷(EnvironmentalLoading)。生態(tài)效率核心思想是“以少產(chǎn)多",,即利用盡可能少投入獲得盡可能多的產(chǎn)出,。對于產(chǎn)品而言,就是要求在其生產(chǎn)過程中,,消耗最少的資源和能源,,產(chǎn)最多的產(chǎn)品,并且對環(huán)境產(chǎn)生最小的影響,。
1.2生態(tài)效率指標
生態(tài)效率指標(IndicatorsofEco—Emciency)就是通過對環(huán)境負荷的評估,,為管理者制定環(huán)境治理目標,提出工藝改進方案,,作為經(jīng)營和管理借鑒的指標,。它是支持企業(yè)決策的重要工具之一,也為不同企業(yè)間比較生產(chǎn)過程的環(huán)境負荷提供一種方法,。
對于工業(yè)生產(chǎn)而言,,生態(tài)效率指標一般包括如下3個方面:資源強度指標、能源強度指標和廢棄物排放指標,。這3個指標可分別表述為單位產(chǎn)出的資源消耗量,、單位產(chǎn)出的能源消耗量和單位產(chǎn)出的廢棄物排放量,它們都是“產(chǎn)出與投入"比值的倒數(shù),。
已有學者將能源效率和資源效率的指標鼬應用于鋼鐵企業(yè)的生產(chǎn)以研究鋼鐵生產(chǎn)睫的物流對能耗和鐵資源效率的影響,。本文綜合利用3個指標分析鈦白粉生產(chǎn)的資源消耗、能源消耗和廢棄物排放狀況。
2鈦白粉生產(chǎn)的生態(tài)效率指標
考慮到鈦白粉生產(chǎn)的實際情況,,本文采可資源效率,,能源效率和環(huán)境效率3個指標來衡量鈦白粉生產(chǎn)的生態(tài)效率。
2.1鈦白粉生產(chǎn)的資源效率
鈦白粉生產(chǎn)的資源效率(ResourcesEfficiency)是指在鈦白粉生產(chǎn)過程中消耗的單位天然資源量所能產(chǎn)生的產(chǎn)品量,,它等于產(chǎn)品量除以輸入該生產(chǎn)過程中的天然資源量,,即:
ηr=P/R
式中:ηr為鈦白粉生產(chǎn)的資源效率(t·t-1);P為鈦白粉生產(chǎn)的產(chǎn)品量(t),;只為生產(chǎn)P(t)產(chǎn)品所消耗的天然資源量(t),;R不包括回收的資源�,?梢�,,生產(chǎn)一定量的產(chǎn)品,資源效率越高,,資源效率值越高,,消耗的天然資源量越低。
2.2鈦白粉生產(chǎn)的能源效率
鈦白粉生產(chǎn)的能源效率(EnergyEfficiency)是指鈦白粉生產(chǎn)過程中單位能源量所能產(chǎn)生的產(chǎn)品量,,它等同于產(chǎn)品量除以輸入該生產(chǎn)過程中的能源量,,即
ηe=P/E
式中:ηe為鈦白粉生產(chǎn)的能源效率(t·t-1);E為生產(chǎn)P(t)產(chǎn)品所輸入的能源量(t),�,?梢姡a(chǎn)一定量的產(chǎn)品,,能源效率越高,,消耗的能源量越低。
2.3鈦白粉生產(chǎn)的環(huán)境效率
鈦白粉生產(chǎn)的環(huán)境效率(WasteEfficiency)是指鈦白粉生產(chǎn)過程中排放的單位廢棄物對應的產(chǎn)品量,,它等于產(chǎn)品量除以生產(chǎn)過程中向環(huán)境排放的廢棄物量,,即:
ηw=P/W
式中:ηw為鋼鐵企業(yè)的環(huán)境效率(t·t-1);W為生產(chǎn)P(t)產(chǎn)品時生產(chǎn)過程向環(huán)境排放的廢棄物量(t),�,?梢姡a(chǎn)一定量的產(chǎn)品,,環(huán)境效率值越高,單位廢棄物排放越低,,生產(chǎn)過程的污染越少,。
