李新^1,, 任强¹, 罗胤达¹, 代涛², 文博杰², 王敏晰^1,
1. 成都理工大学管理科学学院,成都 610059
2. 中国地质科学院矿产资源研究所,北京 100037

Metabolic process of mechanical products iron resources based on material flow analysis in China

LIXin^1,, RENQiang¹, LUOYingda¹, DAITao², WENBojie², WANGMinxi^1,
1. College of Management, Chengdu University of Technology, Chengdu 610059, China
2. Institute of Mineral Resources, Chinese Academy of Geological Sciences, Beijing 100037, China
通讯作者:通讯作者:王敏晰,E-mail: wangminxi@mail.cdut.edu.cn
收稿日期:2018-06-2
修回日期:2018-11-9
网络出版日期:2018-12-20
版权声明:2018《资源科学》编辑部《资源科学》编辑部
基金资助:国家社会科学基金项目（17BGL147）中国地质调查局地质调查项目（12120113000150015）四川矿产资源研究中心开放基金项目（SCKCZY2016-YB09）
作者简介:
-->作者简介：李新,男,辽宁沈阳人,教授,研究方向为资源科学与工程管理。E-mail: lixin2012@cdut.cn



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摘要
科学分析金属资源代谢过程和计算金属制品报废量是新时代下推进资源节约和循环利用的关键性问题之一。本文使用了动态物质流与静态物质流相结合的方法、生命周期方法、Weibull分布模型和Minitab软件,计算了1949—2016年中国机械行业铁资源的理论报废量,并对13类机械产品在不同消费结构下的报废量进行动态对比。研究发现：① 1949—2016年中国含铁产品理论报废量为21.20亿t,其中机械行业理论报废量为4.10亿t,实际回收量分别为17.60亿t和2.80亿t;② 机械行业报废回收效率为68.3%,其中农业机械类、石油化工机械类、电工电器机械类和汽车（非交通运输类）等产品的报废量增长显著;③ 2016年铁资源生产阶段中国共投入铁矿石11亿t,经加工阶段后得到7.31亿t粗钢,进入社会终端消费量为6.73亿t,代谢过程资源损失率达38.8%;④ 2016年中国铁产品社会存量为83亿t,预计2025年将进入存量铁制品的快速报废期。未来中国钢铁产业的战略重点应侧重生产阶段的技术创新,以减少资源损失和环境影响,通过供给侧改革提高钢铁二次资源循环利用效率来解决一系列资源环境问题。

关键词：机械行业;铁资源;代谢过程;物质流分析;生命周期方法;理论报废量;中国
Abstract
Scientific analysis of the metabolic process of metal resources and calculation of scrapping of metal products is one of the keys to promote resource conservation and recycle in the new era. In this study, the method of combining dynamic material flow with static material flow, Weibull distribution model, life cycle method, and Minitab software were used to calculate the theoretical scrap of iron resources of mechanical products in China from 1949 to 2016 (including 13 mechanical products). The comparative analysis of the amount of scrapped products under different consumption structures was conducted. The study found that: ① from 1949 to 2016, the theoretical scrap of iron-containing products was 2.12 billion tons, of which the theoretical scrap of mechanical products was 410 million tons, the actual recycling amount was 1.76 billion tons, and 280 million tons in China respectively; ② The scrap recycling efficiency of the machinery industry was 68.3%, among which the scrapping amount of agricultural machinery,petrochemical machinery、electrical machinery、 and non-transportation vehicles increased significantly; ③ in 2016 of iron resources production stage, China invested a total of 1.1 billion tons of iron ore. After the processing stage, 731 million tons of crude steel were into the social end of consumption The amount is 673 million tons, and the metabolic process resource loss rate was 38.8%; ④ China's iron product social stock was 8.3 billion tons in 2016. It is expected to enter the fast retirement period in 2025. In the future, the strategic focus of China's steel industry should focus on technological innovations in production technology, reduce resource losses and environmental impacts, and address a range of resource and environmental issues through supply-side production reforms that increase the capacity of secondary steel resources for recycling.

