1.3.1 项目建设背景

铸造是制造业中的基础，是为机械工业提供毛坯的主要手段，铸件重量占机器总重量的48%～80%，很多铸件同时又是机器的核心零部件，如发动机、机床等。铸件水平的高低直接决定了机械装备水平及其核心零部件水平的高低，而且众所周知各行业的发展都离不开铸件，所以铸造在国民经济中占有举足轻重的地位。在我国铸造是资源消费密集的行业，每年都要耗用大量的能源和各种原、辅材料，而且又需要排放大量废气、烟尘、废渣、废砂等废弃物。据统计，我国每生产1吨合格铸件，大约要排放粉尘0.05吨，废气1000～2000立方米 ，废渣0.3吨，废砂1.3～1.5吨。

自2000年以来我国铸造行业平均增速均在10%以上，成为全球最大铸件生产国。2014年我国铸件产量为4620万吨，居世界首位，整个国内铸造行业排放污染物总量约为：粉尘231万吨，废气(4-8) ×106万立方米废渣1386万吨，废砂5775-6930万吨。而我国铸造排放废砂的重复利用率不到10%，大部分废砂以丢弃和垃圾填埋为主，如果按废砂层存为3米计算，每年约需占地2.5万亩用于堆积废砂，同时又要开采约3500万立方米以上自然资源-石英矿用于制造铸造用新砂，数量非常庞大、惊人，这是对自然资源的特大浪费，同时由于铸造废砂含有有毒有害物质，将对环境造成严重的污染，给人类生活带来极大的危害。

我国近年来的环保法规越来越严格，对排放铸造废砂的数量也提出了严格要求，并通过了“固体废物污染环境防治法”，“十二五”时期国务院又相继批准了“国家环保十二五计划”和“2020年远景目标”，提出了全国主要污染物排放控制总量和21世纪绿色工程规划。加大工业固体废物污染防治力度。完善鼓励工业固体废物利用和处置的优惠政策，强化工业固体废物综合利用和处置技术开发，加强大宗工业固体废物的污染防治。

铸造废砂最好的处理办法就是再生循环利用，变废为宝。废砂再生就是将废砂进行物理的、化学的或加热处理的方法去除砂粒表面上包裹的粘结剂惰性薄膜及有害微粒、粉尘等杂质，使其恢复到与原砂相近，可代替新砂使用，达到循环使用的要求，从而彻底解决废砂环保处理的问题。

铸钢行业在铸造砂型上采用碱性酚醛树脂作为粘结剂，所排放的碱性酚醛树脂旧砂存在有机树脂及无机盐杂质的特性，因此它的再生循环利用一直以来是世界性的难题，至目前为止，全球碱性酚醛树脂旧砂还没有实现再生循环代替新砂使用的产业化案例。为此，与协作，开展了碱性酚醛树脂旧砂处理及再生循环利用产业化的研究，经过大量的技术攻关和试验，并对碱性酚醛树脂旧砂处理及再生循环利用产业化技术进行了成功孵化。

碱性酚醛树脂废砂再生试制再生砂产品的试验及使用鉴定结果表明已成功掌握了铸造碱性酚醛树脂废砂的再生循环利用产业化技术，成功解决了碱性酚醛树脂废砂再生循环利用的关键难题及国内其它技术存在的瓶颈，具备了建设大规模碱性酚醛树脂废砂再生循环利用项目的基础。

1.3.2 项目建设的必要性

1、项目的建设，是我国环保发展的需要，符合相关政策发展要求

《大宗工业固体废物综合利用“十二五”规划》提出针对各类大宗工业固体废物的物质特性，通过原始创新和集成创新，加大综合利用产业链关键环节的重大共性关键技术与成套装备研发力度，加快先进适用技术推广应用，有效提升大宗工业固体废物综合利用技术水平，基本形成大宗工业固体废物综合利用产业技术支撑体系；针对各类大宗工业固体废物的产生和利用的区域性特征，推动机制体制创新，建设大宗工业固体废物综合利用产业化基地，形成产业集聚效应；以大宗工业固体废物综合利用产业及其关联产业立体化链接为纽带，构建循环经济产业链，培育和扶持大宗工业固体废物综合利用专业化、现代化企业和资源综合利用企业集群。

