中国民主促进会吕梁市委员会
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关于成立吕梁市赤泥综合利用技术研发推广中心的建议

时间:2018-2-6 16:25:35  作者:   点击:

铝工业已逐渐成为经济增长的新动能。随着“一带一路”经济战略的推进,这一尖端科技产品的基础性产业必然大有可为。但是,在氧化铝生产过程中产生的大量废渣──赤泥给社会安全、环境保护及子孙后代的生存环境等带来很多危害。赤泥能否科学及时处理,决定了我市乃至全省铝工业的绿色、可持续发展。经过多方走访调研,结合我市赤泥利用实际,建议在孝义成立吕梁市赤泥综合利用技术研发推广中心,以促进赤泥综合利用。

一、建立吕梁市赤泥综合利用技术研发推广中心的必要性

(一)加快赤泥综合利用迫在眉睫

赤泥是氧化铝生产过程中排出的污染性废渣,因含有大量的氧化铁而成红色,故称赤泥。平均每生产1吨氧化铝,就会产生1~1.8吨赤泥,我市赤泥的处理方法主要以堆存处理为主,其危害有:

1.自然环境方面。一是占用和污染土地。赤泥的存放占用大量土地和珍贵的农田。二是污染空气。当赤泥脱水风化后,表层的粘结性变差,容易引起粉尘污染。晒干的赤泥形成的粉尘到处飞扬破坏生态环境,容易引起鼻咽、支气管方面的疾病,影响人类的身体健康。三是对周围建筑物表面、土壤植物的影响。赤泥呈强碱性,会扰乱植物根系正常的生理活动,影响植物对养分的吸收,造成土壤表面污染,影响周边种植。在潮湿空气中赤泥对周边建筑物表面有侵蚀性。四是污染地下水。赤泥对水体的污染表现在两个方面:一方面直接排灰入水体,形成沉淀物、悬浮物、可溶物等,造成污染:另一方面赤泥附液下渗,将会引起地下水体的水质硬度增加,有时甚至造成更严重的砷、铬等元素污染水体。

2.社会稳定方面。随着时间的推移,赤泥堆存容易引发尾矿库决裂、山体滑坡,造成地质灾害,给社会安全稳定和子孙后代的生存环境带来隐患。2016年8月、12月,河南省洛阳市、三门峡市相后发生赤泥库坝体赤泥滑坡险情,共导致附近446余名村民被迫转移,其中三门峡东方希望铝业有限公司小阳河赤泥库局部意外滑坡,还导致2人死亡。此外,由赤泥堆存引发堆放地村民与企业的群体性事件逐年增多,给政府和企业发展增添了负担。

3.经济方面。赤泥中含有钪、镍等大量可以利用的有价金属,且能作为吸附剂、建筑材料的成分,不加以利用,是对资源的浪费。此外赤泥的贮存需要投入资金筑坝,耗费较多的堆场建设和维护费用,据不完全统计,企业赤泥处理费用为15~25元/吨,按赤泥处理费用20元/吨计算,全市年排放1200万吨,每年赤泥处理费用就达2.4亿元。最为关键的是,即使耗费大量的人力、物力都不能从根本上解决赤泥的危害。

据初步统计,我市赤泥年排量已达1200万吨,堆存量也已有3000万吨,年排放量和堆存量在山西占有很大比重,随着时间的推移,数量有持续增长的势头,所以加快我市赤泥综合利用已是迫在眉睫。

(二)加快赤泥综合利用有据可依

1.赤泥综合利用研究现状

近年来,国内外在赤泥研究做了很多研究。虽然主要以回收铁为主,但是一些科学家已经在不断的摸索试验中,研究出提炼钪、钛等贵金属的方法。用石灰脱碱,减低赤泥对土壤的环境危害,并提取其中贵重金属。以盐酸为浸出剂,对从赤泥中提取钪的试验条件进行了较为全面的研究,从液固比、酸耗量、盐酸浓度、反应时间、反应温度等方面提出了最佳提取条件和工艺路径,钪的浸出率大于85%,回收得到氧化钪的纯度大于99%。武汉工程大学池汝安等探讨了从赤泥中提取钪的方法,先将赤泥还原熔炼产生铁和铝钙渣,把铝钙渣用碳酸钠溶液浸出,形成白泥,再从白泥中用化学方法回收钪,得到纯度大于99.7%的钪。吕梁学院化学化工系刘奋照在论文《赤泥利用及提炼钪综述》中简要介绍了赤泥钪的性质及应用,通过了六种赤泥提钪的方法介绍及相互比较,得出一种既合理又经济的赤泥提取钪的办法。特别是,北京航空航天大学卢惠明教授团队通过回收碱,再把氧化钪、氧化铌、氧化钛、氧化稀土回收回来,剩下的赤泥渣脱钠后全部用于硅酸盐水泥原料(还需配入氧化钙和硅原料),或者作为煤矿填充物,从而使赤泥全部综合利用。