這里對“產(chǎn)品"的界定做一說明。傳統(tǒng)意義上,,把在一個企業(yè)內(nèi)已完成全部生產(chǎn)過程,,按標準檢驗合格或滿足用戶所需功能,且具有一定價值,并可向外銷售的物品稱為(合格)產(chǎn)品,;否則,,稱為廢品。而產(chǎn)業(yè)生態(tài)學(IndustrialEcology,,IE)的一個重要觀點就是否定“廢物”的概念,,它認為,所謂廢物其實是一種放錯位置的資源,。也就是說,,一個企業(yè)或生產(chǎn)過程產(chǎn)生的廢棄物若能滿足下游企業(yè)或生產(chǎn)過程的使用要求,它照樣可界定為“產(chǎn)品",,以產(chǎn)品形式供給下游企業(yè)或生產(chǎn)過程作為原料使用,,并生產(chǎn)出其他的產(chǎn)品。因此,,本文把凡是經(jīng)過生產(chǎn)加工,,能滿足用戶使用要求,具有一定價值,,并可向外銷售的物品均界定為“產(chǎn)品",。它既包括傳巰意義上的“合格產(chǎn)品",也包括能滿足下游企業(yè)或生產(chǎn)過程使用要求的“廢物”,。
3 鈦白粉生產(chǎn)的數(shù)據(jù)與處理
國內(nèi)某鈦白粉生產(chǎn)企業(yè)采用的是典型的硫酸法(Sulfate Process)工藝,,即在礦山,通過穿孔,、爆破,、鏟裝、運輸?shù)裙ば蜷_采含鈦共生礦,;在選礦廠,,含鈦共生礦通過破碎、磁選和脫水后得到鈦精礦,;在鈦白廠,,鈦精礦經(jīng)過酸解、水洗,、煅燒和后處理得到銳鈦型鈦白(Anatase Titanium Dioxide),。整個生產(chǎn)過程可以劃分為電力生產(chǎn)、采礦選礦,。鈦精礦公路運輸和硫酸法生產(chǎn)鈦白4階段,,如圖1所示。

硫酸法鈦白粉生產(chǎn)全過程
根據(jù)質(zhì)量守恒定律,,以某工業(yè)活動為中心考慮所有進出該工業(yè)活動的物流和能流的收支分析,,稱為工業(yè)代謝分析,。本文通過工業(yè)代謝分析,建立了上述鈦白粉生產(chǎn)的輸入輸出清單(見表1),,其中采選和硫酸法階段的數(shù)據(jù)主要通過實地調(diào)研和計算得到,,電力生產(chǎn)和公路運輸?shù)臄?shù)據(jù)從文獻得到。

表1的前18項為參與工業(yè)代謝的各項物料,,第19項為物料的合.對表1作如下說明:
1)在工業(yè)活動的全部代謝過程中,,水和空氣約占95%,其余“物料"約占5%,,它們之間比例相差懸殊,,勢必影響對物料的代謝分析。鈦白粉生產(chǎn)的物質(zhì)代謝過程也是這樣的,,僅水的消耗量就占輸入資源總量的90%左右,,通常對其進行單獨的代謝分析。所以,,本文不考慮空氣和水的代謝,。
2)該企業(yè)每年外購電1.5×1 07 kWh。參照文獻中,,將生產(chǎn)1.5×1 07 kWh電力所消耗的煤炭,、柴油、汽油和產(chǎn)生的灰,、粉塵,、電渣、C02,、CO,、S02、NOx等疊加到鈦白生產(chǎn)的相關(guān)物料中,。
3)因未考慮空氣量,,故C02、CO,、SO,,和NOx的量均以C、S和N來表示,。
由表l知,,該鈦白粉企業(yè)全年生產(chǎn)輸入的物料共18項,總量為5 63 673 t,。其中,,資源有1 5項,其輸入量為529 086 t,,占輸入物料量的93.8 6%,;能源有3項,其輸入量為3 4 5 8 7 t,,占輸入物料量的6.1 4%,。該鈦白粉廠全年生產(chǎn)輸出的物料共1 7項。其中,,鈦白粉為主產(chǎn)品,,硫酸亞鐵為副產(chǎn)品,鐵精礦將直接用作鋼鐵生產(chǎn),。這3項加在一起,,得輸出的“產(chǎn)品’’量為1 60 905 t,占輸出物料量的2 8.5 7%,;其余輸出為廢棄物,,共1 4項,總量為402 424 t,,占輸出物料量的7 1.43%,。
