電解錳廢渣無害化利用“破題”

   電解錳廢渣的無害化利用是世界金屬錳業(yè)研究的一大課題。2月16日，記者從寧夏天元錳業(yè)集團(tuán)公司（下稱“天元錳業(yè)”）獲悉，他們不僅解決了電解錳廢渣的無害化利用難題，而且還實(shí)現(xiàn)了電解錳廢渣的資源化，使得電解錳廢渣“變廢為寶”。

　　解決工業(yè)固廢刻不容緩

　　全國電解錳聯(lián)誼會會長譚柱中介紹說，電解錳過去被認(rèn)為是能耗高、污染大的行業(yè)。電解錳企業(yè)運(yùn)營產(chǎn)生的各類工業(yè)固廢雖然屬一般固廢，但如果不進(jìn)行綜合利用，就只能按照環(huán)保要求筑成渣壩統(tǒng)一堆放，日積月累，堆積如山，不僅占用大量的土地，而且長期堆放，存在極大的安全隱患和環(huán)境風(fēng)險。云南、四川、貴州、湖南等地的潰壩事件讓業(yè)內(nèi)吸取了深刻教訓(xùn)。尤其值得注意的是，電解錳渣的處理和綜合利用是困擾電解錳行業(yè)發(fā)展的世界性難題。

　　“天元錳業(yè)作為世界最大的電解金屬錳生產(chǎn)基地，以電解金屬錳為主業(yè)，集稀土鉻鐵、硫酸、自備發(fā)電、水泥建材、運(yùn)輸業(yè)為一體，企業(yè)運(yùn)營每年產(chǎn)生各類工業(yè)固廢860萬噸?！碧煸i業(yè)董事長賈天將透露說。

　　合肥水泥設(shè)計(jì)研究院研發(fā)處主任余學(xué)飛告訴記者，天元錳業(yè)的秘訣就是將電解錳廢渣無害化處理后應(yīng)用于水泥生產(chǎn)。不過在他看來，正是由于天元錳業(yè)在電解錳產(chǎn)量上達(dá)到了一定規(guī)模，錳渣的量也非常大，才使得這一應(yīng)用在經(jīng)濟(jì)性等方面具有了現(xiàn)實(shí)操作性。

　　記者了解到，歷時兩年多時間，利用電解錳廢渣建設(shè)的2×4500t/d水泥熟料生產(chǎn)線及配套純低溫余熱發(fā)電項(xiàng)目已在天元錳業(yè)建成投產(chǎn)，從而在一定程度上實(shí)現(xiàn)了電解錳廢渣的資源化利用。同時，他們利用鉻鐵廠、硫酸廠、水泥廠生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的余熱廢氣進(jìn)行發(fā)電，再用于電解金屬錳生產(chǎn)和生活用電，實(shí)現(xiàn)了能源的循環(huán)利用。

　　用錳廢渣生產(chǎn)水泥“變廢為寶”

　　賈天將告訴記者，為了破解電解錳廢渣無害化利用這一難題，天元錳業(yè)先后投入2億多元，聘請專家教授進(jìn)行科研攻關(guān)，探索固廢再利用的有效途徑。自2009年以來，天元錳業(yè)依靠科技創(chuàng)新和科研機(jī)構(gòu)的支撐，與中國環(huán)境科學(xué)研究院、清華大學(xué)等科研單位和大專院校長期建立“產(chǎn)學(xué)研”合作機(jī)制，成立了“電解錳清潔生產(chǎn)聯(lián)合工程技術(shù)中心”、“寧夏電解錳生產(chǎn)研究院士工作站”和“寧夏電解金屬錳工程技術(shù)研究中心”，聘請中國工程院院士段寧等12位“兩院”院士、23位專家教授進(jìn)行科研攻關(guān)，在廢渣的處置及利用方面進(jìn)行大膽嘗試，終于取得了突破性的進(jìn)展。

　　據(jù)介紹，他們通過采用中國環(huán)境科學(xué)研究院技術(shù)建設(shè)200萬噸/年電解錳廢渣無害化處理及氨氮回收利用項(xiàng)目，固化錳渣中的錳和重金屬物質(zhì)、回收錳渣中的氨，使錳渣由一般工業(yè)固廢II類變?yōu)橐话愎I(yè)固廢I類，并為錳渣進(jìn)一步綜合利用奠定基礎(chǔ)。