Keywords：machinery industry;iron resource;metabolic process;material flow analysis;life cycle approach;theoretical scrap amount;China

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李新, 任强, 罗胤达, 代涛, 文博杰, 王敏晰. 基于物质流分析的中国机械行业铁资源代谢过程研究[J]. 资源科学, 2018, 40(12): 2329-2340 https://doi.org/10.18402/resci.2018.12.01
LI Xin, REN Qiang, LUO Yingda, DAI Tao, WEN Bojie, WANG Minxi. Metabolic process of mechanical products iron resources based on material flow analysis in China[J]. RESOURCES SCIENCE, 2018, 40(12): 2329-2340 https://doi.org/10.18402/resci.2018.12.01

1 引言

中国是全球第一大钢铁消费国和生产国,其铁制品的消费累积形成了相应的社会存量^[1,2]。社会存量中铁制品的生命周期决定了其报废折旧的状态及可回收程度,提高废旧铁制品的循环再生效率,可弱化中国对原生铁矿石的高度依存和减少对生态环境的负面影响^[3]。因而,科学的分析铁资源在具体消费领域的代谢过程,提高资源循环路径分析的精度,客观表征铁资源在生命周期各阶段的流量、流向和蓄积状态,具有一定的学术价值。物质流分析（SFA）方法常被用来分析一定时空范围内特定系统的物质流动和储存状态,其原理是基于质量守恒定律来追踪物质在该系统的循环过程^[4]。将动态物质流与静态物质流相结合,可对以往时间范围内的物质流过程进行动力学分析^[5],通过建立产品生命周期的动态物质流模型,模拟物质系统循环代谢过程^[6],是一种研究铝金属等资源流动和回收管理的有效方法^[7]。耶鲁大学的Graedel等使用物质流方法的STAF框架对铜金属在社会经济系统中的代谢过程进行了系统动力学研究^[8,9]。在此基础上,Johnson等采用多层次方法对金属银的代谢过程进行了对比分析,得到了相同动力学机理^[10]。岳强等使用铜循环的STAF模型得到了中国铜的社会存量变化及其流动状况的“铜流图”,并借助“铜流图”计算了铜工业的原料自给率、使用废杂铜的比例、矿石指数、铜资源效率和废铜指数等重要经济指标^[11]。Wang等、Reck等使用多层次的物质流分析了68个国家、地区的铁循环代谢过程和52个国家、地区的镍循环代谢过程^[12,13],通过生产、制造、使用、废物管理和再循环等不同生命周期阶段铁循环和镍循环的代谢分析,构建了铁和镍元素的循环代谢动力学流图,清晰刻画了代谢的过程联系以及再循环的作用机理与潜力。陈伟强等、石磊等国内****从铝金属的生命周期物质流、铝工业的产业共生和铝色生命周期评价三个角度对比分析了原生铝工业、再生铝工业和铝加工工业的环境影响,提出了原生铝工业的环境影响大大超过再生铝工业和铝加工工业的环境影响,重熔新铝废料生产再生铝的环境影响小于回收循环旧铝废料生产再生铝的环境影响的观点^[14,15,16]。王昶等综合使用生命周期分析（LCA）和物质流分析方法,来揭示“城市矿产”的成矿机理^[17];王高尚等则把物质流方法应用于中国重要矿产资源循环补偿机制下的实际需求预测^[18];沈镭等通过动态物质流分析,为资源型城市在资源承载力约束下的转型发展提供了理论基础^[19];成金华等则把物质流分析模型应用于中国矿产资源（铁）的经济学研究,提出了资源与环境的经济学耦合机理^[20]。李强峰等运用动态物质流分析法,从国家层面对中国铁存量进行核算,为测算铁二次资源回收潜力提供了定量分析基础^[21,22]。上述研究成果分别从金属资源循环代谢的科学性和技术性方面做了大量基础性研究,偏重于“自上而下”的“流分析”和动力学机理分析,但对具体行业（如机械行业）“自下而上”的金属资源代谢过程及其流量、流向和存量的应用型分析较为薄弱,难以提高金属资源循环代谢路径分析精度。本文通过对中国机械行业中的铁资源代谢过程进行动力学的物质流分析,以期提高铁资源在具体行业中循环利用潜力的测算精度,为中国生态文明建设和金属资源循环利用提供应用性定量分析的理论依据。

2 研究方法与数据来源

2.1 研究思路

本文主要对1949—2016年中国机械行业的铁资源代谢过程进行了动态分析,这一过程包括铁矿石开采、生产、加工与制造、使用、报废与再生等几个主要阶段。铁资源全生命周期代谢过程,如图1所示。
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图1中国铁资源全生命周期代谢过程
-->Figure 1The whole life cycle metabolic process of iron resources in China
-->

