北京普天同创生物科技有限公司
为了深入研究各股物质流之间的关系,本研究提出了以下5个参数,来反映铅冶炼过程中物质流的运行效率。
(1)流程废品率w:生产It精铅产生的废弃物(没有进入最终产品)的总和(t/t产品)
w=β+γ
(2)流程废弃物循环率η:流程生产过程中循环利用的废弃物占产生的废弃物的比例(%)
η=β/(β+γ)
(3)资源效率E:单位天然资源所能生产出来的最终产品量,本研究中天然资源指铅精矿的铅金属量。生产单位最终产品所需的铅精矿铅金属量为Po,则有:
EPb=(Po+a-γ)/P0=1-(γ-α)/P0
引入流程废品率和流程废弃物循环率,则有:
EPb=1一[w(1-η)-α]/P0
由上式可知,在P0一定的情况下,降低流程废品率w,提高废弃物循环率η和增加外加物质流a可提高资源效率。即,对于铅冶炼生产流程来说,如果要使单位铅精矿铅金属量的产出率提高,则需要尽量降低废弃物的产生量,而对于不可避免产生的废弃物则需要尽量在流程内循环回收,此外,也可提高外加物质流中的含铅量来获得更多最终产品。
(4)流量比系数Pi-n:第i道工序的产品产量与最终产品产量之比(折合成铅量)
Pi-n=pi/Pn
Pi-n1
若按照通过工序i的各股物质流考虑,流量比系数还可表示为下式:
由上式可知:各生产工序的流量比系数与上下游生产工序的物质流有关。上式中,等号右侧第一项表示若工序i不存在外界输入、向外界输出以及内部循环的物质流时,也即Pi=Pn时,流量比系数为1;右侧第二项为下游各工序的排放物质流对于Pi-n的影响量;第三项为下游工序返回至上游工序对于Pi-n的影响量;第四项为下游工序的外加物质流对Pi-n的影响量。
从资源效率最大化角度出发,Pi-n越接近1,生产过程中的铅素损失越少,则产品中铅的得率就越高,即Pi-n越小越有利于提高铅精矿的资源效率。由公式可知,若增加下游工序外加物质流,减少下游工序排放物质流,以及减少循环物质流可降低Pi-n,提高资源效率。
(5)铅比系数ρt:第i道工序的实物产量与最终产品产量(精铅)之比,即生产it精铅需要多少t工序i的产品,设第i道工序的产品品位(单位产品的含铅量)为Ci,则有:
ρi=(Pi/ci)/Pn/cn
若按照通过工序i的各股物质流考虑,代入流量比系数,可得:
由上式可知,生产工序1的铅比系数不仅与上下游生产工序的物质流有关,还与该工序产品的品位有关。
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