有色金属科学与工程  2015, Vol. 6 Issue (4): 121-124
文章快速检索     高级检索
稀土逆向物流网络的组建方案、功能及要素[PDF全文]
许礼刚    
江西理工大学矿业发展研究中心,江西 赣州 341000
摘要:通过分析稀土产业逆向物流的特点,总结稀土产业逆向物流资源在国内的分布状况,探寻其逆向物流网络的组建方案,再依据稀土回收再利用的流程,提出逆向物流网络实现的功能,重点从稀土逆向物流设施设备的选择和逆向物流层级设计2个方面构建逆向物流网络体系,降低因放射性等因素对自然环境的污染和损害,同时做好最优化利用稀土资源,借此加快稀土产业逆向物流的发展,维护稀土资源的持续利用.
关键词稀土    逆向物流    回收利用    物流网络    
Construction scheme, function and elements of the reverse logistics network in rare earth industry
XU Ligang    
Mining Development Research Center, Jiangxi University of Science and Technology, Ganzhou 341000, China
Abstract: By analyzing the features of the reverse logistics in rare earth industry, summarizing the distribution of the resources in China and exploring the scheme of reverse logistics network, the function of establishing the reverse logistics network was put forward according to the recycling procedures of rare earth. The key point was to construct the network system from two aspects -the selection of the rare earth reverse logistics equipment and the design of the reverse logistics level and reduce the pollution and damage to the natural environment caused by radiation and so on. At the same time, optimum use of rare earth resource should be made to accelerate the development of reverse logistics in rare earth industry and maintain the sustainable utilization of rare earth.
Key words: rare earth    reverse logistics    recovery and utilization    logistics network    

由于资源的不可再生性和原矿开发成本的提升,稀土回收产业越来越受到企业和政府的重视,可借鉴德、日、法等国的经验[1],根据稀土产业逆向物流的特点,物料种类多且堆积量大,品位低且不均匀,分布范围广,矿山地形复杂,物流方式多,具有不可预见性[2],需要胶带、管道、叉车和铁路等大型的运输设备及完整连续的物流系统,通过生产企业自身或第三方物流等多种形式回收尾矿或富含稀土元素的电子废弃物,把握逆向物流链中物料流动、路线、运量、时间等因素的协调运行,使得各节点和加工企业之间的衔接无缝化,多维立体布局,综合考虑搬卸方法和物流成本之间的联系,合理化构建稀土逆向物流体系.

1 稀土产业逆向物流资源分布

我国的稀土资源主要集中分布在内蒙古的白云鄂博、江西赣南、四川凉山和广东粤北,山东、湖南、云南、广西和贵州等省份也有少量稀土矿床,但总量比例不超过10 %.目前,我国从事稀土矿开采、冶炼分离的企业有200余家,已能生产400多个品种,上千个规格的产品,且不断向高附加值和精深加工方向延伸[3].与此同时,到2013年底,包钢稀土和江西赣州遗留的尾矿资源均超过2亿t,四川凉山的稀土尾矿也有约400万t,利用率都在20 %~50 %,流失大量的稀土氧化物、氟和钍等稀土离子[4],资源浪费较为严重.因此,可通过逆向物流,进行回收再利用,还可以得到政府的政策鼓励、税收优惠或经济补偿,维护稀土产业的持续发展.据中国稀土行业协会2013年统计,江西、江苏、湖南、内蒙古和山西省份的回收企业数量相对较多[5],逆向物流资源集中,具体分布如表 1.

表1 稀土回收企业分布 Table 1 Distribution of rare earth recycling enterprise
点击放大

2 稀土产业逆向物流的现状及存在的问题

在政府部门的积极倡导和鼓励下,稀土产业链上的企业在资源的回收利用和绿色再造等方面的责任意识逐步增强,着手建设新型供应链领域.首先,行业协会和大型稀土集团牵头稀土逆向物流项目建设;其次,企业加大投入资金和技术研发的力度,为稀土产业逆向物流的顺利实施铺垫基础;再次,引进人才,特别是物流方面的专家和工作人员,对逆向物流的实践进行积极的探索.稀土产业逆向物流带来的效益也是不可估量的,如目前包钢在循环经济等逆向物流项目上累计投资30余亿元,带来的经济效益已近10亿元,矿渣在水泥制造、陶瓷和玻璃材料研制方面得到了广泛的应用,有利于节能减排目标的实现[5].