机械行业铁资源代谢过程对应着机械产品生命周期的各个阶段,包含多类产品物质流以及不同阶段相互交错的回路流,形成复杂的存量和流量系统。因此,机械行业铁资源代谢系统呈现出动态非线性的变化特征。铁资源在经济社会的代谢过程主要分为四个阶段：生产阶段（production）、加工制造阶段（manufacture）、使用阶段（in-use）和报废与再生阶段（scrap and regeneration）。其中,生产阶段包括铁矿石开采、炼铁和炼钢等环节;加工制造阶段包括铸件、锻造和冲压与拉伸等过程;使用阶段包括各类产品的消费和使用等过程;报废与再生阶段包括回收、分类处理、再资源化利用等内容。

2.2 研究方法

2.2.1 机械行业产品服务年限模型的确定
已有成果对含铁产品理论报废量的计算方法主要有：正态分布、对数正态分布和Weibull分布模型等。与其他传统的分布函数相比,Weibull分布模型更适用机械产品、资源品原材料等更广泛产品的偏态分布模拟^[5,23-25]。本文采用的是双参数Weibull分布模型来表征机械行业产品的寿命期分布,并使用Minitab 软件制作密度函数曲线,计算公式如下：
Ft=1-exp-tλμ（1）
式中 Ft表示生命周期分布函数（ Ft>0）;t是产品平均寿命（ t>0）; μ、 λ分别代表形状参数和尺度参数（ μ>0且 λ>0）。中国机械行业13类机械产品使用年限的确定是由相关企业长期从事一线工作的人员和资源方面的专家座谈和访谈交流、打分评估,并结合政府部门颁布的应用指南^[39]和条例^[40]得到,如表1所示。根据公式（1）以及13类机械产品的使用年限范围可计算出 μ、 λ的两个参数。
Table 1
表1
表1本文计算过程的主要初始数据来源
Table 1The primary source of initial data for the calculation process in this paper

数据类型	数据来源
中国粗钢产量、消费量、贸易量,废钢消费量,铁矿石原矿产量、进口量,生铁产量,钢铁社会库存量,废钢进出量,废钢回收量	《中国人民共和国国家统计年鉴》[33] 1984—2017年《中国机械工业年鉴》[32] 1986—2017年《中国钢铁工业年鉴》[34] 中国钢铁工业协会 [35] 文献[36, 37] 《2017中国再生资源回收行业发展报告》[38]
机械产品消费结构,13类机械产品及其使用年限	《中国人民共和国国家统计年鉴》[33] 1984—2017年《中国机械工业年鉴》[32] 《政府会计准则第3号-固定资产》应用指南（征求意见稿）[39] 《中华人民共和国企业所得税实施条例》[40] 相关企业实地调研等
中国铁流量、报废率以及报废量	文献[41]
铁矿石品位、连铸比、平均回采率,废钢折旧率,废钢直接利用率,自产废铁率	2017年《中国钢铁工业年鉴》[34] 文献[26, 41]

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2.2.2 各类机械行业报废量计算
通过借鉴之前文献对中国铜资源研究的方法^[23],本文采用了Weibull分布模型对机械行业铁产品的理论报废量进行预测,计算公式如下：
Gt=Ft-Ft-1=exp-t-1λμ-exp-tλμ（2）
从而进一步计算第t年报废总量,计算公式如下：
Pt=∑a=0t-1T(t)·Gn-t（3）
式中 Gt表示在第t年的理论报废率; T(t)表示第t年的销售量; Pt表示第t年的累计报废总量。
根据质量守恒定律,在物质流分析过程中总输入流量等于总输出流量,即机械产品生命周期的各个阶段遵循质量守恒定律,计算方法参考文献[26,27,28,29,30,31],即：
∑M=∑P+∑R+∑D（4）
式中 ∑M表示输入系统的物料总量; ∑P表示系统输出的产品总量; ∑R表示系统中回收的物料总量; ∑D表示系统中耗散的物料总量。

2.3 数据来源与处理

2.3.1 数据来源
本文划分的13类机械产品范围（见表2）主要以《中国机械工业年鉴》^[32]中对子类产品分类为依据,对来自各类统计年鉴、国家统计数据、产业年报等的数据进行整理和计算分析。
Table 2
表2
表2中国机械行业13类机械产品范围
Table 213 types of mechanical products in China's machinery industry