2.赤泥技术运用现状

一是利用赤泥生产水泥。采用常压氧化钙水化法对赤泥进行深度脱碱过滤,将脱碱后赤泥降温至5℃—55℃,再进入水泥生产的贮存配料进行常规的水泥生产。二是利用赤泥生产砖。利用赤泥为主要原料可以生产多种砖。以烧结法赤泥制备釉面砖为例,其主要工艺过程为:原料→预加工→配料→料浆制备(加稀释剂)→喷雾干燥→压型→干燥→施釉→煅烧→成品。三是利用赤泥充当废水净化中的吸附剂。利用赤泥生产分子筛对水体中的Cr6+,Cd2+等重金属离子具有较好的吸附作用,应用在废水净化等。四是利用赤泥作填充料。以赤泥、粉煤灰和石灰混合制得用于矿山开采的充填料,充填工艺采用主副管道同时输送填充料,主管道输送拌和均匀的赤泥、粉煤灰浆体,副管道输送石灰浆。压气助吹使两种物料充分混合,喷向工作面。充填料喷出后,稠度大,无水脱出,半小时后初凝。充填体强度完全满足采矿要求。五是从赤泥中提取有价金属。以铝土矿拜耳法赤泥为原料,以煤炭为还原剂进行直接还原炼铁的研究。该工艺是将拜耳法赤泥和煤混合制团,干燥后进行还原焙烧,最后磁选制取高品位的海绵铁。磁选尾矿经盐酸处理后,盐酸反萃除杂后用氢氧化钠反萃取,得氢氧化物沉淀,经水反萃后用酒石酸和氨水进行沉淀,将沉淀物进行焙烧得到氧化钪。六是利用赤泥生产炼钢过程种的功能性辅料。孝义市兴安化工与武汉振海科技有限公司达成意向,以赤泥为基料,经配料加工,可生产炼钢过程中使用的多种功能性辅料。目前,武汉振海科技有限公司正在根据化验检测结果进行产品配方方案的制定,计划近期制定方案,并进行现场中试。

综上所述,高校、科研院所及企业对赤泥综合利用越来越重视,在赤泥的综合利用上进行了很多有效尝试,取得了初步效果。

二、目前在赤泥利用上存在的问题

(一)对赤泥综合利用的重视程度不高。赤泥堆存的环境风险和安全隐患具有长期性和隐蔽性,政府和企业都对此缺乏足够的重视。加之赤泥综合利用是处于氧化铝产业的末端,属于企业的废弃物,经济利用价值不高,转化难度大,企业对赤泥处理大多一堆了之,不够重视。

(二)对赤泥的安全隐患认识不够。①政府部门方面:相关部门在赤泥利用的税收政策制定中,没有充分考虑到赤泥利用中碱性强、数量大、难度大的特点,针对性不强,与其他固废一概而论,扶持力度不大,与企业在赤泥堆放上投入的资金相比相差甚远,造成扶持效果不明显。②企业方面:环保意识淡薄,加之赤泥利用难度较大、投入高,工艺尚不成熟,赤泥排放企业将过多精力放在氧化铝生产工艺改进上,对赤泥研究的兴趣不大。在赤泥的综合利用上存在“交差”“应付”情绪,研究的主动性不高,不想过多投入。

(三)对赤泥的研究处于零星分散状态。受环保压力和赤泥堆存成本增加的因素影响,不少企业开始赤泥的研发利用,虽投入了资金和人力,但由于分散研究,未能形成规模,致使企业研究呈现“各自为政”的局面,未能形成有效的合力,造成资金、人力的浪费,致使赤泥研究利用水平未能得到突破。

