تحلیلی بر وضعیت موجود فناوری درحوزه متالورژی استخراجی در کشور
فناوری کلیدیترین عامل نوآوری و توسعه در متالورژی استخراجی است. فناوری در این حوزه مبتنی بر مجموعهای از پدیدههای شیمیایی، فیزیکی و شیمی- فیزیکی است که بر مبنای اصول علمی، امکان تبدیل ترکیبات فلزی به فلز عنصری را ممکن میسازد.
1- مقدمه: نقش فناوری در توسعه صنعت متالورژی استخراجی
1-1 تعریف فناوری
در ابتدا برای آشنایی بیشتر با واژه فناوری از دانشنامه ویکیپدیا کمک گرفته شده است:
به طور کلی فناوری رابطهای است بین انسان و محیط که جامعه با ابزارها و مهارتهایش میتواند محیط خود را کنترل کند. بر طبق لغتنامه مریام- وبستر «کاربرد عملی دانش در یک بخش خاص و تواناییای است که کاربرد عملی دانش ایجاد می-کند» اورسولا فراکلین در مقاله «جهان واقعی فناوری» تعریف دیگری از این مفهوم ارائه کرده است: « فناوری شیوه عمل است، روشی است که ما با آن کارهای اطراف را انجام میدهیم». این واژه گاهی برای القای زمینه خاصی از فناوری به کار برده میشود و یا بیشتر به فناوریهای پیشرفته برمیگردد تا معنای عام فناوری. با این واژه سه منظور بیان میشود:1- ابزار یا ماشین، 2- تکنیک، 3- نیروی فرهنگی
کلمه فناوری همچنین به مجموعهای از تکنیکها نیز اطلاق میشود. بر این اساس فناوری وضع جاری دانش بشری برای چگونه جمع کردن و استفاده از منابع جهت تولید محصولات مورد نیاز، حل مسایل و برآورده کردن نیازها یا ارضای خواسته-هاست که شامل شیوههای فنی، مهارتها، فرآیندها، فنون، ابزار و مواد خام است. در این شرایط وقتیکه با واژه دیگری همراه میشود مثل فناوری پزشکی و فناوری فضایی، به وضعیت دانش و ابزارهای زمینه مورد نظر برمیگردد.
فناوری شیوه و شگرد ساخت و کاربرد ابزار، دستگاهها، مادهها و فرایندهایی است که گرهگشای دشواریهای انسان است. فناوری یک فعالیت انسانی است و از همین رو، هم از دانش و هم از مهندسی دیرینهتر است.
بر این پایه واژه فناوری اغلب به نوآوریها و نوابزارهایی اشاره دارد که از اصول و فرایندهای تازه یافته دانشی بهره میگیرند. از این رو مقوله فناوری ممکن است در بدو مواجهه عجیب و محیر العقول جلوه کند. لیکن چنین نیست. حتی نوآوریهای بسیار کهن مانند چرخ هم نمونههایی از فناوری بوده و بهشمار میروند. از مصداقهای فناوری نزد قدما فوت کوزهگری بودهاست. فناوری همان تسلط و تبحر انجام کار است ، فناوری توانایی انجام کار در تمامی سطوح و زمینهها است . یعنی طراحی ، ساخت ، استفاده ، تعمیر و نگهداری و تحقیق و توسعه و غیره میباشد. امروزه بسیاری از فناوریها در نتیجه پژوهش بدست میآیند و پژوهشگاههای فناوری زیادی در سراسر جهان بر پا شدهاست.
1-2- تبیین اهمیت نقش فناوری در صنعت متالوژی استخراجی
شکل 1-1 جایگاه متالورژی استخراجی را در چرخه مواد نشان میدهد. در یک بیان کلی، متالورژی استخراجی عبارت است از مجموعهای از فناوریهای مبنی بر فرآیندهای شیمیایی و شیمی- فیزیکی که طی آن مواد اولیه حاوی ترکیبات فلزی طی مراحل مختلف به فلزات عنصری تبدیل میشوند.
محدوده متالورژی استخراجی در بالادست با حوزه فرآوری و شیمی معدنی و در پائیندست با متالورژی در ارتباط مستقیم است و ارتباطات و تأثیرات متقابلی بین آنها وجود دارد. جایگاه متالورژی استخراجی برای فلزات اصلی در ارتباط با حوزههای بالادست و پاییندست در نمودارهای زیر ارایه شده است.
فناوری کلیدیترین عامل نوآوری و توسعه در متالورژی استخراجی است. فناوری در این حوزه مبتنی بر مجموعهای از پدیدههای شیمیایی، فیزیکی و شیمی- فیزیکی است که بر مبنای اصول علمی، امکان تبدیل ترکیبات فلزی به فلز عنصری را ممکن میسازد.
فرآیندهای مختلف متالورژی استخراجی صرفنظر از تفاوتهای آنها در زمینه استخراج فلزات مختلف، عموماً متشکل از فناوریهای اصلی زیر هستند:
مجموعه ذکر شده را میتوان در قالب جدول 1-1 برای چهار فلز اصلی تشریح کرد.