机械产品类型	产品范围
农业机械	大、中、小型拖拉机,收获机械,农产品初加工机械,饲料生产设备,农业运输机械,烟草加工机械,种植机械,中小农具,农田基本建设机械,施肥机,机动插秧、脱粒、植保机械,牧草（料）收获机械,畜禽饲料机械,其他畜牧机械,渔业机械等
内燃机	车用内燃机,摩托车内燃机,船用内燃机,农用机械用内燃机,园林机械用内燃机,工程机械用内燃机等
工程机械	挖掘机械,铲土运输机械,起重机械,压实机械,桩工机械,钢筋混凝土机械,路面机械,凿岩机械,架桥机、气动工具等
仪器仪表	电工仪器仪表,工业自动调节仪表与控制系统,分析仪器及装置,光学仪器,试验机,汽车仪器仪表,环境监测专用仪器仪表等
文化办公	照相机,复印和胶版印刷设备等
石油化工通用	石油钻采设备,海洋工程设备,炼油化工设备,制冷空调设备,环保设备,塑料加工专用设备,橡胶加工机械,固体废弃物处理设备,环境污染防治专用设备,气体压缩机等
重型矿山	冶炼设备,炼焦设备,炼铁设备,炼钢设备,有色金属冶炼设备,矿山专用设备,采矿设备,金属冶炼设备,起重机,输送机械,给料机械,装卸机械,金属轧制设备,石油钻采设备合计,压裂固井设备,修井设备,破碎设备,研磨设备,建材设备,水泥设备等
机床工具	金属切割机床,齿轮加工机床,螺纹加工机床,电加工机床,组合机床,金属成形机床,车床,钻床,镗床,刨床,铣床,数控系统设备,锻压设备,机床数控装置,金属切削工具,铸造机械等
电工电器	发电机组,锅炉类,轮机类,交流电动机,直流电机,变压器,互感器,高压开关设备,电焊机,电动手提式工具等
机械基础件类	轴承,齿轮,紧固件,链条,弹簧,粉末冶金,传动联结件等
食品包装	包装机械,食品机械等
汽车（非交通运输类）	牵引车,自卸车,叉车,搬运车等
其他民用机械	其他以上未列出的机械产品

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2.3.2 数据处理
根据中国机械行业13类机械产品使用年限和相关参数,运用Minitab软件和Weibull分布函数可计算出中国机械行业13类机械产品从1949—2016年的理论报废量,结合质量守恒定律和相关计算方法（见表1）,可进一步计算出中国机械行业铁资源在生命周期各阶段的流量情况。中国机械行业13类机械产品使用年限和Weibull分布参数,如表3所示。其中,使用年限通过回收拆解企业调研获取,平均报废年限通过使用年限加权计算得到,形状参数和尺度参数通过Minitab软件计算得到。
Table 3
表3
表3中国机械行业13类机械产品使用年限和韦伯分布参数
Table 3The lifespan of 13 machinery products and Weibull distribution parameters in China's machinery industry

机械产品类型	使用年限/年	平均报废年限/年	形状参数μ	尺度参数λ
农业机械	10~30	25	3.76	22.21
内燃机	16~18	17	23.90	17.39
工程机械	10~20	18	5.43	16.29
仪器仪表	8~20	15	4.27	15.43
文化办公	4~10	8	3.99	7.75
石油化工通用	8~15	12	5.75	12.44
重型矿山	12~25	20	5.25	20.13
机床工具	16~35	28	5.06	27.81
电工电器	12~35	30	3.87	26.06
机械基础件	10~20	18	5.43	16.29
食品包装	12~25	20	5.25	20.13
汽车（非交通运输类）	8~20	15	4.27	15.43
其他民用机械	6~12	10	5.15	9.80

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3 结果及分析

3.1 中国机械行业铁资源代谢分析

由于对1949—2016年13类机械产品进行动态物质流分析,故本文选取1956年、1966年、1976年、1986年、1996年、2006年、2012年和2016年8个时间点,对中国机械行业产品的消费、报废和回收等流量开展对比分析,如图2所示。结果显示,每一类机械产品不同年份消费结构不同,其中农业机械类产品变化幅度较大,1976年农业机械类产品比1966年增长13.6%;汽车产品（非交通运输类）铁资源消费量在整个机械产品中所在比重最大,平均比例达到30.1%。
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图2中国13类机械产品在机械行业的消费占比
-->Figure 2The proportion of 13 types mechanical products in the machinery industry in China
-->

