白银氟化盐公司以项目促减排的有益启示
中国经济时报
■解析甘肃循环经济发展试点战略(九)■通讯员张锦良本报记者仵树大
在甘肃省白银市的109国道段和兰州至白银高速公路之间,如果你路过,一定会被那里平地而起的“景观”所吸引:那里横卧着一座长数百米、六层楼高黑白相间的“石山”,层层叠叠的“岩石”堆积着。“石山”的西侧,两道高高架起的黄色的管子尤为醒目,管子的尽头通向“石山”脚下。正是这两条管子在30多年间不分昼夜的“吐出”,才形成了这道独特的“景观”。
这便是甘肃省白银氟化盐有限责任公司(以下简称白银氟化盐公司)在生产过程中日积月累堆积而成的矿渣山——硫石膏。这个在全国氟化盐生产企业中排名第二、年销售收入4.5亿元的甘肃省企业,为社会创造出巨大财富的同时,被多年来产出的废渣所困扰。
企业面临“鸡肋”尴尬
白银氟化盐公司是全国铝工业生产布局中和西北地区的铝工业相配套的生产铝冶炼熔剂的化工企业,主要生产电解铝工业所需熔剂冰晶石、氟化铝、氟化钠、氟化镁、氟硅酸钠等氟系列产品,年生产氟化盐6.5万吨。其产品除供应国内各大铝厂外,还远销美国、日本、法国、澳大利亚和罗马尼亚等20多个国家和地区,累计出口产品10多万吨,为国家创汇5000多万美元,在国内外享有较高知名度和良好的声誉。
然而,从1969年投产以来的30多年生产中,已累计伴生硫石膏400余万吨,形成了占地面积达13万平方米、高18米的一个坝体。近年来,随着白银氟化盐公司生产规模不断扩大,硫石膏排放也不断增加,年排放量达到15.5万吨。
据了解,硫石膏是氢氟酸和氟化盐的主要副产品,属于工业废渣。国内到目前为止,尚未较好解决硫石膏的处理和综合利用问题。大量的硫石膏被倾入渣场露天堆放,或以料浆的形式泵入江河湖海。虽然硫石膏具有稳定的化学成分,露天堆放不易造成二次污染,但其在工业生产中排放量大,占地面积广,已引起社会各界的关注。
近年来,白银市在积极整治大气污染的同时,将环境治理的目光投向固体废弃物的综合利用上。2006年,由白银市政府出面担保,为白银氟化盐公司贷款3000万元对生产线进行改造。在政府的支持下,去年下半年,白银氟化盐公司耗资1.7亿元引进的国际先进氟化盐干法生产线全面投产,该生产线产出的粉状废渣可以全部工业回用。也就是说,白银氟化盐公司从源头上斩断了固体废弃物的排出。
那么,已经堆积了400余万吨的硫石膏废渣,政府和企业又将如何面对?
“废弃的硫石膏虽堆放时没有占用耕地,但如山的废渣却更像城市中的一道伤疤,如何有效处置,已成为政府之困、企业之难。”白银氟化盐公司总经理李敬克在接受记者采访时说,曾经有单位出资200万元购买整个渣山,公司没有同意,因为大家心里都明白,硫石膏虽然是氟化盐生产过程中产出的废渣,可硫酸钙的含量却高达90%-96%,处理好了,同样是工业中很好的原材料。目前,公司只能以每吨10元的价格出售给周边一些水泥企业作为辅料,且销量非常有限,对于整个渣山处理来说,更是杯水车薪。
硫石膏,犹如一块鸡肋,使白银氟化盐公司“食之无味,弃之可惜”。基于此,白银氟化盐公司萌发出重新综合利用、变废为宝的念头。
院企合作
破解资源综合利用难题
事实上,白银氟化盐公司对于探索硫石膏综合利用的步伐一刻也没有停止过。
早在2002年,公司就自筹资金,于11月28日与北京化工大学签订了《硫石膏综合开发利用技术开发合同书》,委托北京化工大学对硫石膏的开发利用进行研究,最终完成了20吨/年硫石膏粉的生产试验,并积极开展了利用硫石膏、粉煤灰及专有添加剂合成工业与民用建筑和道路建设的复合混凝土、井下填充胶结材的技术研发工作,开发出“复合型硫石膏粉”,根据用途不同,可完全或部分替代水泥和石灰,每用一吨硫石膏粉代替水泥就能节约130-180元。这项研究表明,硫石膏粉和复合型硫石膏粉不仅具备了工业生产的技术条件,而且为硫石膏粉和复合型硫石膏粉走向市场提供了可能。
有关研发人员告诉记者一些当年试验的细节:试验分两部分,一是胶砂试验;二是混凝土试验。整个试验在商品混凝土搅拌站进行,试验原材料采用生产用物料,硫石膏烘干后用水泥统一试验。结果当氟石膏和粉煤灰的添加量之和达到50%时,胶砂的抗压强度值仍超过国标175-1999-42.5水泥的胶砂强度值,接近纯水泥的抗压强度值。硫石膏、粉煤灰、水泥、QJ-4高效减水剂混合后能够作为胶凝材料,其安定性合格。在混凝土试验中发现:用硫石膏、粉煤灰配制混凝土,具有低水胶比,高工作性的特点,混凝土不离析,不泌水,粘聚性好,可以显著改善混凝土的施工性能。既能够满足普通建筑混凝土、道路混凝土的强度要求,又可满足矿山井下充填的强度要求。
