2000年以来,中国钛白粉行业急剧发展,年产能由34万吨增长到目前的180万吨,已成为仅次于美国的世界第二大钛白粉出产国。
中国钛白粉出产工艺根基是硫酸法,出产过程中要排放大量的废硫酸、酸性废水、废渣和废气,很多出产厂祖传染严沉,环保问题凸起。2005年以来,硫酸法钛白粉先后被国度列入产业结构调整的限度类目录、进口加工业务不容类目录、“双高”(高传染、高环境风险)产品名录等环保黑名单,全行业面对着极大的环保压力。
那么,硫酸法钛白粉的环保困境能否突破?该行业前途何在?最近,环保部委托有关专家对此进行了专题调研。
行业存在四大环保难题
专家调研组掌管人刘汉杰通知记者,固然近年来我国钛白粉行业获得了长足的进取,但该行业存在的环境传染问题和潜在的环境风险的确不容忽视。具体来说,重要表此刻以下方面。
一是厂点多、规模幼,沉传染产能所占比沉过大。统计数据显示,全球现有钛白粉出产厂约100家,其中中国就有63家,这还不蕴含中国在建设和筹建的企业。中国企业数虽占全球的60%以上,而产量只占全球的20%左右。世界其他国度单厂均匀年产能为6万~8万吨,而我国仅为2.27万吨。并且国内大多选取传统硫酸法工艺出产钛白粉,传染严沉,治理成本高昂。据调查,我国现有的180万吨钛白粉产能中,选取“三废”排放低的氯化法出产的仅有3万吨,比沉不到2%;而全球其他地域的氯化法钛白粉产量比沉达到76%以上。
二是单元产品排污量大,资源、能源亏损高。选取传统的硫酸法出产钛白粉,出产每吨钛白粉亏损新鲜水100~150吨,综合能耗约1.6吨标煤,同时约产生浓度20%的废硫酸8吨、酸性废水100吨、废渣8吨,以及含二氧化硫、酸雾和粉尘的废气2.5万立方米。以可比口径推算,国内钛白粉行业每万元产值的工业废水排放量、废气排放量、二氧化硫排放量,别离是化工行业均匀水平的3.85、1.03、2.13倍,是全数工业行业相应指标的3~8倍。由于排污量大,国内钛白粉行业传染变乱频现,引发人民与厂家的矛盾,甚至造成跨省纠纷,有的传染事务还被列为全国十大环境违法案件。
三是“三废”治理难度不大,但治理用度高。钛白粉出产所产生的废气重要是酸雾和粉尘等,选取喷淋洗涤处置和沉力沉降等措施即可有效处置;其产生的废渣可选取填埋、中和等技术处置;七水硫酸亚铁、废酸、石膏渣等能够回收作产品或综合利用。只管钛白粉出产产生的“三废”治理难度不大,但由于处置量大,治理用度较高。据相识,传统硫酸法传染物的治理成本高达吨产品1900元,而氯化法治理成本仅为吨产品800元。由于硫酸法出产迪胙白粉档次不高、售价较低,其“三废”治理成本已靠近出产利润。
四是国内低水平沉复建设仍在迅速扩张,将来因产能过剩而导致的环境传染可能性增长。据调查,目前国内涵建、拟建迪胙白粉产能别离达到128万吨/年、160万吨/年。其中,拟选取氯化法的只有20%左右,若是思考知识产权纠纷、钛原料不配套等风险,这一比例还得降落。预计到2015年,我国钛白粉总产能可达到468万吨,靠近2009年全球钛白粉的总产量500万吨。若是届时宏观局势产生变动,诸如国度节造个人幼汽车占有量、进行房地产政策调整等,导致钛白粉终端消费市场萎缩,那么由于行业传染治理用度高,产能过剩导致的环境风险就有可能转变为现实的环境传染。
企业致力实现清洁出产
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选取循环经济理想,对传统硫酸法工艺进行了系统的改进和刷新,开发了硫铁钛联产法钛白粉清洁出产工艺,使硫酸法钛白粉出产实现了洗手不干的创新。
据相识,佰利联公司从2004年就起头了对传统硫酸法刷新的索求之路。他们先后执行了30多项技术刷新措施,终于形成拥有自主创新技术的硫铁钛联产法钛白粉清洁出产工艺。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、总工程师杨民乐通知记者,公司硫酸与钛白粉联产实现了硫酸出产的低温余热利用;利用七水硫酸亚铁出产一水硫酸亚铁,母液出产氧化铁黑;氧化铁黑出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出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、真空喷射造冷与余热溴化锂造冷技术结合用于结晶工序出产、偏钛酸煅烧预干燥技术及分散剂复配技术等。在开发联产法清洁出产工艺的过程中,该公司共获得发现专利授权3项,实用新型专利授权13项。此表,公司出产的氧化铁黑产品质量已高于引进技术出产的产品质量。
通过刷新,佰利联公司还达成了废料和副产品的综合利用、余热利用、废水的循环使用,较好实现了清洁出产的指标和发展循环经济的理想。与传统硫酸法钛白粉出产工艺相比,该企业吨钛白粉综合能耗由2.19吨尺度煤降低到1.23吨尺度煤;吨钛白粉废水排放量由100吨以上降低到60吨以下;原猜中的硫、铁、钛、钪资源均得到了合理的回收利用,钛总收率由不及82%提高到87%以上;产品种类由单一种类增长到10多种;产品质量各项指标不休提高,能耗降落40%左右、水耗降落35%、电耗降落13%、天然气亏损降落10%以上,获得了优良的经济效益和环境效益。