(四)对赤泥研究利用的技术还不够成熟。赤泥的技术与当前赤泥的产量不能匹配,赤泥的产量和堆存量不断增长,而赤泥的利用技术还停留在实验室和中试阶段,工厂规模化利用较少,且只是针对某个阶段或环节,经过提炼有价元素后,依旧进行堆放处理,未能实现一体化,导致赤泥不能得到充分利用,增加了赤泥处理的费用和程序

(五)赤泥开发利用缺乏有效的平台。当前,我国还没有专门的赤泥研究机构,企业在赤泥处理中,获取信息渠道较窄,存在“闭门造车”现象,有时对于上门企业提供的信息缺乏有效辨识,轻易上马项目,造成投资损失。

虽然赤泥利用上存在很多问题,但是经过科研单位、高校及相关单位的不懈努力,赤泥实验室研究曙光初现,利用阶段也蓄势待发,攻克赤泥这一世界难题只是时间和投入问题,只要我们加快对赤泥的研究利用,就能搭上赤泥综合利用的快车道。受氧化铝品位、生产工艺差异化的影响,赤泥的处理方式也不尽相同,导致了赤泥利用技术不能广泛借鉴,我们要想将我市赤泥研究利用工作做好,必须要有自己的科研团队和力量,但我市在这方面还是空白,所以建议成立赤泥综合利用技术研发推广中心,进一步指导我市赤泥的综合利用项目的开展和推进。

三、成立赤泥综合利用技术研究中心的基本构思

(一)有利时机

1.生态文明建设和绿色发展越来越受到重视。

十八大以来,出台史上最严格的环保制度、开展环保督察工作、推出生态保护补偿机制、设立生态文明试验区、修订《环境保护法》以及“绿水青山就是金山银山。”、“保护生态环境就是保护生产力。”、“良好生态环境是最公平的公共产品,是最普惠的民生福祉。”等一系列的举措和讲话传递出以习近平同志为核心的党中央对生态文明建设和绿色发展的重视。

2.国家在“十三五”规划中有明确要求。赤泥综合利用项目属于资源循环利用的范围,国家为促进合理利用和节约资源,提高资源利用率,保护环境,实现经济社会的可持续发展,对于资源的循环利用,每年都会制定详细的优惠政策。党的十八届五中全会将“推动建立绿色低碳循环发展产业体系”作为新时期经济结构调整的重点任务之一。“十三五”规划纲要提出“加强典型区域循环发展集成示范,实施“十城百座”废物处理技术示范工程,要求大力发展循环经济,加快资源循环利用产业健康发展,紧密依靠技术创新,加强产业界和科研界的紧密结合,促进科技成果产业转化。

3.国家重点帮扶带来了优质高校资源。5家中直单位在吕梁开展定点扶贫的共联系帮扶我市6个贫困县。其中,团中央联系石楼,北京航空航天大学联系中阳,北京理工大学联系方山,中国人民对外友好协会联系兴县,中国科协联系吕梁,重点帮扶岚县、临县。这些单位在帮扶的时候,带来了项目、技术、资金,为推动我市经济发展贡献了力量。

(二)职能定位

中心成立后将秉承“敢想、善为、勇担当”的发展思路,以研发推广为核心打造集科技研发、成果转换、技术推广等于一体的综合性平台,从根本上解决赤泥综合利用;以应用为载体,发挥政府、氧化铝企业、转化企业之间桥梁和纽带的作用,服务政府和企业,助推赤泥的综合利用;以技术推广为手段,为吕梁产业结构调整、招商引资搭建新的平台,促进赤泥企业和转化企业的合作关系。

1.是政府治理赤泥的好参谋

中心的设立,将作为政府治理赤泥的第三方平台,对全市赤泥综合利用进行统筹管理。

1)积极联合高校、科研院所积极向上争取相关政策、资金扶持,为中心持续运转提供资金保证;

2)积极开展调研、宣传,建立专家、企业、转化企业等信息化数据库,制定赤泥利用标准体系,为政府推动赤泥综合利用提供有力的参考和借鉴;

3)积极与科研院中心、高校等进行对接,开展赤泥的综合利用,引进赤泥利用新技术、新工艺,推动赤泥利用从实验室到中试、中试成功到成果转换,带动我市固废转换,推动循环产业发展,增加税收,为经济增长带来新的动力。