与共同协作，开展碱性酚醛树脂旧砂处理及再生循环利用产业化的研究，经过大量的技术攻关和试验，并对碱性酚醛树脂旧砂处理及再生循环利用产业化技术进行了成功孵化。

碱性酚醛树脂废砂再生试制再生砂产品的试验及使用鉴定结果表明已成功掌握了铸造碱性酚醛树脂废砂的再生循环利用产业化技术，成功解决了碱性酚醛树脂废砂再生循环利用的关键难题及国内其它技术存在的瓶颈，具备了建设大规模碱性酚醛树脂废砂再生循环利用项目的基础。福鞍重工产生的碱性酚醛树脂旧砂在国内具有普遍性及代表性，因此建设好本项目对国内铸造行业旧砂处理及再生循环利用具有示范作用，对国民经济的可持续发展意义重大，是践行科学发展观、推动节约环保型社会建设的一大亮点。

2、发展固体废物再生资源产业是我国经济可持续发展的需要

传统的工业发展模式带来的资源短缺与生态环境恶化已严重影响和制约了工业经济的可持续发展，如果继续按照传统工业模式发展经济，我国的资源和环境承载力就不可能支持未来经济的高速发展和实现2020年我国GDP翻两番的目标。而循环经济从根本上消解了环境与发展之间的尖锐冲突，转变过去那种 “高消耗、低效益、高排放”的资源开采和加工产业模式，充分挖掘潜力，大力发展固体废物再生资源产业，开发利用废弃物质，追求更大经济效益，减少资源消耗，降低环境污染，使经济与资源、环境与生产协调发展，是一种符合可持续发展战略的全新的经济发展模式，其先进性与科学性赋予它旺盛的生命力。

3、保护耕地的迫切需要

土地和能源是人类社会赖以生存和发展的基础。保护耕地已成为我国的一项国策。因此，应从最充分、最有效的角度来开发利用土地和能源。

我国是一个13亿人口大国，土地资源匮乏。我国耕地面积仅占国土面积的10%，不到世界平均水平的一半。我国房屋建筑材料中70%是墙体材料，其中粘土砖占居主导地位，生产粘土砖每年耗用粘土资源达10多亿立方米，相当于毁田50万亩。温家宝总理在人大十届五次会议政府工作报告中指出：“要把节能降耗、保护环境和节约用地作为转变经济增长方式的突破口和重点抓手。”温家宝总理在报告中还强调：“节约用地，不仅关系到当前的经济社会发展，而且关系到国家长远利益和民族生存根基。在土地问题上，我们决不能犯不可改正的历史性错误，遗祸子孙后代。”“一定要守住全国耕地不少于18亿亩这条红线，坚决实行最严格的土地政策”。

我国铸造排放废砂的重复利用率不到10%，大部分废砂以丢弃和垃圾填埋为主，如果按废砂层存为3米计算，每年约需占地2.5万亩用于堆积废砂，这是对自然资源的特大浪费，同时由于铸造废砂含有有毒有害物质，将对环境造成严重的污染，给人类生活带来极大的危害。随着我国经济的发展和人口增长，城镇化和城乡住宅建设，对土地的需求量越来越大。而传统铸造废砂以破坏土地资源为代价，使土地更为严重紧张。因此，本项目是节约能源，保护土地，有效利用剩余资源，实行经济、社会，资源和环境协调发展的需要，是实施我国可持续发展战略的重大举措。

4、贯彻国家有关规定，推动节能减排事业发展

我国政府非常重视节能减排事业的发展，在过去若干年来，我国政府在节能减排事业领域不断制定完善相关政策法律规制，使得我国节能减排事业发展逐步走上了正规化、科学化的道路。

