從銀川河?xùn)|機(jī)場出發(fā)約140公里,就是寧夏天元錳業(yè)(集團(tuán))有限公司。這是世界上最大的電解錳生產(chǎn)基地,目前年產(chǎn)電解錳50萬噸,很快會達(dá)到80萬噸。在新近出爐的寧夏100強(qiáng)企業(yè)中,天元錳業(yè)高居榜首,年?duì)I業(yè)收入超過470億元,高出排名第二位的國網(wǎng)寧夏電力公司94億元。
“提到冶煉行業(yè),很多人會想到污染。天元錳業(yè)之所以能夠壯大,就是因?yàn)榘循h(huán)保放在第一位。”寧夏天元錳業(yè)有限公司總經(jīng)理焦雙說,對于電解錳來說,錳渣是最大的隱患。天元錳業(yè)的渣場一眼望不到頭,近300萬噸錳渣被整齊地堆放。渣場經(jīng)過了防滲處理,四周建有防風(fēng)墻。不遠(yuǎn)處的一片荒山丘陵之中,一個(gè)占地96萬平方米、庫容達(dá)2300萬立方米的新渣場已經(jīng)在建設(shè)中,僅平整土地一項(xiàng)就花費(fèi)了6000萬元。記者到達(dá)現(xiàn)場時(shí),平整工作已近尾聲,后續(xù)還要建設(shè)防滲和防風(fēng)抑塵設(shè)施,還需投資1億元左右。
根據(jù)相關(guān)規(guī)定,錳渣屬于二類固廢,采用堆存處理要建設(shè)防滲設(shè)施。但無論采取什么防滲措施,時(shí)間長了都容易出現(xiàn)問題。焦雙告訴記者,為了消除這一隱患,他們聯(lián)合多家科研單位進(jìn)行研究,最終選定了生產(chǎn)水泥。
錳渣能生產(chǎn)水泥?
分多次加入,要進(jìn)行前端處理,加上其他廢渣,可為水泥生產(chǎn)提供50%左右的原料
在很多人看來,天元錳業(yè)能有今天的發(fā)展不可思議,因?yàn)橹袑帥]有錳礦,更遠(yuǎn)離錳的消費(fèi)市場。天元錳業(yè)用11年時(shí)間,從1500噸的產(chǎn)能發(fā)展到如今的50萬噸規(guī)模,80萬噸的目標(biāo)指日可待。
沒有了“錳三角”的天然優(yōu)勢,天元錳業(yè)選擇了品位更高的進(jìn)口礦石,從而有效減少了固體廢物產(chǎn)生量。由于品位低,利用國產(chǎn)錳礦生產(chǎn)1噸電解錳,要產(chǎn)生10噸~12噸固體廢物,而天元錳業(yè)利用進(jìn)口礦石,生產(chǎn)1噸電解錳的固廢產(chǎn)生量僅3噸左右。盡管如此,經(jīng)過日積月累,天元錳業(yè)的渣場仍堆存了300萬噸錳渣。而且隨著產(chǎn)能擴(kuò)張,錳渣的增長速度還會加快。
焦雙說,圍繞錳渣的利用問題,天元錳業(yè)進(jìn)行了深入研究,“做磚、生產(chǎn)肥料等方案都試過了,最后選擇了生產(chǎn)水泥”。
宋正平遞給記者的名片上注明的職務(wù)是“天元錳業(yè)硫酸二廠工藝總工程師”,但他說,他其實(shí)一直都是搞水泥的。“錳渣中的三氧化二鋁、二氧化硅等都是水泥中的主要成分,因此,我們與天津水泥設(shè)計(jì)院、合肥水泥設(shè)計(jì)院等聯(lián)合進(jìn)行研發(fā),最終確定了生產(chǎn)工藝,正在申請相關(guān)專利。”
但是,利用錳渣生產(chǎn)水泥此前沒有先例,如何加入才不會對水泥質(zhì)量產(chǎn)生影響?宋正平向記者進(jìn)行了詳細(xì)介紹:生料階段,在水泥生產(chǎn)中可直接加入3%~4%未經(jīng)處理的錳渣與其他原料一起煅燒。熟料階段,錳渣中三氧化硫的含量在25%左右,加入堿性改性劑進(jìn)行混合改性處理后,改性錳渣可作為水泥緩凝劑使用,添加量為水泥熟料重量的7%~8%。將原錳渣進(jìn)行脫硫、脫氨處理,并經(jīng)高溫煅燒后,可有效去除錳渣中的結(jié)晶水。
經(jīng)過這樣處理后的錳渣可直接添加到水泥熟料中,添加量為水泥熟料重量的10%左右。因?yàn)榻?jīng)過了高溫煅燒處理,兩噸原錳渣能產(chǎn)生1噸脫硫、脫氨后的錳渣。也就是說,在熟料中添加10%的處理錳渣,相當(dāng)于處置了20%的原錳渣。“如果在熟料階段加入10%經(jīng)過處理的錳渣,在生料階段4%的錳渣可以不用添加。”宋正平說。
“錳渣經(jīng)過高溫煅燒后,會產(chǎn)生一定的活性,其各種化學(xué)成分與水泥相似。因此,可加入10%左右的煅燒后錳渣,作為活性混合材,與水泥熟料一起進(jìn)入粉磨站生產(chǎn)水泥。”宋正平告訴記者,這樣一來,水泥生產(chǎn)中添加的錳渣占比可達(dá)40%左右。同時(shí),天元錳業(yè)還有鎳鐵廠、硫酸廠等,產(chǎn)生的包括粉煤灰在內(nèi)的多種廢渣都可用于水泥生產(chǎn)。綜合算來,天元錳業(yè)可以用廢渣代替50%左右的水泥生產(chǎn)原料。
錳渣能否作為混合材?