根據(jù)鈦白粉生產(chǎn)的生態(tài)效率指標定義,計算其資源效率,、能源效率和環(huán)境效率,,結(jié)果如表2所示。
鈦白粉生產(chǎn)的生態(tài)效率
4分析與討論
4.1鈦白粉生產(chǎn)的生態(tài)效率
鈦白粉生產(chǎn)的生態(tài)效率指標由高到低排列為:ηe>ηw>ηr(見表2),�,?梢姡撯伆追燮髽I(yè)在生產(chǎn)過程中,,資源浪費嚴重,,由此引起的環(huán)境負荷較為突出。除主產(chǎn)品鈦白粉以外,,僅有占輸池總量26.79%的鐵精礦和硫酸亞鐵被其它企業(yè)或生產(chǎn)過程使用,,占輸出總量71.43%的物料均為排入環(huán)境的廢棄物;同時,,該企業(yè)鈦白粉的生產(chǎn)幾乎完全依賴于天然資源,,沒有廢棄物作為回收資源,致使該廠的資源效率和環(huán)境效率較低,。

4.2廢棄物資源化對生態(tài)效率的影響
礦山原礦的品位較低,,釩鈦磁鐵礦含TiO2為10.42%,選鈦原礦(即磁選尾礦)含TiO2為8.63%,,且分選效率不足40%,,磁尾中的TiO2回收率只有24%,致使選礦中產(chǎn)生大量的尾礦,。每生產(chǎn)1t鈦精礦約產(chǎn)生11.5t尾礦,。選鈦尾礦中,,含F(xiàn)e16.1%,含Ti8.1%,。
該鈦白粉企業(yè)每年約產(chǎn)生302749t尾礦,。常年閑置堆積的大量尾礦占用了土地資源,破壞了植被,,污染了地下水,,造成了水土流失。同時,,尾礦壩的建設和維護耗資巨大,,對企業(yè)造成了明顯的經(jīng)濟負擔。因此實現(xiàn)尾礦的減量化和資源化實為當務之急,。
在某些企業(yè),,尾礦被用來復選,有的也用于生產(chǎn)瓷磚,、鈾面磚和玻璃,,這樣增加了生產(chǎn)過程的產(chǎn)品的輸出量,減少了廢棄物的排放量,,從而提高了生態(tài)效率,。如果該鈦白粉企業(yè)通過廢棄物的回收利用,使尾礦的資源化率由0提高到20%,、40%甚至更高,,則該企業(yè)的各項生態(tài)效率指標均會得到相應的提高(見圖2)。

尾礦資源化對鈦白粉生產(chǎn)的生態(tài)效率的影響
由圖2可知,,提高選鈦尾礦等廢棄物的資源化率,,可以提高鈦白粉生產(chǎn)的資源效率、能源效率和環(huán)境效率,。并且,,在一般情況下(資源化效率小于60%),隨著資源化率的增加,,能源效率的增加最為迅速,,環(huán)境效率次之,資源效率增加相對緩慢,。
5結(jié)語
從產(chǎn)業(yè)生態(tài)學的角度界定了企業(yè)生產(chǎn)的產(chǎn)品,,在生態(tài)效率理論的基礎(chǔ)上定義了鈦白粉生產(chǎn)的資源效率、能源效率和環(huán)境效率,。對某典型鈦白粉生產(chǎn)企業(yè)的生態(tài)效率的計算和分析表明,,硫酸法生產(chǎn)鈦白粉工藝中,能源效率最高,。在現(xiàn)有的生產(chǎn)工藝水平下,,大部分的輸出物料未加利用,,作為廢棄物直接排入環(huán)境,使得鈦白粉生產(chǎn)的資源效率和環(huán)境效率低下,。鈦白粉廠與其它廠家形成物質(zhì)交換是降低其生產(chǎn)過程的環(huán)境負荷的重要途徑之一,。對計算結(jié)果的討論表明,,在一定的生產(chǎn)工藝下,,通過尾礦的復選和回收利用可以提高生產(chǎn)的生態(tài)效率,尤其是能源效率,。當然,,利用生態(tài)效率指標分析生產(chǎn)效率時,收集的生產(chǎn)過程的物料清單越完備,,數(shù)據(jù)越準確,,計算結(jié)果越可靠。