李春洪,胡景亮,趙 斌,唐麗英
(四川省建材工業(yè)科學(xué)研究院,四川 成都 610081)
我國是水泥大國,四川省是水泥大省,近年來四川省水泥產(chǎn)量一直排在全國前五。當(dāng)前中國經(jīng)濟增速放緩,在全國水泥行業(yè)面對產(chǎn)能嚴(yán)重過剩矛盾和環(huán)保約束趨緊的雙重壓力之下,四川省出臺了一系列措施推進水泥行業(yè)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革,推動水泥行業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、轉(zhuǎn)型升級、綠色發(fā)展和高質(zhì)量發(fā)展,提升水泥行業(yè)可持續(xù)發(fā)展能力,促進水泥行業(yè)實現(xiàn)穩(wěn)增長、調(diào)結(jié)構(gòu)、增效益。
截止2017年我國工業(yè)固廢累計堆積的工業(yè)固體廢物總量已達600億~700億t[1],占用了大量的土地資源,也對環(huán)境造成了嚴(yán)重的影響,固體廢物的處置問題愈加嚴(yán)重。2017年我國大宗工業(yè)固廢產(chǎn)生量約為36.56億t,同比增長1.05%。分總類統(tǒng)計,尾礦占比最大,為44.20%;其次是煤矸石、粉煤灰、鋼鐵渣、工業(yè)副產(chǎn)石膏、赤泥、有色冶煉渣,分別占比為17.34%、15.86%、12.34%、5.83%、2.74%和1.70%。2017年,我國大宗工業(yè)固廢利用量為17.16億t,綜合利用率約為46.94%。各類大宗工業(yè)固廢綜合利用情況最好的為有色冶煉渣,利用率超過90%,其次為鋼鐵渣、粉煤灰和煤矸石,利用率分別為76.05%、75%和67.35%;綜合利用較差的為工業(yè)副產(chǎn)石膏和尾礦,利用率分別為44.60%和22.09%,其中脫硫石膏綜合利用率較高(約70%)[2]。實踐證明,建材行業(yè)是固廢資源利用最有效的途徑,其中以水泥行業(yè)尤為突出。因此,大力推動水泥行業(yè)對固廢的資源綜合利用,對解決好資源利用和環(huán)境保護具有重要意義。
四川省水泥行業(yè)伴隨著2008年汶川地震災(zāi)后重建開始突飛猛進的發(fā)展,為區(qū)域建設(shè)發(fā)展做出了強大支撐和巨大貢獻?!笆濉逼陂g,四川水泥行業(yè)通過在轉(zhuǎn)變發(fā)展方式、促進結(jié)構(gòu)調(diào)整、推動科技創(chuàng)新與進步、提升發(fā)展水平、加快節(jié)能減排和綠色發(fā)展與“走出去”等方面的努力,水泥行業(yè)呈現(xiàn)出結(jié)構(gòu)調(diào)整與轉(zhuǎn)型升級向縱深轉(zhuǎn)折,逐步向中高端和高端發(fā)展轉(zhuǎn)變?!笆濉币詠?,四川水泥行業(yè)堅持加強自主創(chuàng)新和成果轉(zhuǎn)化,提升水泥煅燒工藝技術(shù)水平,推廣實施水泥窯協(xié)同處置,水泥行業(yè)逐漸演變成了各類固廢的消納大戶,資源綜合利用廢棄物種類多且消耗量大,推動了水泥企業(yè)逐步向綠色化工廠發(fā)展。
截止2019年底,四川省水泥行業(yè)企業(yè)共計155家,其中全能線企業(yè)(既生產(chǎn)水泥熟料也生產(chǎn)水泥的企業(yè))91家,分布在19個市(州),僅南充市和遂寧市未建有水泥全能線,水泥熟料生產(chǎn)規(guī)模達到358 500 t/d;粉磨站企業(yè)合計有64家,分布于17個市(州),廣安市、廣元市、雅安市和自貢市未建有水泥粉磨站。四川省水泥全能線企業(yè)各市(州)分布情況見圖1,四川省各地區(qū)水泥熟料產(chǎn)能分布情況見圖2,四川省水泥粉磨站企業(yè)各市(州)分布情況見圖3,四川省水泥生產(chǎn)線規(guī)模分布見圖4。
