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联 系 人:刘晓芳(13952971156) 
传  真:0511-88511836  88515840
邮  编:212217        
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破解纯碱企业生产之困势在必行
日期:2020/9/21 14:05:46
1892年,比利时工程师索尔维发明了氨碱法制纯碱。1926年,我国著名化学家侯德榜在天津塘沽永利碱厂生产出合格纯碱。早期的纯碱企业都是将生产废液直接排入大海。直到上世纪初期,随着人类环保意识的增强,碱厂才将碱渣直排改为在滩涂上围堤筑坝、自然澄清、清液排海,固形物多用来增高渣场堤坝。而随着时间的延续和生产规模的不断扩张,久而久之,在每个碱厂背后的海滩上,一个个巨型渣场高高耸立。它们俯视着大海,表面看似平静的白色膏状废液内部却蕴含着巨大的张力与能量,暗暗与地基搭建在松软沙滩上的围堤较劲,威胁周边安全。这一点,恐怕是中外纯碱鼻祖索尔维和侯德榜始料不及的。
   
    上世纪80年代, 我国唐山碱厂、潍坊碱厂和连云港碱厂这三大碱厂相继投产后,纯碱供应结构发生了根本改变,对化工及其他行业的支撑作用明显。但是,进入新世纪特别是近10 年来,国内纯碱产能扩张势头迅猛,且呈现装置大型化特点,不论是新增装置还是老企业扩能,动辄数十万甚至上百万吨。当前,我国纯碱总产能已经超过3000 万吨,成为世界第一纯碱生产大国。其中,三大骨干碱厂产能分别为:海化集团(原潍坊碱厂)300万吨、三友集团(原唐山碱厂)200万吨、连云港碱厂 120万吨。尽管当前纯碱行业持续低迷,但国内企业扩能之势并未放缓,据有关部门预计,今年还将新增纯碱产能190万吨。
   
    与“全球老大”光环相伴相随的,是碱渣排放量第一。据记者了解,虽然我国氨碱法纯碱的比重已逐渐下降,但产量占比仍近五成。业内普遍认为,每生产1吨纯碱要排放10立方米废液,其中固体含量(干基)约3%。如此,即便按我国氨碱法纯碱产能为1500万吨测算,全国每年要产生15000万立方米废液,其中固体废物近500万吨。
   
    显然,这不是个小数字,而处置碱渣也并非易事。即使不做任何治理,只是为储存源源不断的废液,纯碱企业就需经常扩大渣场容量,这动辄要花费数以千万元计的建设资金;如果要回收处理废液和碱渣,则需购置价格不菲的专业设备,并投入高昂的运行维护费用,每立方米碱液的治理费用约为50元。对此,连云港碱厂碱渣处理车间主任岳三军深有感触。他告诉记者,碱渣不治理,环保难过,但资金是摆在氨碱法企业面前的头号难题。
   
    近10多年来,欧美等发达国家与地区的氨碱法纯碱生产正在快速退出,也因此不再受到碱渣之累。比如,美国已于1986年彻底终结了氨碱生产,改用天然碱;有着丰富海盐资源和滩涂的日本,也于2004年关闭了本国最后一座氨碱厂,改为进口纯碱;即使是氨碱法鼻祖比利时索尔维企业,近年也开始转行,目前企业氨碱产能已被削减至20%以内。
   
    堆存:风险犹在
   
    当初,为就近取得海盐资源和便于排放废液,我国不少氨碱厂依海而建,多座大型纯碱企业自北向南布局在东部沿海地区。天长日久,这种布局的风险开始慢慢显现。
   
    潜在的垮坝风险是可怕的。采用筑坝方式围起的体积庞大的渣场,坝基大多建立在松软的滩涂淤泥上,且越筑越高,普遍都超过十余米,而巨量废液产生的压强作用于坝体上,风险不言自明。特别是每当汛期来临,溃坝的危险成倍增加。这种处理方式,与其说是囤积废液,不如说是豢养囚兽,时刻都有“破笼而出”危害海洋环境的风险。
   