据悉,除了河南佰利联公司之表,四川龙蟒集团、武汉周遭公司等也对硫酸法钛白粉工艺进行了清洁出产技术刷新。
四川龙蟒集团凭据磷化工出产中的喷雾浓缩磷酸工艺,开发了喷雾浓缩处置废酸技术。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,用于和磷矿反映出产磷酸,最后天生磷肥。进入喷雾浓缩塔的燃气为燃煤净化尾气、锅炉高温尾气、天然气或燃油点火产生的高温尾气。该工艺简化了废酸浓缩工艺流程,取缔了换热器等设备,能够利用锅炉尾气余热来降低浓缩成本。
武汉周遭公司经过多年致力,选取废酸烟气-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。该工业装置经过陆续运行,证明工艺技术先进、装置设计及设备选择合理、运行不变,废硫酸全数回用,实现经济效益140万元。该公司同时对钛石膏发展了综合利用,钛石膏渣削减25%以上,稀酸性废水中和处置后以肿咴水达标排放,表排尾气烟尘浓度、林格曼黑度等指标均达到职能区排放尺度。
废酸是硫酸法钛白粉出产排放的最重要废液。国内有一些企业通过不休研发,最终找到了妥善的再利用处置法子。他们一是将废酸直接返回钛白粉出产的酸解系统,代替商品硫酸;二是用于中和电石泥,解决了区域内废渣处置问题;三是废酸浓缩再利用,出产硫酸产品;四是从废酸中提取贵沉金属,提高经济效益。好比,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年执行,现已出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。
前途在于发展循环经济
目前,欧美蓬勃国度出产钛白粉根基都是选取氯化法,该步骤技术先进,“三废”排放量少。那么,中国为何不搞氯化法钛白粉?刘汉杰通知记者:“搞了,难度太大。技术进口吧,国表公司搞技术关闭,死活不卖;自己开发吧,国内一家有实力的公司开发了20多年,只搞了一套年产1.5万吨的幼装置投产,技术还不能与国表装置匹敌。”
由于氯化法钛白粉出产技术难度大,关键设备结构复杂,要求使用耐高温、耐侵蚀、抗氧化的特殊资料,钻研开发形成贸易化出产需巨额投资等原因,该技术一向被少数几家欧美公司所垄断。中国要发展氯化法钛白粉,面对几路难以逾越的难关。
一是关键设备方面,国表装置单套产能可达十几万吨,中国只有一套1.5万吨的氯化法钛白粉装置正式投入出产。国表装置的氯化炉均为沸腾氯化炉;国内开发的炉子是熔盐氯化炉,固然能适应国内钛资源,但熔盐废渣的处置和设备的大型化问题仍难以攻克。
二是钛资源方面,国内迪胙矿钙镁含量高,在出产中不能脱除,钛白粉质量上不去。若全靠进口国表的钙镁含量在1%以下的高钛渣作原料,在经济上又不具备竞争力。即便是国表钛白粉巨头,也不敢进口高钛渣在中国上马氯化法钛白粉项目。人们也许记得,几年前国表一家化工巨头曾打算用低品位钛矿在山东建氯化法装置,但因放射性废渣传染问题而卡壳。
专家以为,固然以氯化法逐步取代硫酸法是钛白粉行业今后的发展方向,但在蓬勃国度对我国严格关闭氯化法钛白粉出产技术的情况下,目前氯化法仍存在肯定的技术风险和钛资源风险,大规模取代的机遇尚不够成熟。而近年国内钛白粉市场需要呈急剧增长趋向,从2000年到2009年,国内钛白粉市场消费量从37.6万吨增长到115万吨,增长了约两倍。预计今后一段功夫,国内钛白粉的市场需要量仍将维持每年10%以上的增长率。因而,在国内现有的硫酸法钛白粉产业基础上,推广硫铁钛联产法钛白粉清洁出产技术,发展循环产业链,进行“三废”综合利用,突破硫酸法钛白粉出产的环保困境,实现中国硫酸法钛白粉产业的刷新升级,是一项切合现实、经济可行的法子。
专家调研组建议,国度应调整现有迪胙白粉产业政策,从目前对硫酸法钛白粉一概裁减的政策,调整为把联产法清洁出产工艺与传统的硫酸法钛白粉工艺区别开来,激励联产法钛白粉清洁出产工艺做大做强,裁减传统硫酸法沉传染出产工艺。此表,政策应沉点发展产能大于10万吨/年的能做到清洁出产的企业,裁减产能幼于3万吨/年迪胙白粉企业。
目前,全球钛白粉产值约110亿美元,是仅次于合成氨、磷酸的第三大无机化工产品。很多国度都将钛白粉列为影响国民经济发展的关键化学品,人均钛白粉消费量也被看作反映一个国度经济发展水平的沉要指标。我国钛白粉行业随着技术的改进,出格是环保部打算选取钛白粉专家调研组的建议,把联产法钛白粉从“双高”产品黑名单中取缔。联产法工艺在全行业推广以及多方面的措施,中国钛白粉行业将会以一个崭新的清洁出产形貌呈此刻多人刻下,真正成为世界级的出产和消费大国。