圖1 四川省水泥全能線企業(yè)各市(州)分布情況
圖2 四川省各地區(qū)水泥熟料產(chǎn)能分布情況
圖3 四川省水泥粉磨站企業(yè)各市(州)分布情況
四川省目前還沒有單線設(shè)計產(chǎn)能超過5 000 t/d的生產(chǎn)線,單條熟料生產(chǎn)線產(chǎn)能普遍較小,主要以2 000~4 000 t/d為主,共計55條,占比達到52.38%,超過了全省水泥生產(chǎn)線的50%;小于2 000 t/d的生產(chǎn)有12條,占比11.43%;4 000~5 000 t/d的生產(chǎn)線有38條,占比36.19%。
圖4 四川省水泥生產(chǎn)線規(guī)模分布圖
同時,四川省水泥行業(yè)集中度明顯提高,目前已形成年熟料產(chǎn)能大于500萬t的大企業(yè)大集團8個,分別為西南水泥、峨勝水泥、海螺水泥、亞泥水泥、星船城水泥、紅獅水泥、臺泥水泥和拉法基水泥,其中西南水泥年熟料產(chǎn)能超過4 000萬t,峨勝水泥年熟料產(chǎn)能超過1 000萬t。
近年來,四川省水泥行業(yè)加快推動產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整,主要水泥產(chǎn)品包括M32.5、P·O42.5、P·C42.5R、P·O42.5R、P·O52.5以及特種水泥。高標(biāo)號等級水泥逐漸增加,低標(biāo)號等級水泥逐漸減少。水泥/水泥熟料的比值呈不斷下降趨勢,從2016年的1.74下降到2019年的1.45(見表1),降幅達到16.67%,低于全國1.53的平均水平,四川省水泥行業(yè)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整取得了一定成效,走在了全國前列。四川省的水泥產(chǎn)量對全國水泥產(chǎn)量的占比相對穩(wěn)定,維持在6%左右。
表1 2016~2019年四川水泥產(chǎn)量情況表
近10年來,四川省水泥行業(yè)堅持可持續(xù)發(fā)展,通過不斷的淘汰落后、技術(shù)改造和轉(zhuǎn)型升級,目前四川省所有的水泥全能線企業(yè)都實現(xiàn)采用先進的新型干法水泥生產(chǎn)技術(shù),并且積極參與和配合“二代水泥”的研發(fā)工作,不斷優(yōu)化設(shè)計、自主創(chuàng)新、裝備提升、低碳技術(shù)開發(fā)和加強節(jié)能減排等,其中嘉華特種水泥已建設(shè)成為國家技術(shù)創(chuàng)新示范企業(yè)、國家高新技術(shù)企業(yè),建有重點實驗室、工程技術(shù)研究中心、博士后創(chuàng)新實踐基地等,亞東水泥、峨勝水泥和星船城水泥等企業(yè)獲評四川省企業(yè)技術(shù)中心。
通過參觀學(xué)習(xí)省外智能制造生產(chǎn)線,四川省水泥企業(yè)結(jié)合實際,正加快推動企業(yè)的智能制造改造進程,包括改造建設(shè)智能物流系統(tǒng)、MES系統(tǒng)、ERP系統(tǒng)和智能監(jiān)測分析系統(tǒng)等。近年來,雅安西南水泥、國大水泥、峨勝水泥和筠連西南水泥等成功打造成為了四川省兩化融合管理體系貫標(biāo)試點企業(yè),向?qū)崿F(xiàn)智能制造邁出了堅實的步伐。