    其实,因碱渣堆存造成的污染事故并不鲜见。即使在非汛期,碱渣、联吡啶碱液入海污染事件也时有发生。而除了对海洋环境产生威胁外,碱渣的资源浪费也是惊人的。
   
    首先是滩涂资源不断被蚕食侵占。由于碱渣得不到及时处理,不少渣场被迫不断扩容。如一个100万吨级的氨碱企业,为便于自然晾晒废液,要轮流使用渣场,为此一般至少要配套建设4~6个渣场,总面积近200公顷。而300万吨级的企业,对滩涂的需求更大。须知,滩涂作为宝贵自然资源,对沿海开发利用、生态环境保护有着越来越重要的作用,而一旦被渣场征用,将失去使用价值。
   
    其次,碱渣中的大量宝贵资源被浪费了。目前,多数氨碱企业采用废液自然晾晒方式,虽通过处理澄清液可回收一部分氯化钠和氯化钙,但仍有相当多的资源沉淀于固废中。据连云港碱厂安环处副处长王厚恩先容,纯碱生产具有高消耗、高排放的特点,除消耗海盐之外,还要消耗大量的碳酸钙、煤炭、焦炭等,而这些均属于不可再生资源。另外,澄清液中的氯化钠含量不仅比海水高,还含有10%左右的氯化钙,如果丢弃不仅造成很大的资源浪费,而且对环境也有危害。例如,年产能 120万吨的连云港碱厂,除自己每年回收5万吨氯化钙之外,其协作单位连云港台北盐场每年还可从废液中回收10万~15万吨氯化钙,而回收的原盐数量更为可观。如果废液能全面回收,循环经济和环境保护意义非常重大。
   
    目前,国内纯碱行业的低迷程度有目共睹,许多企业连续亏损运行已近两年,生存压力巨大。按说在这种困境下,应当重视废碱液和碱渣的回收利用,降低产品成本。但现实情况是,由于种种原因,不少企业还没有对碱渣中的资源进行充分回收和利用。
   
    处理:势在必行
   
    在采访中,记者了解到,对于处理废液和碱渣,纯碱生产企业有如下几种选择:一是画地为牢,继续在海边滩涂囤积碱渣,可谓继续“造山”;二是增添设备,对废液进行主动处理,尽量减少渣场规模,可谓“削山”;三是加大投入力度,及时彻底处理废液,在不再增加碱渣量的同时,尽快处理历史遗留碱渣,可谓“平山”。业内人士表示,各企业可根据自己的现实情况,做出负责任的选择。
   
    因经营困难而被迫继续“造山”的企业,一定要有所担当和行动。一是在新渣场建设中,应当选择抛石施工,强化坝基、筑牢大坝,减少对海洋的威胁;二是对老渣场要加固,采用真空预压技术,增大滩泥强度,还需加宽加厚坝基,增加承重力度,同时积极引入碱渣固化技术,如加入固化剂等,加强碱渣堆的牢固度。
   
    更多的企业应该展开“削山”行动。企业应量力而行,购置相关装置,对所产废碱液进行处理,旨在不增加或少增加碱渣数量,使渣山长势趋缓,尽可能多的节约土地资源。
   
    而对于有一定优势且社会责任大的企业来说,应当鼓励他们争当“平山”行动的模范,继续加大投入治理资金,结合发展循环经济,全面回收治理废液。这不仅可杜绝新的固废产生,而且能处置历史遗留包袱。
   
    令人欣慰的是,目前已有企业进行了积极尝试,连云港碱厂就是其中之一。
   
    作为上世纪80年代上马的三大碱厂之一,随着生产规模的扩张,连云港碱厂的渣场储存压力日渐加大。为此,该厂先后投入巨资配套建设了5座渣场,以满足储液、储渣的需要。本世纪初,该厂本着节约土地资源、造福子孙后代的理念,在国内率先采用进口压滤机进行废碱液的固液分离,改变了传统废液处理方式,减轻了渣场的运行负荷。
   
