本文采用定性和定量相结合的分析方法，参考国家发改委发布的温室气体排放核算方法和中华人民共和国国家标准规定的单位产品能源消耗限额，研究在碳中和的大背景下，铅行业碳排放水平。
2020年中央经济工作会议明确将“做好碳达峰、碳中和工作”确定为2021年八大重点任务之一。有色金属行业是国家重点关注的高排放行业之一，铜冶炼行业是纳入全国碳市场的一个重要行业子类，在中国精炼铜产能扩张，铜精矿依赖度不断提升的背景下，废铜资源的利用对于保证国内供应链安全，加快构建多元原料结构，促进中国有色工业产业优化升级和绿色发展，早日实现碳中和目标都有十分重要的意义。
一、铅矿采选碳排放情况
原生铅的全流程过程中必然要考虑到铅锌矿采选过程中的能耗碳排放。目前，可供工业利用的铅锌矿物以方铅矿、闪锌矿为主，此外还包括菱锌矿、白铅矿等。按照氧化程度，铅锌矿物可划分为硫化铅锌矿、氧化铅锌矿、混合铅锌矿。与之对应的选矿工艺也有所不同，但整体上仍主要分为采矿和选矿两大部分
根据有色金属行业标准中规定的铅锌矿采选的能耗标准，铅锌矿采选能耗包括：
1、采矿工艺能耗：采矿、掘进，运输、提升、压风，充填和供水等能耗；
2、选矿工艺能耗：运输、碎矿、磨矿、浮选、脱水、尾矿输送等工艺能源消耗。
在其中同样规定了铅锌矿采选过程中的能耗限额，我们以此作为核算铅锌矿采选过程中的能耗量的依据，并以此推算铅锌矿采选的碳排放。
表1：铅锌矿采选工艺综合能耗（单位：kgce/t）
数据来源：中华人民共和国工业和信息化部、网
中国铅锌矿品位多在2%-6%，我们按照4%的中位值计算，也就是每金属吨铅矿需要25吨原矿石。再考虑到冶炼过程中的回收率问题，我们按照90%回收率（普通工艺）可得出每金属吨原矿需要27.78吨原矿。据此我们按照上表的单吨能耗计算可得出
表2：铅矿采选工艺综合能耗（单位：kgce/金属吨）
数据来源：中华人民共和国工业和信息化部、网
二、铅冶炼碳排放情况
氧气底吹熔炼—鼓风炉还原法和浸没式顶吹（ISA或Ausmelt）熔炼—鼓风炉还原法在工艺上都是将冶炼的氧化和还原过程分开，在不同的反应器上完成，即在熔炼炉内主要完成氧化反应以脱除硫，同时产出一部分粗铅和高铅渣。高铅渣均是通过铸渣机铸成块状再送入鼓风炉进行还原熔炼，产出的粗铅送往精炼车间电解，产出的炉渣流至电热前床贮存保温，前床的熔渣流入渣包或通过溜槽进入烟化炉提锌。
为了适应环保、低炭、节能降耗的需求，新的技术不断出现，目前在国内大型冶炼厂中各自采用的液态高铅渣直接还原的三种炉型代表了我国铅冶炼发展的最高水平。
①底吹还原工艺：具体技术方案为：铅精矿、石灰石、石英砂等进行配料混合后，送入氧气底吹炉熔炼，产出粗铅、液态渣和含尘烟气。液态高铅渣直接进入卧式还原炉内，底部喷枪送入天然气和氧气，上部设加料口，加煤粒和石子，采用间断进放渣作业方式。天然气和煤粒部分氧化燃烧放热，维持还原反应所需温度，气体搅拌传质下，实现高铅渣的还原。工艺流程如图1。
图1：底吹还原工艺流程图
数据来源：公开信息整理，网
②侧吹还原工艺：熔炼炉产出的高铅渣定期的由排放口放出，熔融状态下通过溜槽加入到侧吹还原炉中、侧吹还原炉设有热渣加入口和冷料加入口。还原粒煤、熔剂经配料由冷料口加入。还原炉两侧设煤气、工业氧喷枪为还原炉提供热源，还原炉下部侧墙设铅虹吸放出口，还原铅由虹吸口连续排出转送精炼车间，还原炉端墙下部设有排渣口，当虹吸排铅停止时，即为一个周期的终点。排渣口放渣，为进一步回收渣中的锌，此渣经前床贮存后送烟化炉处理。侧吹还原烟气通过余热锅炉回收余热，表面冷却器降温，布袋收尘器收尘后，是否经尾气处理，依煤粒含硫而定。