全面提升水泥企業(yè)協(xié)同處置廢棄物、資源綜合利用和節(jié)能減排等綠色產(chǎn)業(yè)功能,峨勝水泥、國大水泥和拉法基水泥等3家水泥企業(yè)獲評為國家級綠色工廠,四川利森、江油雙馬和江油紅獅等18家水泥企業(yè)創(chuàng)建為省級綠色工廠。
四川省水泥產(chǎn)能的大量增加始于汶川大地震后的災(zāi)后重建,到2010年,基礎(chǔ)設(shè)施、房屋、橋梁等方面的災(zāi)后重建基本完成80%,水泥的需求量大幅降低,導(dǎo)致水泥產(chǎn)能過剩顯現(xiàn),并日益嚴(yán)重。近年來的數(shù)據(jù)顯示四川省對水泥正常的需求量一年在1.4億t左右,而四川省水泥實際年產(chǎn)能可達到2億t,現(xiàn)有產(chǎn)能遠大于市場需求量。
近年來,通過采取淘汰落后產(chǎn)能、推動行業(yè)企業(yè)兼并重組、推行行業(yè)錯峰生產(chǎn)、嚴(yán)控新上水泥生產(chǎn)線審批以及嚴(yán)格執(zhí)行水泥產(chǎn)能減量置換等一系列措施,四川省水泥產(chǎn)能逐步降低,水泥熟料產(chǎn)能利用率不斷提升,有效緩解產(chǎn)能過剩矛盾。到2019年底,受市場環(huán)境有效改善的影響,四川省水泥熟料產(chǎn)能利用率為76.23%,產(chǎn)能利用率相比2016年提升了10.53%。
同時,在區(qū)域輻射方面,由于銷售路徑擴大,跨地區(qū)銷售也加劇了行業(yè)競爭形勢,使四川省的水泥產(chǎn)能過剩形勢依舊嚴(yán)峻。
圖5為近年來水泥熟料產(chǎn)能利用情況。
圖5 近年來水泥熟料產(chǎn)能利用情況
在特種水泥方面,四川省目前共有14家水泥企業(yè)可以生產(chǎn)特種水泥,其中3家專門生產(chǎn)特種水泥,分布在德陽市、樂山市和綿陽市等地;另外11家為部分生產(chǎn)特種水泥,分布在成都市、涼山州、樂山市、達州市、綿陽市、內(nèi)江市、宜賓市和巴中市等地,特種水泥產(chǎn)能超過2 000萬t。
圍繞特種水泥及特種工程膠凝材料,四川省水泥企業(yè)在油井水泥、白色硅酸鹽水泥、低熱硅酸鹽水泥、中熱硅酸鹽水泥、低熱微粒熟料、抗硫酸鹽水泥等方面開展技術(shù)研發(fā)并進行成果轉(zhuǎn)化生產(chǎn),廣泛應(yīng)用于水工、核工、油井、海工、裝飾、道路等8大類工程。
經(jīng)過幾年的探索實踐,四川省水泥行業(yè)實施錯峰生產(chǎn)已經(jīng)形成了常態(tài)化,水泥企業(yè)配合實施錯峰生產(chǎn)的效果總體較好。錯峰生產(chǎn)管理模式從最初的“一刀切”,已逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)榻y(tǒng)籌兼顧區(qū)域大氣環(huán)境質(zhì)量、水泥產(chǎn)品種類、企業(yè)污染物排放水泥、水泥窯協(xié)同處置等因素的差異化水泥錯峰生產(chǎn)管理模式。
錯峰生產(chǎn)有效限制了產(chǎn)能的發(fā)揮,抑制了熟料和水泥產(chǎn)量的增長速度。錯峰生產(chǎn)期間的產(chǎn)量得到有效控制,達到了旺季多產(chǎn)、淡季少產(chǎn)、總量控制的良好結(jié)果。同時,錯峰生產(chǎn)有效地提高了水泥企業(yè)之間的自律能力和協(xié)同能力,行業(yè)企業(yè)對錯峰生產(chǎn)的積極作用有了更加深刻和統(tǒng)一的認(rèn)識。但是從宏觀層面來看,錯峰生產(chǎn)無法優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),影響了市場作用淘汰落后和競爭力較低的企業(yè),并不利于企業(yè)的優(yōu)化和兼并重組。
