楊 文

(廣西冶金研究院，廣西 南寧 530023)

1 廣西崇左市錳業(yè)現狀

廣西崇左市沿邊、近海、鄰首府、連東盟，地處“兩廊一圈”以及泛北部灣區(qū)域經濟合作發(fā)展的核心區(qū)域，是中國通往東盟的門戶城市和國際最便捷的陸路大通道。崇左市錳礦累計查明資源儲量1.38億t，居全國之首，占全國保有儲量約1/4，對全市工業(yè)經濟貢獻率達35.8%。

2013年，崇左市規(guī)模以上錳生產加工企業(yè)30余家，其中：硅錳合金生產企業(yè)21家；電解金屬錳生產企業(yè)7家；電解二氧化錳生產企業(yè)2家；硫酸錳生產企業(yè)3家。此外，富錳渣生產企業(yè)5家；錳粉生產企業(yè)3家。按生產工藝主要分為2條線，即采用氧化錳礦火法(礦熱爐)生產錳系鐵合金；用碳酸錳礦濕法(酸浸)生產硫酸錳、電解金屬錳或電解二氧化錳。

錳系鐵合金產業(yè)能源消耗量大，錳鐵合金的單位產品綜合電耗約3 200 kW·h/t，錳硅合金約4 900 kW·h /t，特別是一些企業(yè)工藝路線不理想，在消耗高能源的同時還產生大量氣體和固體污染物。以全市錳系鐵合金產量78萬t計，年產水淬渣約190萬t。這部分渣目前多數已用于生產水泥。

電解金屬錳(或電解二氧化錳)產業(yè)屬于高污染產業(yè)，國內大多數企業(yè)生產1 t電解金屬錳約排放8～11 t硫酸渣和100 kg左右的鉻渣及8 t左右的廢水。按全市年產硫酸錳、電解金屬錳、電解二氧化錳總產量22萬t計，年產錳渣約130萬t左右。國內對這些固體廢物尚無很成熟的綜合利用方案，存在一定的環(huán)境隱患。

崇左市生態(tài)錳業(yè)基地建設是在原有已形成的錳業(yè)聚集區(qū)進行規(guī)劃改造而成的錳業(yè)基地，園區(qū)較分散，企業(yè)間資源互補、能源共享、廢物集中處理利用存在一定的困難；除中信大錳礦業(yè)有限責任公司、廣西新振錳業(yè)集團有限公司規(guī)模較大以外，其他企業(yè)規(guī)模較小，總體裝備、自動化、節(jié)能降耗、環(huán)境冶理、安全生產等水平與國家的政策要求還有一些差距，導致企業(yè)在節(jié)能降耗、清潔生產方面很難達標。受技術條件限制，崇左市錳企業(yè)的生產水平不高,以生產低價值、高耗能的錳鐵合金、錳硅合金為主，深加工產品品種少、產量低，企業(yè)的綜合利用水平低。硫酸錳廠、電解金屬錳廠和電解二氧化錳廠排除的硫酸錳渣還沒有有效的利用方法[1-2]。不解決這些技術問題，很難延長錳產業(yè)鏈，也制約了錳產業(yè)基地的循環(huán)經濟和生態(tài)化可持續(xù)發(fā)展。

2 生態(tài)型錳產業(yè)園區(qū)建設總體設計

2.1 指導思想

錳生態(tài)工業(yè)園區(qū)建設應以生態(tài)文明建設為目標，以循環(huán)經濟觀念為指導，以節(jié)能減排為工作重點，走區(qū)域改造和產業(yè)結構調整相結合的道路，促進園區(qū)內錳企業(yè)規(guī)模化、科技化、高效益和低污染；改變現有線性型、粗放型、封閉型礦業(yè)經濟模式；通過引進新型綜合利用加工廠，以補鏈的形式把不同工廠或企業(yè)連接起來，形成共享資源和互換副產品的錳產業(yè)共生集群；延長錳產業(yè)鏈，建立“生產者—消費者—分解者”的物質循環(huán)方式[3-5]。

2.2 生態(tài)型錳產業(yè)基地的總體框架

建設錳產業(yè)園區(qū)的總體框架如圖1所示。

圖1 崇左市生態(tài)型錳業(yè)產業(yè)鏈框架

由圖1可知，生態(tài)型錳工業(yè)園區(qū)主線有3條(粗線)：a 錳礦石火法生產錳系鐵合金；b 錳礦石硫酸浸取—電解金屬錳—磁性材料、四氧化三錳；c 錳礦石硫酸浸出—電解二氧化錳—電池、錳酸鋰—動力車及化工材料。輔線有3條(細線)：a 酸浸出的硫酸錳渣—回收錳、鐵、氨—選出硫酸鈣(石膏)—石膏制酸聯(lián)產水泥，回收石膏后的渣作為水泥輔料、磚等建筑材料；b 利用錳系鐵合金生產排除的水淬渣生產水泥；c 利用錳系鐵合金生產中礦熱爐產生的熱能作為硫酸廠的熱源或進行發(fā)電。主線的生產企業(yè)已有較成熟的生產工藝和較完善的生產配套設施。輔線的生產工藝還不成熟，需要投入資金進行試驗研究。