此外,中心还将结合实际,不断探索研究提炼后的赤泥、煤矸石、煤灰等大量废弃物的综合综合利用,以煤矿采空区的填充物为主要研究方向,为我市赤泥处理、煤矸石治理、地质灾害防治提供新的渠道。

2.是企业治理赤泥的好助手

中心的设立,将根据氧化铝加工工艺、氧化铝品位等因素,量身定制专属的赤泥解决办法,为企业减轻赤泥排放带来的社会压力和环保压力。同时中心也将根据企业的赤泥研究推进情况,向政府申请奖补政策,节省企业研发投入;作为平台,为氧化铝企业和科技公司牵线搭桥,加快相关手续的办理,提高氧化铝企业与转化企业的对接效率,增加双方合作的可信度。

3.是产业结构调整的好顾问

中心的设立,将作为吕梁市赤泥综合利用的专业化平台,对前来咨询、寻求的合作的企业进行严格审查过滤,保证企业信息的真实可靠。将合适企业纳入优秀投资企业数据库,根据企业的优势,有针对性的帮助他们尽快对接,缩短落地的时间。同时也将积极组织外出考察,将先进的赤泥利用技术引到我市,推动我市赤泥综合利用的发展。

(三)具体构思

1.基本规划

赤泥综合利用技术研发推广中心主要分为研发中试区、储存区、办公生活区三个部分,包括研发实验楼、小规模赤泥处理中试转化基地、中心所需原料、成品储藏库、综合办公区住房、试验器材及其他。

研发中试区由实验室部分和中试车间组成。实验室部分主要是对赤泥利用技术进行实验研究处理,将引进最先进、全面的机器设备,为科研提供强大的保证。中试车间主要为赤泥规模利用前的小规模实验,将结合实验室技术,引进相关设备,采用最先进生产工艺,形成循环生产链,达到规模生产的要求,力争将赤泥内有价值的东西层层剥离,充分利用,真正实现“变废为宝”。

储存区主要是赤泥储存及相关研发产地的堆放场中心。赤泥堆放场中心将利用最精密的储藏材料,做到赤泥存放万无一失。转化的赤泥产品将按照品级、特性进行分类。

办公生活区主要为中心工作人员办公场中心。计划建立赤泥利用成果展厅、监控中心、办公室、会议室和专家公寓等。力争用一流、高效的服务给中心的发展助力,给科研学者及前来参观、商洽的商家提供最优质的服务。

2.资金筹措

建设资金可以考虑从三个方面筹集,一是由政府牵头,赤泥排放企业共筹或预支研究费用,二是政策倾斜,划拨科研经费或部分排污费、环保费,三是通过政府购买筹资实现,确保研发推广中心的建设启动。中心建成运营后,通过将积极申请政府相关资金补贴,与高校、科研院所合作共同向科技、环保、发改等相关单位的扶持资金、环保治理专项资金,确保中心的正常运营。成果转换取得收益后,在效益好的时候,除保障中心正常运行的资金外,还将拿出一部分用于反馈政府垫资和企业共筹。

3.人才集聚

一是聘用。聘用全国范围内从事赤泥研究领域极具代表性的专家、学者,山西籍、吕梁籍相关领域的优秀人才,还有高校、科研院中心优秀人才。二是抽调。协调抽调赤泥研发、利用过程中所涉单位的人员,在赤泥研发、转换过程中,献策出力。三是培养。依托高校、科研院所开展委培,定期或不定期邀请专家、学者、企业家开展研讨、授课或培训,提升素质。通过三种方式相结合,不断壮大赤泥研究的人才队伍。

4.效益预估

1)生态效益

一是降低赤泥的危害性。赤泥如能得到妥善处置,节约了土地,避免了赤泥对地下水、空气、土壤的侵蚀,消除了潜在危害,改善了生活环境,极大地造福子孙。二是为地质灾害防治带来新的办法。煤矸石和赤泥转换填充剂的技术如能规模生产,将作为替代物被用来采空区的填埋,一方面作为其他填充物的替代物,赤泥价廉质好,能有效减少地质灾害带来的房屋倾斜、裂缝等问题的发生,节约了政府和矿企治理地质灾害的成本;另一方面,将经过无害化处理的赤泥作为填充物深埋地下,将赤泥的危害程度降到最低,真正实现赤泥的完全处理。