不在現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)名錄中,但符合替代混合材標(biāo)準(zhǔn)要求
但是,目前實(shí)施的《通用硅酸鹽水泥》(GB175—2007)列舉的活性混合材中,并不包括錳渣。宋正平說,作為替代混合材,錳渣符合《水泥窯協(xié)同處置固體廢物環(huán)境保護(hù)技術(shù)規(guī)范》(HJ662—2013)中對于替代混合材的廢物特性要求,不會對水泥質(zhì)量產(chǎn)生不利影響,也不是危險(xiǎn)廢物或有機(jī)廢物。這一技術(shù)規(guī)范還規(guī)定了水泥窯協(xié)同處置的固體廢物中重金屬最大允許投加量限值,其中錳為3350mg/kg-cem,錳渣符合要求。
記者看到了2013年8月國家建筑材料工業(yè)水泥能效環(huán)保評價(jià)檢驗(yàn)測試中心出具的《改性電解錳渣性能測試報(bào)告》,其中結(jié)論顯示,改性電解錳渣樣品的放射性、浸出毒性、腐蝕性均符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求,改性電解金屬錳渣不屬于工業(yè)危險(xiǎn)廢物,屬于一般工業(yè)固體廢物,其可替代天然石膏
及部分混合材用作水泥生產(chǎn),配料所得水泥的化學(xué)和物理性能指標(biāo)符合國家標(biāo)準(zhǔn)要求。
“雖然錳渣未被列入目前水泥標(biāo)準(zhǔn)的混合材名錄,但經(jīng)過處理后,完全能夠滿足技術(shù)要求,不會對水泥質(zhì)量產(chǎn)生危害。我們正在向有關(guān)部門申報(bào),希望能將錳渣加入混合材名錄。”宋正平說。此外,利用錳渣生產(chǎn)水泥的兩項(xiàng)工藝正在申請專利,已經(jīng)進(jìn)入公示階段,分別是錳渣改性后作為水泥緩凝劑和錳渣脫硫制硫酸。
國家水泥質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心今年3月出具的檢驗(yàn)報(bào)告顯示,天元錳業(yè)所屬天元建材送檢樣品的個(gè)性品質(zhì)指標(biāo)符合GB175—2007中42.5R普通硅酸鹽水泥標(biāo)準(zhǔn)。
寧夏回族自治區(qū)建筑材料產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)站今年2月出具的檢驗(yàn)報(bào)告顯示,送檢樣品符合GB/T21372—2008中技術(shù)要求的規(guī)定,內(nèi)照射指數(shù)、外照射指數(shù)均符合GB6566—2010中的建筑主體材料指標(biāo)規(guī)定,產(chǎn)品產(chǎn)銷與使用不受限制。
記者得知,天元錳業(yè)的水泥項(xiàng)目還有另外一個(gè)銷售渠道——出口。2012年7月9日,寧夏天元錳業(yè)集團(tuán)公司與全球知名跨國礦產(chǎn)資源企業(yè)——英國聯(lián)合礦業(yè)強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)手,簽訂了長達(dá)20年的礦石購銷協(xié)議。根據(jù)協(xié)議,聯(lián)合礦業(yè)每年向天元錳業(yè)出口120萬噸到1000萬噸高品位碳酸錳礦石,并對天元錳業(yè)日產(chǎn)2×4500噸水泥全部包銷。對此,焦雙解釋說,雖然水泥存在運(yùn)輸半徑問題,但因?yàn)樘煸i業(yè)有很多礦石運(yùn)輸車輛、船只,可以將水泥與礦石運(yùn)輸有效結(jié)合,實(shí)現(xiàn)物流對流,從而降低運(yùn)輸成本。而且,開采礦石的非洲地區(qū)正好缺少水泥,可以填補(bǔ)當(dāng)?shù)厥袌隹瞻住?/p>
為什么自己建水泥廠?
