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四是国内低水平重复建设仍在迅速扩张,未来因产能过剩而导致的环境污染可能性增加。据调查,目前国内在建、拟建的钛白粉产能分别达到128万吨/年、160万吨/年。其中,拟采用氯化法的只有20%左右,如果考虑知识产权纠纷、钛原料不配套等风险,这一比例还得下降。预计到2015年,我国钛白粉总产能可达到468万吨,接近2009年全球钛白粉的总产量500万吨。如果届时宏观形势发生变化,诸如国家控制私人小汽车拥有量、进行房地产政策调整等,导致钛白粉终端消费市场萎缩,那么由于行业污染治理费用高,产能过剩导致的环境风险就有可能转变为现实的环境污染。
为了提高产品竞争力,近年来,不少钛白粉生产企业都在优化工艺流程、减少综合能耗。图为攀钢钛白粉厂工作人员正在利用新工艺技术进行高压水流卸片。
企业努力实现清洁生产
在这次调研中专家们发现,国内一些企业在解决硫酸法钛白粉的环保问题上,已经实现了可喜的突破。其中,河南佰利联化学股份有限公司采用循环经济理念,对传统硫酸法工艺进行了系统的改进和改造,开发了硫铁钛联产法钛白粉清洁生产工艺,使硫酸法钛白粉生产实现了脱胎换骨的创新。
据了解,佰利联公司从2004年就开始了对传统硫酸法改造的探索之路。他们先后实施了30多项技术改造措施,终于形成具有自主创新技术的硫铁钛联产法钛白粉清洁生产工艺。目前,该企业建成了60万吨/年硫酸、12万吨/年钛白粉、2万吨/年一水硫酸亚铁、1万吨/年氧化铁黑、6000千克/年氧化钪等联产装置。
佰利联公司常务副总经理、总工程师杨民乐告诉记者,公司硫酸与钛白粉联产实现了硫酸生产的低温余热利用;利用七水硫酸亚铁生产一水硫酸亚铁,母液生产氧化铁黑;氧化铁黑生产排出的碱性废水用于酸解残渣浮选钛矿技术。同时,该企业实现了传统硫酸法钛白粉生产工艺的多项技术改进和创新,如酸解残渣浮选钛矿回用技术、真空喷射制冷与余热溴化锂制冷技术联合用于结晶工序生产、偏钛酸煅烧预干燥技术及分散剂复配技术等。在开发联产法清洁生产工艺的过程中,该公司共获得发明专利授权3项,实用新型专利授权13项。此外,公司生产的氧化铁黑产品质量已高于引进技术生产的产品质量。
通过改造,佰利联公司还达成了废物和副产物的综合利用、余热利用、废水的循环使用,较好实现了清洁生产的目标和发展循环经济的理念。与传统硫酸法钛白粉生产工艺相比,该企业吨钛白粉综合能耗由2.19吨标准煤降低到1.23吨标准煤;吨钛白粉废水排放量由100吨以上降低到60吨以下;原料中的硫、铁、钛、钪资源均得到了合理的回收利用,钛总收率由不足82%提高到87%以上;产品品种由单一品种增加到10多种;产品质量各项指标不断提高,能耗下降40%左右、水耗下降35%、电耗下降13%、天然气消耗下降10%以上,取得了良好的经济效益和环境效益。
记者了解到,除了河南佰利联公司之外,四川龙蟒集团、武汉方圆公司等也对硫酸法钛白粉工艺进行了清洁生产技术改造。
四川龙蟒集团根据磷化工生产中的喷雾浓缩磷酸工艺,开发了喷雾浓缩处理废酸技术。其工艺流程为钛白粉废酸通过喷雾浓缩塔一次浓缩至45%后,用于和磷矿反应生产磷酸,最后生成磷肥。进入喷雾浓缩塔的燃气为燃煤净化尾气、锅炉高温尾气、天然气或燃油燃烧产生的高温尾气。该工艺简化了废酸浓缩工艺流程,取消了换热器等设备,可以利用锅炉尾气余热来降低浓缩成本。
武汉方圆公司经过多年努力,采用废酸烟气-蒸汽二级浓缩工艺,建设了8000吨/年钛白粉废酸回收装置,实现了废酸的浓缩回用。该工业装置经过连续运行,证明工艺技术先进、装置设计及设备选择合理、运行稳定,废硫酸全部回用,实现经济效益140万元。该公司同时对钛石膏开展了综合利用,钛石膏渣减少25%以上,稀酸性废水中和处理后以中性水达标排放,外排尾气烟尘浓度、林格曼黑度等指标均达到功能区排放标准。
废酸是硫酸法钛白粉生产排放的最主要废液。记者通过调查了解到,国内有一些企业通过不断研发,最终找到了妥善的再利用处理办法。他们一是将废酸直接返回钛白粉生产的酸解系统,替代商品硫酸;二是用于中和电石泥,解决了区域内废渣处理问题;三是废酸浓缩再利用,生产硫酸产品;四是从废酸中提取贵重金属,提高经济效益。比如,佰利联公司就与湖南稀土有限公司合作,从废酸中提取稀土氧化钪。该项目于2011年实施,现已生产出合格的氧化钪产品,实现了变废为宝。目前在国际市场上,纯氧化钪要卖到每克3000元,比黄金还贵10倍以上。
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