本文查阅文献资料^[34,42-45],经计算得到1949—2016年中国累计消费粗钢100亿t,累计回收废钢17.60亿t（含铁量）,其中回收机械产品废钢达2.80亿t。由公式（2）和公式（3）计算得到1949—2016年中国机械行业13类机械产品的理论报废量,包括中国钢铁的报废量和机械产品报废量。1949—2016年间中国含铁产品理论报废量21.2亿t,其中机械产品理论报废量4.10亿t。可见,中国铁产品的平均报废回收效率为83.0%,其中机械产品报废回收效率是68.3%,低于平均水平,如图3所示。
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图31949—2016年中国钢铁与机械行业铁资源总回收量与总报废量
-->Figure 3The total number of recovery and scrap of iron resources in China's steel and machinery industry from 1949 to 2016
-->

1949年前历史消费数据占总体资源消费比重很小,本文研究忽略不计。由于寿命期的分布特征,1949—1956年间产生理论报废量很少,1966年以后理论报废量明显增加。通过选取1956年、1966年、1976年、1986年、1996年、2006年、2012年和2016年8个时间点进行动态物质流分析,结果表明中国机械行业中农业机械类产品、石油化工通用机械类产品、电工电器机械类产品、机械基础件、汽车（非交通运输类）和其他民用机械类产品的理论报废量变化较大,这6类机械产品在2016年产生的报废量相比1956年分别增加了370万t、520万t、320万t、275万t、1250万t和320万t,如图4所示。
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图41956—2016年中国机械行业13类机械产品理论报废量变化
-->Figure 4Comparison of theoretical scraps of 13 types of mechanical products in China's machinery industry from 1956 to 2016
-->

本文根据上述中国机械行业13类机械产品在选取的8个时间点的理论报废流量绘制成相应的“铁流图”,更直观地表征了机械行业各类产品对铁资源回收利用的贡献变化,如图5所示。
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图51956—2016年中国机械行业13类机械产品理论报废铁流图注：图中数据单位是万t。
-->Figure 513 categories of mechanical products theoretical scrap in China's machinery industry from 1956 to 2016
-->

3.2 机械行业铁资源物质流过程

中国机械行业铁资源在整个生命周期流动中,环节较为复杂,数据统计较多,计算量大,故本文采用“定点观察法”^[46],以2016年中国机械行业铁资源为研究对象进行物质流分析,静止观察一年时间内铁资源流动情况。并分别从生产、加工与制造、使用、报废与再生等四个阶段描述铁资源代谢过程。
3.2.1 生产阶段
2016年,中国铁矿石原矿产量为13.30亿t,铁矿石进口量为10亿t,粗钢产量为8.22亿t,生铁产量为7.52亿t。由于2016年中国铁矿石出口量很小,本文忽略不计。2016年中国进口铁矿石的平均品位为64.0%,则当年进口铁矿石含铁量为6.40亿t;2016年中国国产铁矿石平均品位为35.0%^[26],则国产铁矿石含铁量为3.80亿t。
根据已有文献^[47],自产废钢收得率=1-（1 +0.205×连铸比）/1.3。2016年中国的平均自产废铁率为5.0%,则自产废钢量为0.38亿t（含铁量）。根据质量守恒定律可以计算出采选阶段、生铁冶炼阶段、炼钢阶段损失掉的固体废弃物中含铁量分别为0.75亿t、2.30亿t和0.40亿t,最终进入加工制造阶段铁资源为7.31亿t,如图6（见第2336页）所示。
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图62016年中国生产阶段铁资源流注：图中数据单位是亿t。
-->Figure 6Iron resource flow of production stage in China in 2016
-->

3.2.2 加工制造阶段
在加工制造阶段钢材等铁制品的制作过程较为复杂,在统计钢材数据时往往存在重复计算问题,故本文用粗钢（主要来自生产阶段）代替钢材,用于统计钢材的产量、消费量及进出口量。2016年中国国内钢铁社会库存量为0.12亿t^[34],由生产阶段进入加工制造阶段铁资源为7.31亿t,其中出口量为1.13亿t^[34],产生的固体废弃物中铁资源含量为0.58亿t^[26],根据质量守恒定律,2016年中国进入消费领域的铁资源为5.48亿t。如图7（见第2336页）所示。
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图72016年中国加工制造阶段铁资源流注：图中数据单位是亿t。
-->Figure 7Iron resource flow of processing and manufacturing stage in China in 2016
-->