这个令人鼓舞的试验结果预示着:企业既能利用为之困扰多年的副产品硫石膏,解决每年处理硫石膏的费用和占地、环境污染的难题,又可以充分利用另一工业副产品粉煤灰。不但告别了废渣堆放带来的一系列尴尬,解决环保问题,又能为企业创造良好的经济效益和社会效益。
2006年5月19日,由白银市政府、中国科学院兰州分院、中国氟硅有机材料工业协会等主办,白银市科技局和白银氟化盐公司承办的中国白银氟材料产业发展战略研讨会在白银市召开,中国工程院院士薛群基等七位国内知名行业专家结合白银的特点和优势,就白银氟材料产业发展战略,进行深入研究和探讨,对白银氟化盐公司资源综合利用提供了可靠的理论保障。
同年,白银氟化盐公司又与宁夏石膏设计研究院进行多次技术交流并签订了开发硫石膏的协议书,对高强硫石膏粉技术进行开发,并在石膏晶须项目中试阶段取得成功,高强硫石膏粉和石膏晶须已经具备了工业生产的技术条件。
记者了解到,高强硫石膏粉产品主要应用于建筑制品和特殊用途石膏粉、各种石膏板、石膏砌块、各种石膏复合板和陶瓷模具、工艺美术、精密铸造及其他。这些制品对石膏粉的要求相对较低,更多要求的是其稳定性,而硫石膏正好具备了这样的特性。
石膏晶须则是复合材料中最为重要的增强组分,工业发达国家对此非常重视,国际市场价格高达3-4万元/吨。我国虽有几家相继开发出石膏晶须(纤维),但还不具备一条达规模的生产线,均为试验成果。由于国内使用晶须均为进口,多数制品厂不知道是石膏晶须,因此开发生产石膏具有广阔的市场前景。目前,白银氟化盐厂的石膏晶须项目已具备中试条件,但要进一步扩大规模可依托宁夏石膏设计院的技术。
至此,破解硫石膏工业废渣资源化综合利用难题的钥匙已握在白银氟化盐公司手中。
项目支撑
消纳“渣山”指日可待
中央在“十一五”资源综合利用指导意见中对当前面临的形势和任务分析指出:随着人口增加和工业化城市进程加快,资源消费强度将进一步加大,必须加快转变经济增长方式,提高资源利用率。与发达国家相比,我国资源综合利用率水平差距较大,我国矿产资源总回收率和共伴生矿产资源综合利用率分别为30%、35%左右,比国外先进水平低20个百分点。
国家要求,到2010年,矿产资源总回收率与共、伴生矿产综合利用率在2005年的基础上各提高5个百分点,分别达到35和40%。硫石膏基本得到利用,磷石膏等化工废渣利用有明显增长。
据测算,我国固体废弃物综合利用率若提高1个百分点,每年就可减少1000万吨废弃物的排放。由此可见,白银氟化盐公司20万吨硫石膏项目的顺利实施,对于推进硫石膏综合利用有着典型的示范意义。
李敬克告诉记者,年综合开发利用20万吨硫石膏项目的建成,每年可向市场提供5万吨复合型硫石膏粉,5万吨高强硫石膏粉,10万吨的石膏晶须,可满足不同行业的需求,在为石膏粉的下游产品开发奠定基础的同时,也为白银氟化盐公司未来的持续发展创造条件。与此同时,每年可减少23万吨的硫石膏废渣,不出20年,就可以将渣山消耗殆尽,也必将大大减轻白银地区的环境污染。
而时至今日,白银氟化盐公司完全具备了项目开工建设的所有条件。为什么这样说?一方面,白银氟化盐公司作为我国主要氟化盐厂家之一,投产30多年来,已累计生产氟化盐70多万吨,成为全国最有实力的氟化盐企业之一,有可靠的实力保障;另一方面,白银氟化盐公司与北京化工大学、宁夏石膏设计院强强联手,为项目提供了技术保障。其中,利用硫石膏生产出的高强硫石膏粉和石膏晶须产品将填补国内空白;再者就是硫酸钙含量达90%-96%的400余万吨硫石膏废渣为项目提供了充裕的资源保障。
记者粗略估算,项目建成运行后,年产5万吨复合型硫石膏粉按平均销售价格160元/吨,年产5万吨高强硫石膏粉按平均销售价格3000元/吨,年产10万吨石膏晶须按平均销售价格6000元/吨,整体算来,年综合开发利用20万吨硫石膏项目将会给白银氟化盐公司每年新增7.58亿元的销售收入,除去所有成本开支,也将有近1.07亿元的净利润,与白银氟化盐公司前期10元/每吨出售硫石膏废渣相比,将是一个天文数字的反差。按照白银氟化盐公司计划新增投资1.67亿元建设该项目来测算,公司自筹资金5000万元,其余1.17亿元,即便是银行贷款,也将会在2年内还清。
中国工程院院士薛群基在接受记者采访时表示,白银氟化盐公司所处的白银市作为甘肃省老工业基地,是一个资源枯竭型城市,如何将几十年来工业发展过程中产生的各种废渣充分利用,具有重要的意义。另一方面,氟化盐生产所需的原料萤石虽在河西走廊的储量很大,但它却是国家战略储备资源,发展和节约与保护环境是统一的问题,必须走资源综合利用的道路。白银氟化盐公司通过技术研发,建设年综合开发利用20万吨硫石膏项目,无疑为资源充分利用开拓了一条新的道路。