当然,稀土产业在发展逆向物流过程中存在的问题也不容忽视,这主要表现在:

1)逆向物流在我国的发展时间还比较短,经济效益尚不明显.尤其是在稀土逆向物流方面,国内没有成功的经验可以作为参考,更多的时候,只能借鉴美、日、德、法等国的发展模式,摸着石头过河,发展进程缓慢.

2)发展逆向物流,工艺流程复杂.稀土逆向物流所需的设施设备,有时与正向物流是相互冲突的,很难预计清楚,库存水平也难以控制.再加上资金限制等原因,信息系统不够完善,存在冗余数据,技术研发也难以跟上,物流部门操作具体细节时也束手束脚.

3)政府和企业层面重视力度不够,缺乏有效的管理.有的稀土企业在构建独立的逆向物流系统时消耗了大量的资源,物流层级设计不合理,原有系统的平衡又被破坏,这就导致企业决策层认为发展逆向物流是无益的.政府在这方面也缺乏有效的产业资金扶持,稀土企业发展逆向物流时得不到有效的政策激励.

3 稀土产业逆向物流组建方案 3.1 正逆向物流的集成

稀土冶炼企业生产的废弃物有钕铁硼、荧光粉、抛光粉和废渣等,其逆向物流就是对废弃物进行收集、检测、分类堆放、搬卸、运输、加工处理,最终循环利用的流程.从物流设施设备、结构规划、运输路径和信息处理等方面来看,正逆向物流都是可以集成和共享的,在江西、内蒙古、湖南和四川等尾矿资源富集区,可建立区域性稀土物流集成中心,形成物资配送和尾矿回收的集成物流;纵观稀土企业的生产流程,常需要投入大量的生产物资,如矿山机械、电缆、钢材等,量大、品种多且价值高,可以保存下来供逆向物流链上再次使用,这也是稀土生产矿区的物流集成必备条件.

3.2 建设稀土协同物流

协同物流就是相同规模的企业,通过互联网共享信息资源,采纳Agent技术,有效利用车载空间,以便达到最佳的物流效果,可分为横向物流协同、纵向物流协同和第三方物流协同3种战略[6].稀土回收企业可根据自身的规模、发展规划和所处的区域选择不同的协同物流战略[7],把稀土产业物流战略同其他产业物流战略结合在一起,稀土流通渠道上的上下游企业相互协作,充分利用第三方物流代理的优势,实现稀土生态链上的物流环保.

3.3 逆向物流层级的设计

依据稀土产业回收再利用的流程、逆向物流网络需实现的功能和可供选择的物流设施设备,可以对稀土逆向物流进行多层次结构设计:逆向回收层、尾矿及废品处理层、产品配送层,如图 1所示[8].中心虚线的左侧为逆向物流体系,右侧为正向物流体系.在逆向回收层,含稀土生产企业的回收节点和回收中心,根据国家政策和行业协会对稀土回收的尾矿品位值要求进行回收,由于库存量的大小和库存时间影响到回收中心的效益,所以必须综合考虑回收节点的位置及分布、运输的方便性来设置回收中心及规模;在废旧物料处理层,处理的能力和耗费的时间是逆向物流的关键性指标,要最大限度地发挥处理的能力和效果,缩短尾矿和废弃物在这个环节的存留时间,同时要避免辐射等因素给人、畜和生态环境造成污染;在配送环节,要及时把加工好的产品及时配送给下游企业,再冶炼成金属或发散到其他产品的生产线上.

图 1 稀土逆向物流层级结构 Fig. 1 Hierarchy structure of rare earth reverse logistics

4 稀土产业逆向物流网络的功能

从稀土产业逆向物流和再回收利用的流程来看,逆向物流网络应该在尾矿及废弃物回收、分类堆放、检测处理、加工等领域具备一定的功能和作用.