节能减排法律规制体系进一步趋于完善，主要出台法律法规涵盖面广、涉及领域多，主要包括《中华人民共和国节约能源法》、《中华人民共和国循环经济促进法》、《节能减排“十二五”规划》、《“十二五”循环经济发展规划》、《“十二五”资源综合利用指导意见和大宗固体废物综合利用实施方案》、《大宗工业固体废物综合利用“十二五”规划》、《江西省节能减排“十二五”专项规划》、等。

可见，我国节能减排事业政策背景环境良好，对于推动固体废弃物再生资源综合利用事业的发展将起到积极的促进作用。

5、企业自身发展的需要

每年排放铸造碱性酚醛树脂旧砂约12万吨。铸造旧砂如直接排放丢弃一方面浪费资源，还需要大量购进新砂；另一方面对环境将造成较大负面影响，有损企业形象，日久天长还会引起索赔纠纷，因此，福鞍重工铸造旧砂的处理面临严峻危机。

项目的实施每年可减少3万多吨铸造固废的排放，并减少5万多吨矿砂资源的采购量，减少2000吨碱性酚醛树脂使用量以及600吨的固化剂；间接减少铸造车间有毒有害气体排放量2400吨，铸造车间扬尘减少近16倍。同时，项目建成后铸造系统年均节约成本2836万元，年均净节约成本1172万元，动态投资回收期4.11年，经济效益可行。本项目的实施是福鞍重工践行科学发展观，推动节约环保型社会发展，履行企业社会责任的一大亮点，社会效益显著。

福鞍重工产生的碱性酚醛树脂旧砂在国内具有普遍性及代表性，因此建设好本项目对国内铸造行业旧砂处理及再生循环利用具有示范作用，对国民经济的可持续发展意义重大。

综上所述，项目符合国家产业政策及福鞍公司的整体规划，项目选用的设备、工艺技术先进、适用可靠，全厂工艺组织合理，能耗比低，生产过程环保，并符合消防、安全卫生、职业病防控等要求。

“十二五”期间，我国铸造行业按走新型工业化发展道路的要求，加快向节约、集约发展方式转变，铸造产业结构战略性调整加快转变发展方式的主攻方向， 加大技术改造、自主创新、整合/兼并/重组和淘汰落后的力度，着力推进铸造产业结构的调整和优化升级。企业准确把握市场发展方向，防止盲目扩张、低水平重复建设和市场已饱和铸件的跟风建设，避免产能过剩带来新的损失。按铸造行业“准入制度”关闭浪费资源、污染环境和不具备安全生产条件的企业，铸造行业呈现出健康有序地发展。

目前我国铸造厂点多，大多数企业规模都较小，甚至部分企业还停留在小作坊式的生产方式，与科学发展的经济规模差距甚大。尽管自2000年起，我国已成为全球铸件产量第一大国，但是，我国铸件年产量不足500吨的企业占2/3，企业集中度非常低。

2014年我国各类铸件总产量4620万吨，较2013年增长3.8%。

“十二五”中国铸件产量增速稳健，步入低速发展新常态（2014年增长3.8%；2013年增长4.7%；2012年增长2.4%）

2.2 我国当前铸件市场发展

当前世界经济全球化进程的加速为我国铸造业的发展提供了机遇，对铸件的需求呈持续增长的趋势。但是，目前我国普遍存在铸件综合质量差、劳动条件恶劣、生产效率低，技术、经济效益差等问题。 

从2000年开始，我国铸件产量就一直位居世界首位，已成为名副其实的铸件制造大国。随着环保执法力度日渐加强，迫使铸铁业开始重视环保技术，开始重视铸造烟尘治理、污水净化、废砂废渣利用，并开发出多种铸造环保设备（如震动落砂机除尘罩、移动式吸尘器、烟尘净化装置、污水净化循环回用系统，铸造旧砂干湿法再生技术及设备、铸造废砂炉渣废塑料制作复合材料技术和设备等）。 