    据先容,连云港碱厂的废液压滤项目分二期实施。首期工程投资金额4000多万元,于2003年9月引进2台芬兰全自动立式板框压滤机,开始对部分废液实行压滤处理。随后,该厂又于2006年投资6000多万元购入3台压滤机,并配套建设了5套废液处理装置。
   
    岳三军告诉记者:“目前5台压滤装置的废液处理能力为1100立方米/时,能处理50%以上的碱液。通过这种方法处理的废液实现了固液分离,所得到的清液可回收氯化钠并作为氯化钙的生产原料,而固体滤饼不仅更便于筑坝和存放,且有多种潜在用途。
   
    据王厚恩先容,目前该厂正与江苏恒汇环保科技有限企业合作开展碱渣项目试验,即用碱渣与煤灰混合,再加入添加剂作为工程土用于公路建设,不日将实现工程利用。同时,该厂还利用广东南方碱业股份有限企业研发的湿法脱硫工艺,将碱渣应用于烟气脱硫。另外,该厂还与中科院南京土壤研究所进行合作研究,利用碱渣 pH值高的特点,将其作为土壤改良剂使用,用于在南方酸壤地区进行油菜、花生种植,目前在安徽和江西的实验已获得成功。
   
    据了解,近10年来,该厂为渣场的不断扩容以及上马废液压滤装置,累计投资已达3亿元以上。仅仅是为了维护整个渣场的正常稳定运行,每年费用就接近2000万元。而在市场低迷、企业亏损严重的当下,连云港碱厂等龙头企业为“平山”进行的不懈努力,值得尊重。

作为基础的大宗化工产品,自19世纪末诞生以来,纯碱就对世界工业的进步贡献了巨大力量。然而,自诞生那一刻起,纯碱(CAS:497-19-8)生产过程中伴生的废液和碱渣也成了企业的沉重负担。即便在科技发达的今天,碱渣的处理问题仍在深深困扰着全球的氨碱法纯碱企业。
   
    碱渣:世纪难题
   
    1892年,比利时工程师索尔维发明了氨碱法制纯碱。1926年,我国著名化学家侯德榜在天津塘沽永利碱厂生产出合格纯碱。早期的纯碱企业都是将生产废液直接排入大海。直到上世纪初期,随着人类环保意识的增强,碱厂才将碱渣直排改为在滩涂上围堤筑坝、自然澄清、清液排海,固形物多用来增高渣场堤坝。而随着时间的延续和生产规模的不断扩张,久而久之,在每个碱厂背后的海滩上,一个个巨型渣场高高耸立。它们俯视着大海,表面看似平静的白色膏状废液内部却蕴含着巨大的张力与能量,暗暗与地基搭建在松软沙滩上的围堤较劲,威胁周边安全。这一点,恐怕是中外纯碱鼻祖索尔维和侯德榜始料不及的。
   
    上世纪80年代, 我国唐山碱厂、潍坊碱厂和连云港碱厂这三大碱厂相继投产后,纯碱供应结构发生了根本改变,对化工及其他行业的支撑作用明显。但是,进入新世纪特别是近10 年来,国内纯碱产能扩张势头迅猛,且呈现装置大型化特点,不论是新增装置还是老企业扩能,动辄数十万甚至上百万吨。当前,我国纯碱总产能已经超过3000 万吨,成为世界第一纯碱生产大国。其中,三大骨干碱厂产能分别为:海化集团(原潍坊碱厂)300万吨、三友集团(原唐山碱厂)200万吨、连云港碱厂 120万吨。尽管当前纯碱行业持续低迷,但国内企业扩能之势并未放缓,据有关部门预计,今年还将新增纯碱产能190万吨。
   