四川省資源豐富,是中國西部工業(yè)門類最齊全、實力最強的工業(yè)基地,同時也是固廢產(chǎn)生和排放的大省,重點以冶煉廢渣、爐渣、煤矸石、磷石膏、污泥、尾礦等固廢為主,2018年,四川省排放的一般工業(yè)固廢超過9 000萬t,其中攀枝花產(chǎn)生的一般工業(yè)固廢固廢約5 500萬t[3]。
為此,四川省高度重視固廢的資源綜合利用,四川省水泥行業(yè)積極響應(yīng),近年來不斷重視固廢的資源綜合利用,主要綜合利用的固廢包括硫酸渣、提釩棄渣、黃磷渣、轉(zhuǎn)爐渣、煤渣、高爐礦渣、粉煤灰、脫硫石膏、磷石膏、煤矸石、電爐渣、采礦廢石、鐵合金爐渣(含錳渣、鎳渣等)、銅尾渣等,據(jù)不完全統(tǒng)計,近年年均綜合利用量達到2300萬噸,且呈逐年增加的趨勢。
圖6為近年來四川省水泥行業(yè)資源綜合利用固廢情況。
圖6 近年來四川省水泥行業(yè)資源綜合利用固廢情況
利用水泥窯協(xié)同處置固廢,不需要新增土地,僅需對原生產(chǎn)線進行部分技術(shù)改造,就能夠處理多種廢棄物,包括生活垃圾、污泥、危險廢棄物等,可與原水泥生產(chǎn)完全融為一體。四川省水泥行業(yè)企業(yè)積極實施水泥窯協(xié)同處置,處置廢物主要有生活垃圾、電石渣和危廢(如天然氣鉆井巖屑)等。
目前,四川省水泥行業(yè)有申請固廢協(xié)同處置認(rèn)定的企業(yè)10戶,設(shè)計處置廢棄物211.37萬t/a,其中生活垃圾25.5萬t/a、生活污泥8.4萬t/a、危廢1.47萬t/a、電石渣175萬t/a。此外,還有一些企業(yè)正在建設(shè)處置設(shè)施,擬投產(chǎn)運行和申請認(rèn)定。
3.1.1 產(chǎn)能過剩嚴(yán)重
由于水泥生產(chǎn)線設(shè)計的過剩系數(shù)都較大,實際生產(chǎn)能力會進一步提高,四川省水泥實際年產(chǎn)能可達到2億t,人均水泥產(chǎn)能達到2.4 t,遠遠越過了發(fā)達國家人均水泥消費峰值。隨著水泥行業(yè)平臺期的到來,行業(yè)需求相對趨穩(wěn)并逐步下行,房地產(chǎn)及大型基建投資增幅逐步下降,過剩產(chǎn)能淘汰任務(wù)加重。目前四川省水泥熟料產(chǎn)能利用率為76.23%,水泥產(chǎn)能利用率依然較低,產(chǎn)能過剩的局面沒有改變,外省水泥流入的形勢不容樂觀,水泥行業(yè)供需不平衡現(xiàn)狀將持續(xù)下去且壓力會進一步加大。
3.1.2 結(jié)構(gòu)矛盾比較突出
一是生產(chǎn)裝備能力結(jié)構(gòu)矛盾,四川省在擁有如此大的水泥產(chǎn)能背景下,沒有單條熟料設(shè)計產(chǎn)能超過5 000 t/d以上的生產(chǎn)線,仍以小規(guī)模水泥熟料生產(chǎn)線和粉磨站為主,熟料4 000 t/d(不含)以下生產(chǎn)線超過50%以上,與先進發(fā)達地區(qū)相比存在較大差距;二是產(chǎn)品結(jié)構(gòu)矛盾,盡管已經(jīng)加快淘汰32.5等級水泥,但先進發(fā)達地區(qū)相比,42.5及以上等級水泥占比依舊要差一截;此外,特種水泥的產(chǎn)量雖在提升,但總量占比不足全省水泥產(chǎn)量的2%;三是大宗工業(yè)固廢在水泥中資源化利用的潛力并未完全被挖掘和利用,一些高性能化和高值化利用的技術(shù)路線和創(chuàng)新創(chuàng)意還未在水泥中得到實踐和應(yīng)用。