由于铸造业自身存在的诸多突出问题，产能落后的企业将会被逐步淘汰，而由于国内外市场对铸件的需求都离不开中小企业，所以会需要一个较长期的淘汰过程，所以，铸件产业要随铸造行业健康发展需逐步提高铸件的质量。 

因此，抓紧我国铸造业的技术改造，努力提高铸件质量档次，生产高性能的大型机械装备用铸件是当务之急。同时，大力宣传、推广节能降耗、绿色铸造，清洁生产，这不仅是企业节能降耗提高产品质量、减少污染、降低成本和提高效益所必需，也是冲破工业发达国家设置的绿色壁垒，稳固地占领国际大市场所必需。

2.3 铸造废砂回收再利用

我国是铸件生产大国，铸件产量已居世界第一位，其中砂型铸造占铸造业中的绝大部分(80%～90%)。砂型铸造需要大量型砂才能进行生产，据统计，我国每生产1吨合格铸件可产生约1.2吨废砂。每年排放的大量的铸造废砂，要占据很多废砂场地。而且随着各种有机、无机粘结剂的广泛应用，致使废砂中含有的有害成分越来越多，例如残留的甲醛、硫化物、异氰、苯、酚、酸类、水玻璃、碱类等成分。含有这类成分的废砂经过雨水浸蚀，其有害成分将污染江河湖泊，甚至污染生活水源；废砂中的粉尘随风飘扬，会污染空气。尤其是水玻璃砂的强碱性和树脂砂中含有的异氰、酚类等成分，造成的公害更为严重，必须加以治理。

2.3.1 当前铸造废砂污染防治中废砂利用的主要途径

1、废砂在铸造厂内部的旧砂再生处理

铸造厂一般会对废砂进行旧砂再生处理，就是采用机械摩擦方法、加热方法、水力方法等物理化学手段，去除旧砂颗粒表面附着的失效或未失效的粘结剂包覆膜，使旧砂的各种工艺性能得到恢复的一种铸造用旧砂处理工艺。其最终目的就是力求减少铸造生产中的新砂用量，节约经济投入、提高铸件质量、从而保护自然环境。我国旧砂再生利用工作开展较晚，但是有较快的推进。尤其是在水玻璃砂的再生上，有新的较大的突破，如对再生机理有新的认识，干法再生开发了一些新设备、提出了水玻璃砂硬化新理论和化学再生方法、开发了RC全系统水玻璃砂。

2、废砂用于建筑物外层保温材料制作

以废玻璃和铸造废砂为主要原料，添加适量发泡剂、助熔剂、稳泡剂为辅助原料，用粉末烧结法制备了轻质玻璃基复合材料，利用热差分析和扫描电镜测试技术对轻质玻璃基复合材料的微观表征进行了分析。研制的轻质玻璃基复合材料不仅导热系数小，耐久性好，吸水率小，抗冻性、耐酸碱性能好，而且具有较高的机械强度，易于切割成形，粘贴力也较好，可广泛应用于建筑物的外层保温。采用废玻璃和铸造废砂生产轻质玻璃基复合材料，不仅原料价格低廉，来源广泛，而且采用废物废料制备优质保温隔热材料，有利于资源的优化配置和合理利用，有利于净化生态环境。

3、废砂掺入农田，用以改良土壤。在实际实验中，废砂选用铸造厂浇注高温铁水后的废型砂，农田掺砂深度为20～40cm，每公顷掺砂量为1350～2550t。废砂中微量重盎属元素中锌、铅、镉皆比未掺砂土中要高，掺砂土种植农作物，有可能向种子中转移。为排出这种顾虑，对小麦种子重盎属含量进行三次检测，根据这几个试样的检测，对照标准，数据不超标，可以认为掺砂后所生产的小麦种子无毒，可供人食用。用掺砂改土来处理铸造厂废砂可减少环境污染。