4.1 回收中心

逆向物流网络的回收中心应该是整个物流链的源头和起点,尾矿收集的数量和品位对整个稀土逆向物流网络的构建起关键作用,是加工处理步骤前的基础工作.首先,应该采用相关的预测技术与方法,对江西、内蒙古和四川等区域的尾矿回收量进行估计,通过相关的法律和政策鼓励加强回收,建立稀土行业内回收利用认证体系和标准,扩大回收范围,提高回收质量[9];然后再根据交通便利性条件,建立区域性逆向物流中心,在一定范围内成为稀土逆向物流的枢纽,根据各加工处理企业的技术方案和流程,制定及优化逆向物流方案,进行物资管理和运营调度,物流设备等资源和信息共享[10],总结煤炭、钢铁、家电、包装物等行业逆向物流方面的有益做法,实现规模化和专业化,为优化回收和及时配送到不同加工处理节点服务.

4.2 分类堆放

长期以来,我国的稀土资源开发技术相对落后,中小规模企业居多,利用率低下,各种弃渣、尾矿剩余量大,过去多自然遗弃,堆积在矿区附近的山丘、河道中,对周边的水质和土壤造成了一定的污染,影响饮用水安全和农作物生长安全,一定层高的尾矿堆在遇到暴雨时还可能形成坍塌,堵塞河道,遇风则细小尘粒到处飞扬,污染空气.建议根据尾矿的品位和污染物的毒害程度进行分类堆放,避免不同尾矿堆之间的相互侵害和影响,根据堆积量设置边坡支护工程,提高尾矿堆积的稳定性,定期对周边土壤和水质进行检测,建立危害预警制度,条件许可的情况下适时降低浓度值,减少流经河域的危害[11].

4.3 检测和加工处理

对配送到各尾矿处理和加工企业的钕铁硼、荧光粉、抛光粉和废渣进行检测,计量其中稀土氧化物(REO)、氟和钍等稀土离子的成分和比例,分类处理:富集度高的利用新型浮选药剂进行再冶炼,提纯再选成金属,富集度低的可以作为陶瓷配料,使釉料性能得到改善;也可替代水泥中黏土,改善熟料质量;或加入微晶玻璃熔制中,甚至还可以改善催化剂的性能,与其它原料组合起促进作用.借鉴参考杜邦化学公司模式、卡伦堡模式和德国双元系统模式[12],与相关科研院所紧密合作,研发或引进国外新的浮选设备和技术,提高稀土利用率,行业协会也要加强对稀土的逆向物流实施监督和治理,进一步拓宽稀土尾矿循环利用的空间,为稀土逆向物流产业创造更大的经济价值,提升稀土企业的社会形象.

稀土生产企业回收的其他机电产品、劳保产品和支护材料等设备资源,也可以经过洗涤、分类、安全检测和再造的方式,进入逆向物流链环节,进行循环再利用[13].

4.4 废弃处理

当然,由于技术或经济等原因,稀土废料也不可能完全得以回收利用,因放射性影响而采用不同的工艺进行处理:放射性强的可采用水泥、沥青、玻璃和塑料等进行有效固化,便于废物运输和贮存,浸出率高的进行掩埋,浸出率低的可弃入深海;放射性低的可建渣坝和渣库存放处理,设立显眼警示标志,选址应远离居民区,尽量在不透水的岩石段或人工建筑的衬底,保持与地下水的足够距离,还可以采用人工洞穴存放、岩盐坑掩埋的形式处理.部分可燃废弃物,可在焚烧后形成固定的氧化物,含金属制品的废物可在感应炉内熔化,然后掩埋处理[14].这些做法都必须达到国家规定的放射性废渣处理的卫生标准,减少对环境的污染和侵害.有的废弃物可以通过公开拍卖形式进行销售,进入其他领域的供应链市场.

5 稀土产业逆向物流网络的构成要素

逆向物流网络设施的布局决定了稀土回收产业的成本和服务效率,因此,必须要重视物流设施设备的选择[15].首先,各稀土生产企业要设立回收部门,将废旧物料交到指定地点进行分类和统计,暂时存放.在稀土生产企业实行内部回购制度,普及回收再利用意识,建议把回收部门和个人的收益同回收废弃物的效益直接挂钩起来,提高回收积极性.回收部门再将物资汇总交给区域物流回收中心或大型稀土企业集团,进行统筹处理,配送给废弃处理企业或回收生产线.