3.1.3 企業(yè)集中度偏低
四川省水泥行業(yè)企業(yè)數(shù)量眾多且分布分散。盡管近年來四川省水泥行業(yè)集中度不斷提升,集團化競爭格局逐步形成,但集中度還不夠,有待進一步提升。四川省內(nèi)前8家大企業(yè)大集團的水泥熟料產(chǎn)能占全省總產(chǎn)能的75%左右,與全國其他領(lǐng)先省份相比較還有差距。
3.1.4 行業(yè)自律有待提升
錯峰生產(chǎn)本質(zhì)上是屬于行業(yè)自律,在實施過程中,仍然存在少部分企業(yè)(集團)經(jīng)營理念存在差異,消極對待,在目前的監(jiān)督管理情況下缺乏有效懲罰措施,行業(yè)自律有待深化。錯峰生產(chǎn)作為產(chǎn)能嚴(yán)重過剩情況下,減少市場供給、促進供需關(guān)系平衡的有效手段,行業(yè)企業(yè)應(yīng)加強統(tǒng)一思想,進一步增加自律意識。
四川省存在大量的稀土尾礦、釩鈦廢渣、煤矸石、磷石膏、其他尾礦(如大理石、花崗石等)等多種固廢,由于歷史堆存量大、年新增量大、分布范圍廣、區(qū)域差異大和成分復(fù)雜多變等原因,以及受固廢屬性、運輸半徑、處理利用成本、利用技術(shù)水平等影響,目前固廢的資源綜合利用率依然較低,在水泥企業(yè)中的利用也受到了較大限制,存在相關(guān)科技研發(fā)支撐力量不足、相關(guān)配套標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范欠缺以及頂層設(shè)計規(guī)劃薄弱等問題。
目前四川省水泥窯協(xié)同處置項目較少,且分布相對集中,各級政府和水泥企業(yè)需根據(jù)區(qū)域情況進一步研判,加快推進水泥窯協(xié)同處置建設(shè)項目,促進固廢的綜合利用。
此外,水泥產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的調(diào)整,也對固廢的利用存在一定影響。
4.1.1 加快結(jié)構(gòu)調(diào)整,促進轉(zhuǎn)型升級
通過環(huán)保、節(jié)能、質(zhì)量、安全、綠色礦山等法制化政策手段,制定完善相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范,促進行業(yè)淘汰落后產(chǎn)能。大企業(yè)集團自身帶頭去產(chǎn)能,形成大企業(yè)集團率先淘汰自身落后產(chǎn)能的工作格局,發(fā)揮好引領(lǐng)和帶頭作用。
堅決遏制新增產(chǎn)能,禁止重復(fù)置換、僵尸置換,嚴(yán)禁借產(chǎn)能置換名義和通過技術(shù)改造新增產(chǎn)能。發(fā)揮市場化作用,積極推廣大小窯對接、區(qū)域平臺公司等市場化去產(chǎn)能的經(jīng)驗,加快市場化去產(chǎn)能。
結(jié)合“一帶一路”發(fā)展和新規(guī)劃的新時期中非合作“路線圖”,配套相關(guān)激勵政策措施推動四川省水泥產(chǎn)能“走出去”。引導(dǎo)以投建營(工程投資、建設(shè)和運營)一體化等模式作為出口項目走出去,將省內(nèi)產(chǎn)能過剩引向國外布局,緩解過剩矛盾。