هر فناوری اصلی، خود متشکل از تعدادی از فناوریهای فرعی است. از این روی آرایه فناوری در صنعت متالورژی استخراجی، آرایه وسیعی است که تا سطوح جزیی قابل تعمیم است.
1-3- لزوم توسعه صنایع متالورژی استخراجی در کشور
بهدلایل مختلفی توسعه صنایع متالورژی استخراجی کشور در سالهای آتی لازم به نظر میرسد. این دلایل عبارتند از:
1- صنایع متالورژی استخراجی تضمینکننده ایجاد ارزش افزوده در منابع معدنی و اولیه کشور است. این موضوع با سیاستها و راهبرد کلان توسعه اقتصادی و صنعتی کشور منطبق است.
2- توسعه صنایع متالورژی استخراجی نیازمند مصرف انرژی است. مزیت کشور از نظر منابع انرژی، میتواند عامل مهمی در توسعه صنایع متالورژی استخراجی باشد.
3- توسعه زیرساختها و توسعه صنعتی در سایر بخشهای اقتصادی کشور، دسترسی و تأمین مواد معدنی مختلف در کشور را الزامی میسازد.
4- وجود منابع غنی مواد اولیه و معدنی در کشور، امکان تولید اقتصادی مبتنی بر اقتصاد مقیاس را بهصرفه میکند.
5- وجود سواحل دریایی زیاد و امکان دسترسی به مواد اولیه خارجی، موضوع ایجاد ظرفیتهای صنایع استخراجی مبتنی بر واردات مواد اولیه را در مناطق انرژیبر و جنوبی کشور ممکن و اقتصادی میسازد.
1-4- نکات قابل توجه در توسعه صنایع و فناوریهای متالورژی استخراجی در کشور
ویژگیهای منابع معدنی کشور، مجموعهای از رویکردهای مطلوب را در عرصه فناوری متالورژی استخراجی میطلبد که عبارتند از:
- بهدلیل منابع گاز و انرژی در کشور، فناوریهای استخراج فلزات متکی بر استفاده مستقیم از گاز به عنوان منبع انرژی و یا گاز بهعنوان عامل احیاء، دارای مزیت ذاتی هستند. به خصوص با توجهی که امروزه به گاز به عنوان منبع انرژی تمیز می-شود.
- بهدلیل تنوع و گستردگی منابع معدنی بهویژه سرب، روی و مس، جهتگیریهای فناوری در جهت اقتصادی ساختن واحدهای کوچک استخراج، میتواند برای کشور مزیت اقتصادی و اجتماعی ایجاد نماید.
- در مورد فلزات منیزیم، سیلیسیم، کروم و پارهای از فروآلیاژها، بهدلیل وجود منابع داخلی و در عین حال افق توسعه کمی و کیفی این مواد در آینده، دستیابی به فناوری تولید در این موارد الزامی به نظر میرسد.
- با توجه به برنامههای تدوینشده توسعه صنایع فولاد و مس در کشور، برنامههای بومی کردن و تسلط بر فناوریهای مرتبط با طراحی و ساخت تجهیزات و خط تولید این فلزات ضروری است.
- اگر چه ظرفیتهای تولید قابل ملاحظه در صنعت تولید فلزات اساسیکشور ایجاد شده است اما بهدلایل متعدد این ظرفیتها به لحاظ فناوری نیازمند نوسازی و بهسازی است. در غیر اینصورت تولید در واحدهای موجود متضمن حداکثر بهرهوری از سرمایه های ملی و اثربخشی مناسب آنها نیست.
- اگر چه فناوریهای تولید پارهای از فلزات راهبردی الزاماً نمیتواند اقتصادی تلقی شود اما بهدلایل کاربردهای آنها، دستیابی به آنها میتواند از منظر راهبردی موجه باشد.
- بهنظر میرسد بهدلیل وجود منابع انرژی و همچنین استانداردهای نه چندان محدود زیستمحیطی در کشور، توجه به دو روند جهانی کاهش مصرف انرژی و آلایندگی محیط زیست در کشور چندان مهم نباشد. اما توسعه فناوری با هدف کاهش مصرف انرژی و کاهش آلایندهها و ضایعات، رقابتپذیری تولید کشور در بازارهای بین المللی را تضمین مینماید.
- جهتگیری فناوری به سمت و سوی تولید محصولات با ارزش افزوده بالاتر و بهبود کیفیت محصولات نهایی برای رقابت-پذیری و اقتصادی بودن صنایع ضروری است. از این رو به نظر میرسد ایجاد فناوری تولید و گسترش آلیاژهای مختلف نظیر مس و آلیاژهای آن، روی و آلیاژهای آن و توسعه خانوادههای جدید آلیاژی از این مواد و گسترش کاربرد آنها بسیار جذاب و ایدهآل میباشد.