4、废砂用于磷酸盐泡沫陶瓷材料制备

磷酸盐材料具有可塑性、高温瓷化性、耐火、耐辐射、高强度、相对密度小、原料易得、工艺简单，制造成本低廉。不仅在耐火材料、冶金、水泥、玻璃行业得到了广泛应用，还在机械工业中被较多地用于粘接刀具和修补机械破损件。以往磷酸盐陶瓷材料主要是用金属铝、氢氧化铝、二氧化硅凝胶与磷酸反应。并通过高温晶型转变实现强度增长。铸造废砂特别是水玻璃石英砂和粘土砂主要含SiO2，本身具有耐高温和含有与磷酸反应致孔的组分特征。以铸造废砂为主要原料制备的磷酸盐材料不仅可以在铸造过程中使用，而且还可以其轻质、高强、耐腐蚀、耐高温性在建筑、冶金行业广泛应用。

2.3.2 知识产权领域，铸造废砂相关专利分析

近年来，我国申请了较多的处理铸造废砂的相关专利，其中发明专利25项目，实用新型专利26项，现就国内申请的相关专利进行分析如下：

1、从申请的时间上来看，在2000年之前，相关发明专利3项，在2000年至2010年间，相关发明10项，2010年以后12项。从申请的数量上来看，很明显呈现一种快速增长的趋势，这说明社会正在日趋重视铸造废砂相关处理技术的研发和保护工作。

2、从专利保护内容上来看，2000年之前，铸造废砂相关专利均为混凝土砖或者路面砖的生产工艺相关内容；2000年至2010年间，专利申请中，废砂回收利用已经拓展到路面砖、耐火材料浇注料、废砂再生技术、复合材料窨井盖、彩瓦、干法砂浆等7种用途，使用范围和方式得到大大拓展；2011年后，在铸造废砂再生技术之外，又新增了混凝土电线杆、冷芯盒用砂、铸造用水玻璃、建筑轻集料等新用途。可以看到，我国在铸造废砂回收应用的用途范围上，也在不断拓宽。

我国是一个人均占有资源很少的国家，又是一个资源、能源利用率低、浪费严重的资源能耗大国，因此，发展循环经济，严格控制生产过程中资源、能源的浪费和严重的环境污染，减少铸造废砂排放是我国铸造业面临的紧迫而艰巨的任务。

2.4 碱性酚醛树脂旧砂再利用发展

铸钢行业在铸造砂型上采用碱性酚醛树脂作为粘结剂，所排放的碱性酚醛树脂旧砂存在有机树脂及无机盐杂质的特性，因此它的再生循环利用一直以来是世界性的难题，至目前为止，全球碱性酚醛树脂旧砂还没有实现再生循环代替新砂使用的产业化案例。

为此，与共同协作，开展了碱性酚醛树脂旧砂处理及再生循环利用产业化的研究，经过大量的技术攻关和试验，并对碱性酚醛树脂旧砂处理及再生循环利用产业化技术进行了成功孵化。

具有多年的铸造废砂再生循环利用的经验，拥有多项铸造废砂再生处理相关专利，对于铸造湿型废砂、水玻璃废砂、碱性酚醛树脂废砂的再生处理拥有先进的技术成果，在全国范围内拥有40万吨/年的铸造废砂再生循环利用产业化基地。

碱性酚醛树脂废砂再生试制再生砂产品的试验及使用鉴定结果表明公司已成功掌握了铸造碱性酚醛树脂废砂的再生循环利用产业化技术，成功解决了碱性酚醛树脂废砂再生循环利用的关键难题及国内其它技术存在的瓶颈，具备了建设大规模碱性酚醛树脂废砂再生循环利用项目的基础。

2.5 发展前景

铸造旧砂的综合利用是节省资源、 减少废弃物的排放的较好途径。随着科学技术的不断发展，在这一领域的研究必将不断深入，其综合利用的技术将会得到更大发展，应用前景和范围也将越来越广阔。铸造废砂的资源化研究对保护环境、落实国家的可持续发展总体战略，具有现实和长远的意义。

​ 略……