全面推行停止生產(chǎn)32.5等級水泥。停止生產(chǎn)32.5等級水泥是推動供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革、提升行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)準(zhǔn)入的有效實踐,對推動高等級水泥應(yīng)用非常有利,對推進水泥行業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整具有促進作用,能有效緩解水泥行業(yè)產(chǎn)能過剩的現(xiàn)狀。
4.1.2 提升企業(yè)集中度,發(fā)揮引領(lǐng)作用
支持企業(yè)兼并重組,提高產(chǎn)業(yè)集中度,包括支持優(yōu)勢企業(yè)搭建整合平臺,市場化整合產(chǎn)權(quán)和經(jīng)營權(quán),根據(jù)不同區(qū)域、
不同市場的情況,淘汰競爭乏力的過剩產(chǎn)能,優(yōu)化產(chǎn)能布局。發(fā)揮大企業(yè)集團優(yōu)勢,積極發(fā)揮區(qū)域行業(yè)影響力和引領(lǐng)作用,共同促進市場健康發(fā)展,維護行業(yè)整體市場秩序。
4.1.3 加強行業(yè)自律,持續(xù)推進水泥錯峰生產(chǎn)
水泥行業(yè)要堅定不移地全面推行錯峰生產(chǎn),組織制定和落實年度錯峰生產(chǎn)計劃,加強落實行業(yè)自律限產(chǎn)獎懲制度,堅定不移地推進錯峰生產(chǎn),各類企業(yè)公平承擔(dān)行業(yè)發(fā)展責(zé)任。
加強與四川省周邊各區(qū)域市場的協(xié)調(diào)工作,實現(xiàn)相鄰省份聯(lián)動錯峰,營造區(qū)域性的良好發(fā)展氛圍,維護市場穩(wěn)定和公平競爭環(huán)境,避免外來水泥對四川省錯峰生產(chǎn)取得的效果產(chǎn)生較大影響。
4.2.1 拓展產(chǎn)業(yè)功能,加強水泥窯協(xié)同處置
既要做去產(chǎn)能的減法,也要會做發(fā)展水泥的“加法”。要發(fā)揮水泥生產(chǎn)的特點和優(yōu)勢,因地制宜地推進水泥窯協(xié)同處理生活垃圾、市政污泥、危險廢物等項目建設(shè),加快建設(shè)智能化工廠步伐,拓展水泥產(chǎn)業(yè)功能,延伸產(chǎn)業(yè)鏈條,與現(xiàn)代建筑業(yè)深入對接融合,造就新型綠色水泥綜合服務(wù)企業(yè)。
4.2.2 加強科技研發(fā),提升固廢資源綜合利用
水泥企業(yè)及相關(guān)固廢產(chǎn)生企業(yè)、高校、科研院所要加大科研投入,加強固廢前端排放質(zhì)量控制和末端處理技術(shù)的開發(fā),制定完善相關(guān)配套標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范,大力發(fā)展如工業(yè)廢渣煤矸石硅酸鹽水泥、改性磷石膏生產(chǎn)的硅酸鹽水泥等綠色生態(tài)水泥新產(chǎn)品。
盡管隨著水泥產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整,32.5等級復(fù)合硅酸鹽水泥逐步被取締,固廢作為摻合料的比例會有所下降,但可通過加強技術(shù)開發(fā),確保42.5及以上等級水泥的平均利用廢渣比例達到20%以上。
加強水泥行業(yè)布局與固廢綜合利用相結(jié)合的頂層設(shè)計,降低石灰石礦山開采,加大利用現(xiàn)有固廢進行原料替代,并給予相應(yīng)的獎勵或補貼。同時,鼓勵有條件的水泥企業(yè)協(xié)同利用尾礦、廢石等工業(yè)固廢制備砂石骨料,提升固廢資源綜合利用量。
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