(北礦檢測技術有限公司,北京 102600)
標準是行業發展的先行者,標準文本規范著產品質量,引領著行業方向。有色金屬標準化工作與產業化工作緊密相連。
二十世紀五十年代開始,中國有色金屬標準化工作開啟,隨著國家的發展和經濟體制的不斷轉變,有色金屬標準化工作大概也經歷了計劃經濟時期、過渡時期、市場經濟時期,標準對于行業的影響力也不斷加強。近些年,中國有色標準發展有4個非常顯著的特點:一是數量增加很多,標準數量從700多項增加到1500項左右;二是標準質量得到很大的提高,標準的適應性得到很大的增強,能很好地滿足生產的需要與用戶的需求;三是參與很多國際標準的制、修訂,尤其是ISO標準,涉及到有色金屬方面的標準80%~90%是分析方法標準。四是標準從“強制性體系”轉到“推薦性體系”,在改革開放之前只有強制性體系,1988年《標準化法》發布后,才有了推薦性標準。從《標準化法》發布后,97%的有色金屬標準轉變成推薦性標準,發生了非常大的變化,而其中絕大部分是分析方法的測試標準。隨著有色金屬標準化進程的不斷推進,其適應性、及時性不斷提升,助力有色行業的發展[1]。
在我國眾多的有色金屬產品中,相當一部分產品屬于“中國制造”,很難在國際標準化體系中找到與之相對應的標準規范,部分中國有色金屬產品及選冶中間品,在其他國家與之相對應的標準數量也很少。隨著中國標準在國外在其他國家中的推廣,必將加大我國在國際有色金屬市場的話語權,帶動品牌效應。
總體而言,與國際標準相比,無論在數量上還是在先進性上,我國有色金屬標準都不落后于發達國家,引領著中國有色行業的發展。在數量上,我國有色金屬標準在世界上是最多的。在標準的先進性方面,我國標準主要采標了美國ASTM標準、歐洲標準、日本JIS標準來制、修定有色金屬標準,因此,我國有色金屬標準能夠保持與世界發達國家同步的先進性。目前,我國有色金屬標準越來越多的獲得國外的認可,我國有色金屬標委會也承擔了ISO秘書處相應工作。
這些年來,有色金屬標準化工作為行業的健康發展做出了重要貢獻,我國有色金屬產業大國的地位造就了我國有色金屬標準大國的國際地位,產業大國地位的形成也是標準化工作強有力推動的結果,隨著有色金屬行業在國民經濟中的地位日漸提升,和中國有色金屬工業強國地位的逐漸確立,這種作用將愈加明顯。
我國十種有色金屬產量自2002年已超過美國躍居世界第一,連續十余年成為世界有色金屬工業貿易大國、生產大國和消費大國。
我國既是有色金屬的生產大國,又是消費大國,每年進出口貿易額巨大。中國有色金屬產業鏈是“中間大、兩頭小”,冶煉產能過剩,礦山自給能力不足,有色金屬產品附加值較低,總體上處于國際產業分工中低端。美歐倡導實業回歸,新興經濟體和我國形成同質化競爭,前有堵截,后有追兵,將面臨更多貿易摩擦[2]。
在國際貿易中,有些國家出于對其自身商業利益的考量,會通過修改標準或制定技術法規等手段,對他國產品設置貿易壁壘。由于時間上和空間上的制約,部分國內企業不能第一時間察覺到這種變化,等到產品出口遇到困難和阻礙時,可能已經造成了損失或錯失了機遇。我國出口量較大的冶煉產品和部分有色金屬加工材料,涉及到很多品質檢測,要求比較復雜,相關標準變化也較頻繁,針對這種情況,加強自身檢測實力的積累,及時修訂國內標準并采用國際標準是打破和減少技術性貿易壁壘的措施之一。為使國際貿易更加自由化和便利化,以保全我國有色金屬出口權益,做好我國大宗出口產品編制目錄,加強跟蹤、更新相應方法標準,在國際貿易中爭奪話語權。
紅土鎳礦分析方法標準的研制對于貿易的促進作用是較為典型的案例。2011年,北京礦冶研究總院牽頭,組織國內12家科研院所及生產企業共同開展了紅土鎳礦化學分析方法標準的制定。此項標準規定了紅土鎳礦中鎳、鐵、磷等26種成分的化學分析方法,涵蓋元素范圍及含量范圍非常廣,解決了紅土鎳礦生產和貿易中無標準可依的難題。專家審定認為“該標準為首次制定,填補了國內外紅土鎳礦分析方法標準的空白。該標準采取的技術先進、實用,幾乎涵蓋了目前無機分析化學中的所有檢測技術,如電感耦合等離子體質譜法/光譜法、X射線熒光光譜法、原子吸收光譜法、原子熒光光譜法、高頻燃燒紅外碳硫法、離子色譜法、分光光度法、滴定法、重量法等”。給予該標準高度評價。
該標準的實施,對于貿易往來各單位具有很強的實際指導意義,并作為處理紅土鎳礦質量爭議的首選方法,為保證貿易過程中量值的正確傳遞提供了有力的技術支持。亞洲與太平洋地區紅土鎳礦合作組織(APOL)將此標準列為其仲裁和結算方法,充分展示了中國在紅土鎳礦檢驗中的話語權。
