【水工业】我国电解锰产能和产量的全球占比均超过98%,是世界最大的电解锰生产国、消费国和出口国。2012年,受全球经济疲软的影响,我国电解锰工业遭受了市场减少和替代品大量上市的两面夹击,全行业经济效益锐减,24家企业宣布倒闭,产能由240万吨减少到215万吨,实际产量仅为116万吨,生产负荷只有54%。在这种形势下,作为全球最大的电解锰企业,宁夏天元锰业有限公司(“天元锰业”)逆流而上,生产负荷达到了100%。天元锰业以污染预防为环保战略,以环境保护提升企业发展水平,做到产能、产量、各项污染物控制水平均位居行业首位。
一、十年探索,走出了环境与企业发展的双赢之路
“无锰不成钢”,锰的加入可以提高钢材的硬度、强度、抗腐蚀能力。除钢铁工业外,锰还广泛应用于有色冶金、化工、电子、电池、农业等行业,尤其是在一些新材料、航空航天和军事工业中,锰的应用日益广泛。
从2003年企业创立至今,天元锰业的规模迅速扩大,电解锰产量从每年1500吨飙升至20万吨,资产从300多万元增至209.5亿元;职工人数从原来的100多人增加到现在的两万余人。2012年,天元锰业工业产值达到70亿元,贸易收入155.6亿元,利润20亿元,上缴税金3亿元。
然而,传统电解锰却是典型的高能耗、高污染、资源性的“两高一资”行业。在生产过程中,产生大量锰渣、含铬含锰重金属废水、硫酸雾、粉尘等多种污染物。目前,国内每生产1吨电解锰,需要消耗电6300度,新鲜水2~4吨,矿石8~10吨,福美钠4~7公斤,硫酸两吨,液氨90~100公斤,二氧化硒0.8~2.0公斤,重铬酸钾1.5公斤;产生含高浓度铬、锰和氨氮废水约3吨、锰渣7~9吨,粉尘0.2公斤,硫酸雾0.2公斤,阳极泥120公斤。天元锰业一期吨锰消耗电6900度、新鲜水7吨、矿石7吨、福美钠两公斤、硫酸两吨、液氨100公斤、二氧化硒两公斤、重铬酸钾1.6公斤,总体与国内平均水平相当,有的指标还偏高;到二期,电耗降到5800度,新鲜水2.2吨,矿石4.5吨,硫酸1.3吨,液氨80公斤,二氧化硒1.1公斤,重铬酸钾0.6公斤;预计三期的电耗将进一步降到5500度,新鲜水和矿石降到1.1吨和3.5吨。
废水是电解锰生产的主要污染物之一。在制液、电解、清洗等工段均需要消耗大量的水资源,同时产生大量的废水。天元公司自成立以来先后投资2.02亿元,配套建设了废水回收再利用装置,对生产废水实行综合治理。处理合格后经回用管道,送往各生产系统作为生产用水,实现了废水循环利用不外排。
电解锰废气的污染主要产生在制粉工序的粉尘和浸出过程的酸雾。天元锰业投资2200万元建设了除尘和酸雾吸收设备,一期、二期的吨锰产生粉尘和硫酸雾,均比国内平均水平低10%。
固体废弃物排放方面,天元锰业一期吨锰产生锰渣6吨、阳极泥100公斤,比国内平均产生量略低;二期锰渣产生量为3.5吨、阳极泥为80公斤,分别比国内同期水平低50%和33%;三期锰渣和阳极泥产生量将在二期基础上,分别进一步下降14%和20%。
环保成绩的取得离不开严格的环境管理,天元锰业从总经理到各厂,各车间、班组层层签订环保目标责任书,全员监督环保工作。
二、发展清洁生产,从根本上削减污染物产生量
天元锰业发展清洁生产经历了3个阶段:一是抓清洁的原材料;二是抓清洁的生产技术;三是抓清洁的设计理念,清洁生产越做越好,越做越深入。
一是抓原材料的清洁化,把污染消灭在源头。锰渣是电解锰行业最大、最危险的污染源,全国每年新增1000万吨锰渣,渣库垮坝死人、污染饮用水水源事件时有发生,渣中镉、硒、砷等极易渗透到外环境造成污染。我国电解锰生产采用的是酸浸电解的湿法冶金工艺,主要包括制粉、制液、电解、钝化、烘干、剥离等工段。原材料品位的高低对生产过程所需电耗、硫酸、液氨、SDD和废水、废渣等污染物产生量有重要影响。目前,我国电解锰企业多用低品位锰矿进行生产,能耗物耗高、锰资源利用效率低、渣量大。同样生产1吨电解锰,采用28%的高品位锰矿,只需原矿4.5吨;用14%的低品位锰矿,则需10吨原矿。原矿消耗的减少带来一系列好处,磨矿能耗可减少55%,浸出过程硫酸、液氨和福美钠消耗至少分别减少35%、20%、50%;锰资源利用率提高10%左右,锰渣量从9吨下降到3.5吨,下降61%。