    与“全球老大”光环相伴相随的,是碱渣排放量第一。据记者了解,虽然我国氨碱法纯碱的比重已逐渐下降,但产量占比仍近五成。业内普遍认为,每生产1吨纯碱要排放10立方米废液,其中固体含量(干基)约3%。如此,即便按我国氨碱法纯碱产能为1500万吨测算,全国每年要产生15000万立方米废液,其中固体废物近500万吨。
   
    显然,这不是个小数字,而处置碱渣也并非易事。即使不做任何治理,只是为储存源源不断的废液,纯碱企业就需经常扩大渣场容量,这动辄要花费数以千万元计的建设资金;如果要回收处理废液和碱渣,则需购置价格不菲的专业设备,并投入高昂的运行维护费用,每立方米碱液的治理费用约为50元。对此,连云港碱厂碱渣处理车间主任岳三军深有感触。他告诉记者,碱渣不治理,环保难过,但资金是摆在氨碱法企业面前的头号难题。
   
    近10多年来,欧美等发达国家与地区的氨碱法纯碱生产正在快速退出,也因此不再受到碱渣之累。比如,美国已于1986年彻底终结了氨碱生产,改用天然碱;有着丰富海盐资源和滩涂的日本,也于2004年关闭了本国最后一座氨碱厂,改为进口纯碱;即使是氨碱法鼻祖比利时索尔维企业,近年也开始转行,目前企业氨碱产能已被削减至20%以内。
   
    堆存:风险犹在
   
    当初,为就近取得海盐资源和便于排放废液,我国不少氨碱厂依海而建,多座大型纯碱企业自北向南布局在东部沿海地区。天长日久,这种布局的风险开始慢慢显现。
   
    潜在的垮坝风险是可怕的。采用筑坝方式围起的体积庞大的渣场,坝基大多建立在松软的滩涂淤泥上,且越筑越高,普遍都超过十余米,而巨量废液产生的压强作用于坝体上,风险不言自明。特别是每当汛期来临,溃坝的危险成倍增加。这种处理方式,与其说是囤积废液,不如说是豢养囚兽,时刻都有“破笼而出”危害海洋环境的风险。
   
    其实,因碱渣堆存造成的污染事故并不鲜见。即使在非汛期,碱渣、碱液入海污染事件也时有发生。而除了对海洋环境产生威胁外,碱渣的资源浪费也是惊人的。
   
    首先是滩涂资源不断被蚕食侵占。由于碱渣得不到及时处理,不少渣场被迫不断扩容。如一个100万吨级的氨碱企业,为便于自然晾晒废液,要轮流使用渣场,为此一般至少要配套建设4~6个渣场,总面积近200公顷。而300万吨级的企业,对滩涂的需求更大。须知,滩涂作为宝贵自然资源,对沿海开发利用、生态环境保护有着越来越重要的作用,而一旦被渣场征用,将失去使用价值。
   
    其次,碱渣中的大量宝贵资源被浪费了。目前,多数氨碱企业采用废液自然晾晒方式,虽通过处理澄清液可回收一部分氯化钠和氯化钙,但仍有相当多的资源沉淀于固废中。据连云港碱厂安环处副处长王厚恩先容,纯碱生产具有高消耗、高排放的特点,除消耗海盐之外,还要消耗大量的碳酸钙、煤炭、焦炭等,而这些均属于不可再生资源。另外,澄清液中的氯化钠含量不仅比海水高,还含有10%左右的氯化钙,如果丢弃不仅造成很大的资源浪费,而且对环境也有危害。例如,年产能 120万吨的连云港碱厂,除自己每年回收5万吨氯化钙之外,其协作单位连云港台北盐场每年还可从废液中回收10万~15万吨氯化钙,而回收的原盐数量更为可观。如果废液能全面回收,循环经济和环境保护意义非常重大。
   