在國內貿易方面,由于中國有色企業對于分析檢測的重視,也是有色金屬行業發展的強有力支撐,任何一種產品一旦在市場中確立了貿易地位,其相應的產品標準和配套分析檢測手段將被很快研制出來,廠礦企業對于礦產品品位的斤斤計較正體現了分析檢測在貿易結算中的重要作用。
經過十幾年的發展,中國有色金屬產業鏈結構不斷得以改善和優化,逐步形成從上游至中下游,即探礦、采選、選礦、冶煉業以及有色金屬材料加工業等完整的產業鏈。但是由于多方面的因素,上游采選業、中游選冶和下游加工深加工業之間仍存在著結構性矛盾。而“探、采、選、冶、加”的有色金屬產業鏈條已經形成,每一筆都離不開分析檢測的指導作用。
在地質找礦過程中,品位決定一切,需要的是海量樣品的快速測試。通過分析測試來獲得最直觀、最基本的地質信息。在此階段快是第一位的,人們發明了γ譜儀、試管滴定、痕金箱、手持式快速分析儀、射線熒光分析裝置等簡易設備。但這是遠遠不夠的,還需要更多的快速分析儀器滿足找礦現場、快速、準確的需求。另外,地質元素的分布通常是松散的,隨機的,分配的不規律性決定了分析檢測的高成本,這也需要快速、性價比高的分析儀,滿足探礦找礦的需求。從某種程度上說是分析檢測的需求推動著儀器研發的前進,以適應有色金屬發展的檢測需求[3]。
選礦過程復雜多變,隨著礦產資源條件的稟賦變差,礦石品位含量大不如前,選礦過程中如能有效降低成本和能耗,得到高品質產品,將具有更大競爭優勢。任何原始礦物均不能直接用來工業化的,任何最終的礦物質元素都要經過技術處理,從而將有用的礦物質提煉出來。如果能實現選礦過程的自動控制和全流程在線檢測,將極大推動產業鏈的換代升級。目前對礦石在物理層面的加工過程主要是集中在破碎、研磨以及浮選過程,而化學上的轉化方式主要涉及水冶金、火冶金和電冶金。在線測定不僅需要分析工作者了解選礦流程,同時對于測定干擾因素的消除,測定方法重復性的控制,也提出更高要求,這將成為分析工作者和儀器研發人員的新課題。將自動控制和檢測技術運用到選礦作業中,可降低生產成本,使整個選礦過程處于最佳狀態,也能最大限度的提供產量,增加金屬回收率和提升精礦品位,達到高產優質、節能降耗的目的[4,5]。
無損檢測技術是近年來發展得較為迅速的一項先進的檢測手段。其優勢在于不會對被檢測物本身造成損害,充分利用聲、光、磁和電等各種特性,對被檢測對象進行評估和測定。隨著無損檢測技術的發展,不僅可以評估被檢測物品的大小,性能等技術指標,還可對其不均勻性和缺陷進行分析,這對于某些有色金屬產品的檢測具有重要意義。無損分析技術對于貴金屬首飾制品的檢驗、金屬材料涂層分析,及其在鋼鐵行業的應用非常廣泛。
因此,探礦找礦地質樣品的批量檢測,選冶過程中流程樣品的在線監測需求,材料加工中有害物質的排查、有色金屬制品純度的控制,都與分析檢測息息相關。從某種意義上說,分析檢測對于儀器儀表產業發展也功不可沒,而高精度、性能優異的分析檢測儀器反過來促進有色行業的加速發展。
礦產資源是不可再生的,用一點就會少一點,因此節約和合理使用資源顯得十分重要。隨著我國有色金屬消費水平的提高,社會上可用的廢雜金屬積蓄量也不斷加大,利用好這些再生資源不僅可以提高資源利用率,而且能夠減少污染保護生態環境。再生金屬行業作為戰略性新興產業,我國再生金屬行業標準體系建設嚴重滯后,制約了行業健康可持續發展。
目前,發達國家再生有色金屬產量占有色金屬總產量比值平均達到60%,世界再生銅產量已占原生銅產量的40%~55%,其中美國約占60%、日本約占45%、德國約占80%。據統計,世界再生資源回收利用總值已超過5000億美元,而且每年正以15%~20%的速度增長,有色金屬循環經濟已經形成獨立產業體系,成為關系國計民生和國家經濟安全的重要產業。合理利用可以取得巨大的經濟效益和社會效益。
對于“二次資源”的再利用,通過分析檢測對其成分含量的判定,從而決定其回收價值和回收工藝的選擇至關重要。各種有色金屬渣料、廢料成分復雜,亟待相應分析檢測標準的制定,規范行業的發展。
分析檢測技術的進步伴隨著中國有色金屬幾十載的發展,支撐著有色金屬行業的進步。隨著中國有色金屬行業國際化交流的增強,國際貿易的不斷增多,分析檢測必將發揮更大的作用,成為中國有色行業馳騁國際市場的有力武器,為中國有色金屬行業良性發展保駕護航。