　　“委托寧夏建筑材料質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)站、國家建筑材料工業(yè)水泥能效環(huán)保評價檢驗(yàn)測試中心、中國建材檢驗(yàn)認(rèn)證集團(tuán)安徽有限公司，對改性電解錳渣用作水泥緩凝劑、錳渣經(jīng)高溫煅燒脫硫后用于水泥原料配料和水泥混合材的可行性進(jìn)行了全面分析和綜合實(shí)驗(yàn)，使得錳渣可以作為制造水泥的原料之一。”天元錳業(yè)總經(jīng)理焦雙介紹說。

　　國家建筑材料工業(yè)水泥能效環(huán)保評價檢驗(yàn)測試中心對其改性電解錳渣性能進(jìn)行測試的結(jié)果顯示：改性電解金屬錳渣樣品的放射性、浸出毒素、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)危險物，屬于一般工業(yè)固體廢物，其可代替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。

　　全國錳業(yè)技術(shù)委員會委員曾湘波表示，天元錳業(yè)利用電解錳廢渣無害化處理后生產(chǎn)水泥，綜合固廢利用率達(dá)到51.69%，大幅度提升了水泥生產(chǎn)對工業(yè)固廢的利用率。此舉將消納大量的工業(yè)廢渣，徹底解決了電解錳廢渣堆積帶來的環(huán)境風(fēng)險及安全隱患，實(shí)現(xiàn)了資源的綜合利用。

　　“水泥生產(chǎn)需用大量的石膏和石灰石等自然資源。電解金屬錳廢渣無害化處理后代替石膏用作水泥緩凝劑和混合料，既有效節(jié)約了自然資源，又消除了廢渣堆放形成的安全隱患。天元錳業(yè)的做法對利用電解法生產(chǎn)銅、鈉、鋅、鉀、鉛等產(chǎn)生的工業(yè)廢渣的無害化處理具有積極的示范引領(lǐng)和推動作用?！币晃粯I(yè)內(nèi)人士對記者表示。

　　技術(shù)節(jié)能實(shí)現(xiàn)能源資源循環(huán)發(fā)展

　　賈天將透露， 天元錳業(yè)在環(huán)保方面累計(jì)投入了18多億元，實(shí)施節(jié)能創(chuàng)新項(xiàng)目60多項(xiàng)，加大對“三廢”的治理力度，實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)工藝流程中“三廢”的綜合利用，做到廢氣不外排，污水“零排放”，廢渣循環(huán)利用，逐步走上了清潔生產(chǎn)和循環(huán)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展路子。目前，天元錳業(yè)已是國家重點(diǎn)行業(yè)清潔生產(chǎn)示范企業(yè)和寧夏新材料循環(huán)經(jīng)濟(jì)示范園區(qū)。

　　“電解過程是電解錳生產(chǎn)的核心工序，也是電能消耗的主要環(huán)節(jié)。天元錳業(yè)在國內(nèi)率先開發(fā)和應(yīng)用了RPP節(jié)能型電解槽、陽極液斷流節(jié)電、PE冷卻水管防漏電節(jié)能、組合式電解槽密封、短極距節(jié)電等一系列新技術(shù)、新設(shè)備，將單板產(chǎn)量從3.3公斤提高到3.8公斤，噸產(chǎn)品直流電耗從6900度下降到5800度。這些技術(shù)在國內(nèi)新建電解錳廠和老廠技改過程得到廣泛應(yīng)用?！碧煸i業(yè)相關(guān)技術(shù)負(fù)責(zé)人告訴記者。

　　焦雙介紹說，為大力發(fā)展清潔生產(chǎn)，從根本上削減污染物產(chǎn)生量，天元錳業(yè)經(jīng)歷了從抓清潔的原材料、抓清潔的生產(chǎn)技術(shù)到抓清潔的設(shè)計(jì)理念共三個發(fā)展階段。目前，產(chǎn)業(yè)循環(huán)、資源循環(huán)、能源循環(huán)三條循環(huán)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)鏈已初步形成。

　　據(jù)稱，天元錳業(yè)正以發(fā)展新材料、新能源為重點(diǎn)，以做大做強(qiáng)電解金屬錳為目標(biāo)，以發(fā)展錳酸鋰、鋰離子電池等新能源產(chǎn)品為主攻方向，力爭形成上下游產(chǎn)品緊密銜接的循環(huán)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)格局?！跋Ｍ転殡娊忮i行業(yè)實(shí)現(xiàn)資源能源的綜合利用，探索循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式闖出一條新路?！辟Z天將稱。