3.2.3 机械行业铁资源使用阶段
在使用阶段中,由生产阶段进入全行业使用阶段的铁资源为5.48亿t,产品进口0.02亿t,出口含铁产品0.13亿t,净出口含铁产品0.11亿t。其中进入机械行业的铁资源仅为1.10亿t,其余4.27亿t进入除机械行业外的其他行业。2016年报废机械产品0.35亿t（见图5h）,故有0.75亿t机械产品进入社会存量,如图8（见第2336页）所示。
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图82016年中国机械行业13类机械产品铁资源使用阶段流注：图中数据单位是亿t。
-->Figure 8Iron resources in-use stage flow in 13 types of machinery products in China's machinery industry in 2016
-->

3.2.4 报废与再生阶段
2016年中国机械行业13类产品报废量为0.35亿t,净进口机械类产品废料0.02亿t,国内机械产品报废回收量为0.37亿t,按折旧废钢的直接利用率76.0%计算^[26],2016年中国回收的废旧机械产品直接利用量为0.28亿t,废钢损失量为0.09亿t。如图9（见第2337页）所示。
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图92016年中国报废与再生阶段铁资源流注：图中数据单位是亿t。
-->Figure 9Iron resource flow of mechanical product scrap recycling stage in China in 2016
-->

从生命周期角度,对生产、加工制造、使用、报废与再生等四个阶段的铁资源代谢过程进行分析,进而绘制出机械行业全生命周期的铁资源代谢过程物质流图,如图10（见第2337页）所示。在5.48亿t的含铁产品中,有1.1亿t为机械行业产品。其中,2016年新增机械产品社会存量为0.75亿t,机械产品报废0.35亿t,形成了0.28亿t的回收循环利用和0.09亿t的损失,回收率达80.0%。
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图102016年中国铁资源流量注：图中数据单位是亿t。
-->Figure 10Iron resource flow in China in 2016
-->

4 结论与讨论

4.1 结论

本文对中国钢铁在机械行业及产品进行相关研究,分析了建国以来中国机械行业铁资源代谢规模以及钢铁产品结构的变化情况,主要结论如下：
（1）1949—2016年,中国累计消费粗钢100亿t,含铁产品累计理论报废量为21.20亿t,其中机械行业理论报废量为4.10亿t;中国含铁产品实际回收17.60亿t,其中机械行业实际回收2.80亿t,中国含铁产品报废回收率和机械行业报废回收率分别达到83.0%和68.3%。2016年中国含铁产品社会存量约为83亿t,回收废钢0.90亿t,其中机械行业回收废钢0.28亿t,占回收总量的31.1%,未来废钢回收潜力巨大。在机械行业13类机械产品报废流量结构中,农业机械类、石油化工通用机械类、电工电器机械类和汽车（非交通运输类）等4类机械产品的增长幅度较大,分别占2016年机械行业理论报废量的10.4%、14.6%、9.0%和35.0%,是机械行业报废回收需要关注的重点领域。
（2）2016年,中国在钢铁生产阶段共投入铁矿石11亿t（含铁量）,实际生产粗钢7.31亿t,损失3.45亿t铁资源（在采选、炼铁、炼钢等阶段分别损失0.75亿t、2.30亿t和0.40亿t）,中国在钢铁加工制造阶段损失铁资源0.58亿t,在使用阶段损失的铁资源暂不考虑,前两个阶段累计损失铁资源4.03亿t,铁资源总利用效率为63.4%。铁资源损失主要发生在生产阶段,面对巨大的废钢资源二次利用潜力,一方面应加快钢铁生产阶段电炉改造进程,为废钢资源二次利用提供产能保障;另一方面应大力支持企业技术创新,改进采、选、冶等钢铁生产环节的加工技术和工艺手段,减少资源损失率和废钢对环境的影响。

4.2 讨论

研究结果显示了中国机械行业铁资源代谢过程的流量流向变化情况,生产阶段的铁资源损失量较大,这为中国提高铁资源利用效率提供了重要依据。预计2025年中国将进入存量铁制品的快速报废期,未来中国钢铁产业的战略重点应侧重生产阶段的技术创新,以减少资源损失和环境影响,通过供给侧改革提高钢铁二次资源循环利用效率来解决一系列资源环境问题。相对于一些研究^[28,41]侧重于在宏观层面上对金属资源进行价值流和物质流的综合分析,本文更侧重于对具体行业铁资源代谢过程分析。但由于铁制品种类繁多,数据获取难度较大,本文只对中国机械行业的13类子行业进行清单物质流分析。此外,本文存在对生产阶段产生的尾矿和废渣没有进行深入分析、对加工阶段的钢材也没有进一步细分、用粗钢贸易量和产量代替钢材的等问题,这些也都有待于进一步的研究。
The authors have declared that no competing interests exist.

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