2.3 生態(tài)工業(yè)園區(qū)的空間布局和功能分區(qū)

根據崇左市錳資源及現有錳產業(yè)分布狀況，將生態(tài)錳產業(yè)基地規(guī)劃為崇左市錳深加工園、大新錳工業(yè)園和天等錳工業(yè)園3個園區(qū)。從現有的3個錳加工園區(qū)來看，由于錳礦石主要集中分布在大新和天等，所以大新和天等錳工業(yè)園的加工項目以錳鐵合金、硫酸錳、電解金屬錳、電解二氧化錳產品為主，崇左市錳加工園項目有錳酸鋰、四氧化三錳、無汞堿錳型電池等相對附加值較高的深加工產品?，F有的錳加工企業(yè)能耗高，萬元GDP產值能耗平均在1.28 t標煤，國家標準在0.9 t以下；硫酸錳、電解金屬錳企業(yè)的固體排放量約8～11 t左右，國家標準在6 t以下。推進現有企業(yè)的生產改造，實施清潔生產是當務之急。同時要推進與核心項目相鏈接的綜合利用項目，比如以電解金屬錳和電解二氧化錳產生的廢物——錳渣為原料的生產項目以及以鐵合金生產中產生的廢氣為能源的生產項目。

3 園區(qū)工業(yè)代謝分析

3.1 鐵合金代謝分析

錳系鐵合金生產的物質代謝過程見圖2。

圖2 錳系鐵合金生產的物質代謝過程

錳系鐵合金產品生產中產生的廢渣經水淬后作為水泥廠的活性配料，產生的煙塵經除塵系統(tǒng)收集制成球團后返回冶煉爐，達標氣體排空。如能嚴格實施清潔生產，鐵合金生產基本可實現廢物零排放。

錳鐵合金的單位產品綜合電耗約3 200 kW·h/t，錳硅合金約4 900 kW·h/t，生產熱效率只有50%左右，其余熱量都從煙氣、爐體、爐渣、冷卻水等渠道損耗。目前已有的熱能利用技術是改造礦熱爐，將敞開式爐口改為封閉式爐口，提高煙氣溫度，采用先進的余熱回收和低壓蒸汽余熱發(fā)電技術建設發(fā)電工程。

3.2 電解金屬錳代謝分析

電解金屬錳生產的物質代謝過程見圖3。

圖3 電解金屬錳生產的物質代謝過程

電解金屬錳和電解二氧化錳生產中排除的硫酸渣和鉻渣目前還沒有效果明顯的綜合利用途徑。解決這部分錳渣的綜合利用是實現崇左市生態(tài)錳產業(yè)的最緊迫的問題?，F有的綜合利用方案有蒸銨—制磚和磁選回收錳鐵—浮洗回收石膏—石膏用于生產硫酸—硫酸回用于浸錳—生產硫酸后的氧化鈣聯(lián)產水泥。

4 結 語

面對國內經濟結構調整和產業(yè)升級的嚴峻形勢，我們要加大力度推進企業(yè)的清潔生產審核，推進錳系鐵合金企業(yè)的余熱發(fā)電改造工程，加快推進硫酸錳渣綜合利用項目的實施，最大限度地實現“三廢”排放減量化和回收利用；構建資源合理利用熱電聯(lián)產的錳工業(yè)生態(tài)鏈和協(xié)作配套產業(yè)鏈，提高整體經濟效益；以保護植被生態(tài)，防治水土流失，復原地貌為重點，構建環(huán)保型礦山開發(fā)體系。通過建設生態(tài)型錳產業(yè)園區(qū)，帶動崇左市的產業(yè)生態(tài)體系建設和經濟可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻：

[1] 錢覺時，侯鵬坤，王智，等.可用于建筑材料的電解錳渣性能試驗研究[J].材料導報，2009，23(5)：59-74.

[2] 張杰，練強，王建蕊，等.利用錳渣制備陶瓷墻地磚試驗研究[J].中國陶瓷工業(yè)，2009，16(3)：16-19.

[3] 王政，樸光洙.礦業(yè)生態(tài)工業(yè)園區(qū)若干問題探析[J].中國礦業(yè)，2010，19(12)：35-38.

[4] 王波，李成.試談生態(tài)工業(yè)園[J].工業(yè)建筑，2002，32(7)：81-83.

[5] 馮久田.魯北生態(tài)工業(yè)園區(qū)案例研究[J].中國人口·資源與環(huán)境，2003，13(4)：98-102.