要考虑到搬运过程中持续性、间断性和季节性等因素,按照回收工艺要求和物料特性,选择合理的物流方式.运输的车辆、管道等要有良好的防护条件,装卸设备的材质应具有防腐和防渗漏的性能,运输含放射性元素物质的车辆,作业后要进行冲洗,污水还须进行净化处理.

6 结束语

2014年6月9日,国家工业和信息化部发布了《关于清理规范稀土资源回收利用项目的通知》[16],把稀土资源的回收再利用有关项目的建设纳入计划管理,规范稀土逆向物流市场的建设,反映了维护稀土逆向物流和回收加工市场秩序的重要性.稀土逆向物流产业的发展,需要有合理的组建方案,具备相应的功能,可能还要进一步考虑相关的行业标准、政策法规和基础设施的建设,进一步优化稀土逆向物流的网络布局,尤其是江西和内蒙古等重点区域,加强社会公众、行业协会和政府的监督治理作用,确保稀土逆向物流网络的高效组建和发展.

参考文献
[1] 亚洲金属网.稀土回收产业[EB/OL].(2013-11-13) [2014-12-23]. http://baike.asianmetal.cn/metal/re/recycling.shtml.
[2] 赵送机. 有色矿山总体布置中的物流设计[J]. 有色金属, 1998(1): 36–40.
[3] 廖国昌.中国稀土金属冶炼行业市场前瞻与投资战略规划分析报告[R].深圳:前瞻产业研究院, 2014.
[4] 徐水太. 赣州稀土产业可持续发展的问题与对策研究[J]. 江西理工大学学报, 2014(4): 47–51.
[5] 中国产业信息网.2013年我国稀土行业问题分析[EB/OL].(2014-01-02)[2014-12-23].http://www.chyxx.com/industry/201401/226426.html.
[6] 百度百科.协同化物流战略[EB/OL].(2010-10-26)[2014-12-23].http://baike.baidu.com/link?url=UkaFsc1d-nTA-uQjwbM_kBZEvBfaO3ppp8_v8Iwsh9tbS6ZYI-mY8rf2Epff0pz34D7G29hI1ZNhap_jRiDTyq.
[7] 许礼刚. 废钨回收产业的价值和发展模式探析[J]. 有色金属科学与工程, 2013, 4(5): 113–116.
[8] 余华杰.煤矿逆向物流网络建模与优化研究[D].郑州:郑州大学, 2013. http://cdmd.cnki.com.cn/Article/CDMD-10459-1013256647.htm
[9] 姜英.冕宁县稀土尾矿中稀土的回收研究[D].成都:四川师范大学, 2013.
[10] 李锁林. 对有色企业物流合理化的再认识[J]. 冶金经济与管理, 1993(6): 36–39.
[11] 郭伟, 付瑞英, 赵仁鑫, 等. 内蒙古包头白云鄂博矿区及尾矿区周围土壤稀土污染现状和分布特征[J]. 环境科学, 2013(5): 1895–1900.
[12] 李文君.循环经济下的再生资源回收体系物流网络构建研究[D].重庆:重庆交通大学, 2013.
[13] 周燕飞.循环经济下河南省钢铁企业逆向物流体系构建[D].郑州:郑州大学, 2013.
[14] 中国选矿技术网.稀土生产中固体废物的处理方法[EB/OL]. (2007-08-13)[2014-12-23].http://www.mining120.com/html/0708/20070813_10117.asp.
[15] 顾艳艳, 李新春. 煤炭企业实施逆向物流的战略价值及管理策略研究[J]. 煤炭技术, 2010(1): 10–12.
[16] 工业和信息化部.关于清理规范稀土资源回收利用项目的通知[EB/OL]. (2014 -06 -09) [2014 -12 -23].http://www.miit.gov.cn/n11293472/n11293832/n12843926/n13917027/16021767.html.