- با توجه به وجود مزیتهای کشور در حوزههای استخراج فلزات، توسعه فناوریهای حمایتکننده و پشتیبانیکننده از توسعه تولید این فلزات در بخشهای بالادستی و پاییندستی استخراج میتواند دارای توجیه باشد.
1-5- جمعبندی
با وجود منابع معدنی حاوی فلزات اساسی، مزیت انرژی در اقتصاد ملی و افزایش مصرف فلزات ناشی از رشد صنعتی، صنایع متالورژی استخراجی در اقتصاد ایران نقشی حائز اهمیت دارد. در صورت برنامهریزی دقیق بهویژه با نگاهی جامع به حوزه پاییندست، این بخش صنعت میتواند یکی از اصلیترین موتورهای محرکه توسعه صنعتی و معدنی کشور به حساب آید.
با توجه به نقش کلیدی فناوری در رقابتپذیری این بخش صنعتی، شناخت وضعیت موجود فناوری و نگاهی به سطح فناوری جهان و شناخت روندهای اصلی توسعه فناوری در مطالعات تدوین راهبرد معدنی و صنایع معدنی دارای اهمیت مضاعفی است.
هم اکنون دامنه صنایع متالورژی استخراجی در کشور شامل واحد یا واحدهای تولید زیر است:
در بررسی تطبیقی ایران با کشورهای مشابه از نظر منابع معدنی بهنظر میرسد ایجاد ظرفیتهای تولید و توسعه آنها در سالهای اخیر در بخش متالورژی استخراجی شامل تولید آهن و فولاد، طلا، مس، سرب، روی و فروآلیاژها متناسب با ذخایر معدنی و تأمین نیاز کشور شکل نگرفته است و توأمان اصلاح و بهبود فناوری، اجرا طرحهای توازن و اصلاح ساختار در این بخشها ضروری است. جدول 1-2 ذخایر و تولیدات مواد اولیه معدنی اصلی در ایران و سهم کشور در مقایسه با کل ذخایر و تولیدات جهانی را نشان میدهد.
در حوزه آلومینیوم علیرغم اهمیت اقتصادی این فلز و مزیت انرژی کشور در زمینه تولید آن، توازنی بین منابع معدنی حاوی این فلز و استخراج این فلز وجود نداشته و از این رو ضرورت ورود مواد اولیه معدنی را ایجاد کرده است. در برنامهریزیهای انجامشده در زمینه فلزات اساسی، به تولید فلز منیزیم بهویژه با توجه به گستردگی منابع حاوی آن عنایت و توجه لازم مبذول نشده است. سایر فلزات بهویژه فلزات راهبردی به دلایلی نظیر عدم شناخت، محدودیت مصرف داخلی و عدم دسترسی به فناوری، بهطور جدی در دستور کار قرار نگرفتهاند. البته یکی از منابع اصلی تولید چنین فلزاتی محصولات جانبی استخراج فلزاتی نظیر روی، مس و آلومینیم است که به استثنای تولید طلا و اکسید مولیبدن از محصولات جانبی فرآوری و استخراج مس، اهتمام جدی در استخراج سایر فلزات ارزشمند بهعمل نیامده است.
2- مروری بر وضع موجود فناوری متالورژی استخراجی در کشور
وضعیت موجود فناوری استخراج فلزات در کشور از ابعاد مختلف قابل تجزیه و تحلیل است. بخشی از این تجزیه و تحلیل می-تواند در سطح زیربخشها انجام شده و بخش دیگر الزاماً باید در سطح بنگاهها بهعمل آید. در ادامه وضعیت فناوری، نخست در سطح زیر بخشهای فولاد، آلومینیم، مس، روی و فروآلیاژها بررسی شده و در بخش نهایی مدلی جامع برای ارزیابی سطح فناوری در سطح بنگاهها نیز ارائه میشود.
بهطور کلی فناوری در حوزه متالورژی استخراجی را میتوان در سه محور زیر مورد تجزیه و تحلیل قرار داد:
1- فناوری تولید ( بهمفهوم مجموعه توانمندیهای کشور در فرآیندهای استخراج و تولید فلزات اساسی از منابع معدنی فراوریشده یا مواد اولیه وارداتی)
2- فناوری تولید خطوط و تجهیزات صنایع متالورژی استخراجی
3- توانمندی ابداع، اصلاح، بهینهسازی و توسعه در حوزههای فناوری تولید و یا فناوری تولید خطوط و تجهیزات صنایع متالورژی استخراجی
برای بررسی وضعیت فناوری در گروه اول باید به واقعیات و شاخصهای تولید در داخل بنگاهها توجه به عمل آورد. در مورد فناوری تولید خطوط تولید و تجهیزات، مجموعه توانمندیهای مهندسی و صنعتی پیرامونی باید مورد تجزیه و تحلیل قرار گیرد. در حوزه سوم عمده حوزه تمرکز بر اجزای نظام نوآوری شامل واحدهای پژوهشی، واحدهای تحقیق و توسعه و سامانههای مدیریت و سیاستگذاری فناوری در کشور است.
منبع:http://www.itan.ir