2)社会效益

一是促进了资源综合利用,延长了产业链,使资源能得到充分利用。二是增加了就业。通过发展赤泥综合利用中心,加快赤泥研发利用上各个环节的利用,带动了相关产业的发展,创造出新的工作机会,为就业提供更多、更好的选择。三是缓解了由赤泥排放带来的社会压力。赤泥如能被合理妥善解决,就能有效化解排放企业和周边住户的矛盾,促进社会和谐稳定。

3)经济效益

一给政府增收。通过研究中心对赤泥企业的管理,在治理赤泥带来环境污染、打造绿水青山的同时,把解决问题变成新的经济增长点,实现赤泥的变废为宝;二是给企业减负。研究中心成立后,帮助企业进行赤泥的利用和处理,解决了铝工业企业发展的“后顾之忧”,切切实实为企业发展减轻了负担。

    5.资源整合

赤泥的研究综合利用功在当代,利在千秋。赤泥研究推广中心将是推动我市赤泥综合利用的关键,只要多方发力,形成“政府主导、部门配合、企业主动、科研院所支撑”的工作局面,就一定能加快中心的建设,尽早实现赤泥转换技术从实验室进入到工厂、从少量研发到规模生产的局面,为此建议:

1)多方发力,形成联动运行机制

政府主导:一是要高度重视,成立由主要领导牵头,相关部门负责人组成的领导组,负责我市中心建设和赤泥综合利用的工作;二是要通过对赤泥利用的好处、环保的重要性等方面的广泛宣传,形成赤泥综合利用的良好氛围;三是政策倾斜或划拨资金积极扶持赤泥利用;四是加大赤泥利用技术的推广与应用,积极鼓励采购使用一定比例赤泥原料制成的产品;五是对赤泥利用的相关企业在立项、审批等方面给予一定的支持。

部门配合:环保、国土、规划、发改、科技等部门要根据自身职能,加大对中心和赤泥转换企业项目的扶持力度,在立项、环评等方面予以最大支持,税收部门要研究制定行之有效的税收政策。

企业主动:赤泥排放企业要切实提高对赤泥研究利用的社会效益远大于经济效益的观念的认识,主动参与,积极配合研发推广中心,在赤泥利用上加大投入,形成合力,精准实施赤泥综合利用;即使后期因技术原因,赤泥研究利用成本增加,也要继续锲而不舍,保持“生态优先”的发展理念,继续进行投入和支持。

科研院校支撑:协调高校、科研机构组成智囊团、人才库,加快赤泥综合应用技术的研究,将更多理论和技术应用到实践中来。

2)选址孝义形成最佳模式

吕梁市目前赤泥的主要产地有孝义市、交口县、兴县,但是交口县、兴县两地氧化铝产业发展缓慢,未形成规模,孝义市氧化铝赤泥年排放量已达800万吨,赤泥现存放量已达2000多万吨。研究中心设在孝义,一是实现就地研发。能方便开展赤泥相关技术的利用研究,避免运输过程中的二次污染,减少赤泥的消耗,降低人力、物力等成本;二是赤泥研究工作基础扎实。近年来,在孝义藉王浚院士的帮助引荐下,孝义市多位领导以及招商八局、九局等已与北京航空航天大学卢惠民教授团队多次进行了接洽,卢惠民教授还多次到我市进行了实地考察,并组织编写了《孝义市赤泥研究综合利用的可行性研究报告》,提出了符合孝义赤泥利用现状的思路和方法。此外,孝义招商局、环保局等也积极就赤泥综合利用进行招商引资,信发、兴安化工等本土企业也对赤泥进行了不断探索和尝试,并取得一定进展。三是科研资源多。孝义现在有太原理工大学现代科技学院、吕梁职业技术学院两大院校,能为赤泥研究利用项目提供一定技术支撑。

建立赤泥综合利用技术研发推广中心,加快赤泥综合治理将是解决赤泥环境污染和安全隐患的治本之策,也是我市铝工业可持续发展的必由之路,必将会对我市的氧化铝行业的健康发展产生重要、深远的影响。                           


网络编辑:贺立辉 来源:
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