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研究的一大課題。2月16日，記者從寧夏天元錳業集團公司（下稱“天元錳業”）獲悉，他們不僅解決了電解錳廢渣的無害化利用難題，而且還實現了電解錳廢渣的資源化，使得電解錳廢渣“變廢為寶”。

　　解決工業固廢刻不容緩

　　全國電解錳聯誼會會長譚柱中介紹說，電解錳過去被認為是能耗高、污染大的行業。電解錳企業運營產生的各類工業固廢雖然屬一般固廢，但如果不進行綜合利用，就只能按照環保要求筑成渣壩統一堆放，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境風險。云南、四川、貴州、湖南等地的潰壩事件讓業內吸取了深刻教訓。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發展的世界性難題。

　　“天元錳業作為世界最大的電解金屬錳生產基地，以電解金屬錳為主業，集稀土鉻鐵、硫酸、自備發電、水泥建材、運輸業為一體，企業運營每年產生各類工業固廢860萬噸。”天元錳業董事長賈天將透露說。

　　合肥水泥設計研究院研發處主任余學飛告訴記者，天元錳業的秘訣就是將電解錳廢渣無害化處理后應用于水泥生產。不過在他看來，正是由于天元錳業在電解錳產量上達到了一定規模，錳渣的量也非常大，才使得這一應用在經濟性等方面具有了現實操作性。

　　記者了解到，歷時兩年多時間，利用電解錳廢渣建設的2×4500t/d水泥熟料生產線及配套純低溫余熱發電項目已在天元錳業建成投產，從而在一定程度上實現了電解錳廢渣的資源化利用。同時，他們利用鉻鐵廠、硫酸廠、水泥廠生產過程中產生的余熱廢氣進行發電，再用于電解金屬錳生產和生活用電，實現了能源的循環利用。

　　用錳廢渣生產水泥“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，天元錳業先后投入2億多元，聘請專家教授進行科研攻關，探索固廢再利用的有效途徑。自2009年以來，天元錳業依靠科技創新和科研機構的支撐，與中國環境科學研究院、清華大學等科研單位和大專院校長期建立“產學研”合作機制，成立了“電解錳清潔生產聯合工程技術中心”、“寧夏電解錳生產研究院士工作站”和“寧夏電解金屬錳工程技術研究中心”，聘請中國工程院院士段寧等12位“兩院”院士、23位專家教授進行科研攻關，在廢渣的處置及利用方面進行大膽嘗試，終于取得了突破性的進展。

　　據介紹，他們通過采用中國環境科學研究院技術建設200萬噸/年電解錳廢渣無害化處理及氨氮回收利用項目，固化錳渣中的錳和重金屬物質、回收錳渣中的氨，使錳渣由一般工業固廢II類變為一般工業固廢I類，并為錳渣進一步綜合利用奠定基礎。

　　“委托寧夏建筑材料質量監督檢驗站、國家建筑材料工業水泥能效環保評價檢驗測試中心、中國建材檢驗認證集團安徽有限公司，對改性電解錳渣用作水泥緩凝劑、錳渣經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行了全面分析和綜合實驗，使得錳渣可以作為制造水泥的原料之一。”天元錳業總經理焦雙介紹說。

　　國家建筑材料工業水泥能效環保評價檢驗測試中心對其改性電解錳渣性能進行測試的結果顯示：改性電解金屬錳渣樣品的放射性、浸出毒素、腐蝕性均符合相關標準要求，改性電解金屬錳渣不屬于工業危險物，屬于一般工業固體廢物，其可代替天然石膏及部分混合材用作水泥生產，配料所得水泥的化學和物理性能指標符合國家標準要求。

　　全國錳業技術委員會委員曾湘波表示，天元錳業利用電解錳廢渣無害化處理后生產水泥，綜合固廢利用率達到51.69%，大幅度提升了水泥生產對工業固廢的利用率。此舉將消納大量的工業廢渣，徹底解決了電解錳廢渣堆積帶來的環境風險及安全隱患，實現了資源的綜合利用。

　　“水泥生產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。天元錳業的做法對利用電解法生產銅、鈉、鋅、鉀、鉛等產生的工業廢渣的無害化處理具有積極的示范引領和推動作用。”一位業內人士對記者表示。

　　技術節能實現能源資源循環發展

　　賈天將透露， 天元錳業在環保方面累計投入了18多億元，實施節能創新項目60多項，加大對“三廢”的治理力度，實現了生產工藝流程中“三廢”的綜合利用，做到廢氣不外排，污水“零排放”，廢渣循環利用，逐步走上了清潔生產和循環經濟的發展路子。目前，天元錳業已是國家重點行業清潔生產示范企業和寧夏新材料循環經濟示范園區。

　　“電解過程是電解錳生產的核心工序，也是電能消耗的主要環節。天元錳業在國內率先開發和應用了RPP節能型電解槽、陽極液斷流節電、PE冷卻水管防漏電節能、組合式電解槽密封、短極距節電等一系列新技術、新設備，將單板產量從3.3公斤提高到3.8公斤，噸產品直流電耗從6900度下降到5800度。這些技術在國內新建電解錳廠和老廠技改過程得到廣泛應用。”天元錳業相關技術負責人告訴記者。

　　焦雙介紹說，為大力發展清潔生產，從根本上削減污染物產生量，天元錳業經歷了從抓清潔的原材料、抓清潔的生產技術到抓清潔的設計理念共三個發展階段。目前，產業循環、資源循環、能源循環三條循環經濟產業鏈已初步形成。

　　據稱，天元錳業正以發展新材料、新能源為重點，以做大做強電解金屬錳為目標，以發展錳酸鋰、鋰離子電池等新能源產品為主攻方向，力爭形成上下游產品緊密銜接的循環經濟產業格局。“希望能為電解錳行業實現資源能源的綜合利用，探索循環經濟發展模式闖出一條新路。”賈天將稱。