需要進(jìn)行前端處理才能用于水泥生產(chǎn),前端處理設(shè)備投資近8億元
與天元建材公司相距不遠(yuǎn),就有寧夏中寧賽馬水泥有限公司和瀛海水泥公司兩家企業(yè),在不遠(yuǎn)的中衛(wèi)市還有勝金水泥。焦雙告訴記者,在天元的周邊,有近200萬噸水泥產(chǎn)能。天元錳業(yè)為何沒有選擇與現(xiàn)有水泥企業(yè)合作呢?
焦雙說,與周邊水泥企業(yè)合作,是他們最早的想法,也進(jìn)行過協(xié)商,當(dāng)?shù)卣策M(jìn)行了協(xié)調(diào)。但是,利用錳渣生產(chǎn)水泥不是直接加進(jìn)去就行,需要進(jìn)行無害化處理,要增加工藝設(shè)備。“人家本來干得好好的,為什么要做這樣的改變?”
最終,合作協(xié)議沒能達(dá)成,天元錳業(yè)決定自己投資建一個(gè)水泥廠,也就是天元建材有限公司。
據(jù)悉,對錳渣進(jìn)行前端處理的設(shè)備包括錳渣脫硫、脫氨、高溫煅燒等,總投資近8億元。記者在現(xiàn)場看到,前端處理設(shè)備的建設(shè)安裝正在進(jìn)行中。由于前端處理設(shè)備不到位,天元建材現(xiàn)在的水泥生產(chǎn)中只能在生料階段添加約4%的錳渣。
在天元建材的料場,堆存著約可供水泥生產(chǎn)使用一周的錳渣,更多錳渣還存放在原來的渣場。相關(guān)負(fù)責(zé)人告訴記者,水泥廠料場堆放的是二次浸出渣,可直接作為生料加入水泥生產(chǎn)中。渣場堆放的是一次浸出渣,如果要用于水泥生產(chǎn),還需要進(jìn)行二次浸出,將渣中所含錳進(jìn)一步提取。“現(xiàn)在,我們采取的措施是,水泥廠需要多少,就二次浸出多少。前端處理設(shè)備投運(yùn)后,二次浸出量也會增加。”
采訪中,焦雙向記者強(qiáng)調(diào),天元錳業(yè)投資建設(shè)水泥項(xiàng)目不是為了賺錢,因?yàn)橄啾入娊忮i的利潤,水泥只能算得上蠅頭小利。
“我們之所以建設(shè)水泥項(xiàng)目,不是為了經(jīng)濟(jì)效益,而是為了長遠(yuǎn)考慮,排除環(huán)境隱患。不然,每年近300萬噸錳渣怎么辦?而且,天元錳業(yè)的產(chǎn)能還在擴(kuò)大。”焦雙說,現(xiàn)在的4500噸/日生產(chǎn)線是與現(xiàn)在的電解錳產(chǎn)能配套的,待另外一條年產(chǎn)30萬噸的電解錳生產(chǎn)線建成后,另一條4500噸/日的水泥生產(chǎn)線也將配套建設(shè),“提前建成水泥生產(chǎn)線沒有意義,要與電解錳生產(chǎn)線配套”。
在焦雙看來,周邊水泥企業(yè)對天元建材的異議,更多是受價(jià)格和成本壓力的影響。他告訴記者,水泥生產(chǎn)中,70%的成本花在原料上,很多水泥廠連粉煤灰都需要購買。但是,天元錳業(yè)產(chǎn)生的錳渣、鎳鐵渣、硫酸渣等廢物可以滿足水泥生產(chǎn)中50%的原料需求,也就相當(dāng)于節(jié)省了30%~40%的原料成本。“現(xiàn)在水泥價(jià)格約230元/噸,我們與其他企業(yè)相比,相當(dāng)于每噸水泥生產(chǎn)成本低近60元左右。”
采訪中,焦雙一直強(qiáng)調(diào),天元錳業(yè)的所有投資項(xiàng)目都是圍繞電解錳產(chǎn)業(yè)進(jìn)行的,都要為錳服務(wù),水泥也不例外。至于存在的一些非議,焦雙笑言,“走自己的路讓別人說去吧”。(來源:中國環(huán)境報(bào))
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