    目前,国内纯碱行业的低迷程度有目共睹,许多企业连续亏损运行已近两年,生存压力巨大。按说在这种困境下,应当重视废碱液和碱渣的回收利用,降低产品成本。但现实情况是,由于种种原因,不少企业还没有对碱渣中的资源进行充分回收和利用。
   
    处理:势在必行
   
    在采访中,记者了解到,对于处理废液和碱渣,纯碱生产企业有如下几种选择:一是画地为牢,继续在海边滩涂囤积碱渣,可谓继续“造山”;二是增添设备,对废液进行主动处理,尽量减少渣场规模,可谓“削山”;三是加大投入力度,及时彻底处理废液,在不再增加碱渣量的同时,尽快处理历史遗留碱渣,可谓“平山”。业内人士表示,各企业可根据自己的现实情况,做出负责任的选择。
   
    因经营困难而被迫继续“造山”的企业,一定要有所担当和行动。一是在新渣场建设中,应当选择抛石施工,强化坝基、筑牢大坝,减少对海洋的威胁;二是对老渣场要加固,采用真空预压技术,增大滩泥强度,还需加宽加厚坝基,增加承重力度,同时积极引入碱渣固化技术,如加入固化剂等,加强碱渣堆的牢固度。
   
    更多的企业应该展开“削山”行动。企业应量力而行,购置相关装置,对所产废碱液进行处理,旨在不增加或少增加碱渣数量,使渣山长势趋缓,尽可能多的节约土地资源。
   
    而对于有一定优势且社会责任大的企业来说,应当鼓励他们争当“平山”行动的模范,继续加大投入治理资金,结合发展循环经济,全面回收治理废液。这不仅可杜绝新的固废产生,而且能处置历史遗留包袱。
   
    令人欣慰的是,目前已有企业进行了积极尝试,连云港碱厂就是其中之一。
   
    作为上世纪80年代上马的三大碱厂之一,随着生产规模的扩张,连云港碱厂的渣场储存压力日渐加大。为此,该厂先后投入巨资配套建设了5座渣场,以满足储液、储渣的需要。本世纪初,该厂本着节约土地资源、造福子孙后代的理念,在国内率先采用进口压滤机进行废碱液的固液分离,改变了传统废液处理方式,减轻了渣场的运行负荷。
   
    据先容,连云港碱厂的废液压滤项目分二期实施。首期工程投资金额4000多万元,于2003年9月引进2台芬兰全自动立式板框压滤机,开始对部分废液实行压滤处理。随后,该厂又于2006年投资6000多万元购入3台压滤机,并配套建设了5套废液处理装置。
   
    岳三军告诉记者:“目前5台压滤装置的废液处理能力为1100立方米/时,能处理50%以上的碱液。通过这种方法处理的废液实现了固液分离,所得到的清液可回收氯化钠并作为氯化钙的生产原料,而固体滤饼不仅更便于筑坝和存放,且有多种潜在用途。”
   
    据王厚恩先容,目前该厂正与江苏恒汇环保科技有限企业合作开展碱渣项目试验,即用碱渣与煤灰混合,再加入添加剂作为工程土用于公路建设,不日将实现工程利用。同时,该厂还利用广东南方碱业股份有限企业研发的湿法脱硫工艺,将碱渣应用于烟气脱硫。另外,该厂还与中科院南京土壤研究所进行合作研究,利用碱渣 pH值高的特点,将其作为土壤改良剂使用,用于在南方酸壤地区进行油菜、花生种植,目前在安徽和江西的实验已获得成功。
   
    据了解,近10年来,该厂为渣场的不断扩容以及上马废液压滤装置,累计投资已达3亿元以上。仅仅是为了维护整个渣场的正常稳定运行,每年费用就接近2000万元。而在市场低迷、企业亏损严重的当下,连云港碱厂等龙头企业为“平山”进行的不懈努力,值得尊重。

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