侧吹还原炉焦炉煤气和无烟粒煤消耗折合标煤为197kgce/t-pb，比鼓风炉纯铅能耗380kg，折合标煤369 kgce/t-pb的指标大幅降低。
图2：侧吹还原工艺流程图
数据来源：公开信息整理，网
③三连炉工艺：万洋公司与豫北金铅公司、中联公司于2009年合作开发“三连炉”炼铅新工艺，采用氧化炉—还原炉—烟化炉三炉相连，热渣直流，三台熔池熔炼炉由两道连接溜槽串接在一起组成一整体；两连接溜槽分别连接在前一台熔池熔炼炉的出渣口和后一台熔池熔炼炉的熔融渣加料口之间，充分利用液态高铅渣和还原炉渣的潜热，紧凑的布置使得流程短占地很少，工人劳动强度小，环保效果好，实现了铅冶炼生产的低碳模式。“三连炉”炼铅工艺流程图见图3。
图3：三连炉工艺流程图
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上图所述的铅冶炼工艺基本涵盖了最主要的铅冶炼的过程。我们将其分解后根据企业核算边界的排放源核算碳排放∶
①燃料燃烧排放：煤炭、燃气、柴油等燃料在各种类型的固定或移动燃烧设备（如锅炉、窑炉、内燃机等）中与氧气充分燃烧产生的二氧化碳排放。
②能源作为原材料用途的排放：主要是冶金还原剂消耗所导致的二氧化碳排放。常用的冶金还原剂包括焦炭、蓝炭、无烟煤、天然气等。
③过程排放∶主要是企业消耗的各种碳酸盐以及草酸发生分解反应导致的排放。
④净购入电力产生的排放：企业购入并消费的电力所对应的二氧化碳排放。
⑤净购入热力产生的排放：企业购入并消费的热力（蒸汽、热水）所对应的二氧化碳排放。
表3：铅冶炼工艺综合能耗碳排放测算
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三、碳中和对铅行业影响几何？
有色行业属于碳中和中的耗能环节，是政策针对的主要对象。但是由于各个行业的生产工艺存在较大的差别，这一政策对于有色金属各个细分行业的影响存在较大的差异。
从耗能情况来看，电解铝行业的碳排放压力最大。根据估算，2020年全球电解铝产量为6530万吨，碳排放量大约为10.68亿吨。
相对于电解铝而言，电解铅的耗电更小，碳排放量因此更小。从铅行业的冶炼端来看，目前原生铅和再生铅占比大约各占一半。而再生铅的冶炼工艺主要以火法冶炼为主，其碳排放更小。很显然，从四大工业金属比较来看，铝的碳排放压力最大，铅行业的碳排放压力最小。
从整体的情况来看，我们认为“碳中和”对于铅行业的影响很小，铅行业不会因为此政策而造成供给端产能缩减。
同时从铅行业的供需格局来看，产能处于过剩状态。在这一背景下，碳中和对于铅行业的边际影响更小。
据数据显示，2021年铅冶炼企业计划新增产能达281万吨/年，预计比2020年新增产能增加181.2万吨/年，增幅为64.48%。
从新增产能分布来看，多为再生铅产业集中地，如河南、广西、贵州，以上三个地区新增产能占比达45.48%，并且部分企业是在原厂址上新增扩建。
此外，像重庆春兴、骆驼安徽、新凌铅业均是由铅酸蓄电池企业控股或者自建的再生铅企业，形成产业链闭环。再生铅产能的大幅增加或对2021年的铅价形成一定压力。
从基本面来看，远端再生铅产能的逐渐释放仍是压制铅价上行的达摩利斯之剑。同时，铅下游的需求在未来几年难有新增亮点，而新能源行业的快速崛起对于铅的消费也存在一定的冲击。
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