钛白粉:开启绿色制造,生态发展新模式   

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图为“第十四届全国石膏技术交流大会及展览会”暨“钛白粉绿色制造及钛石膏综合利用研讨会”会场。

  记者从11月3-5日在山东聊城召开的“第十四届全国石膏技术交流大会及展览会”暨“钛白粉绿色制造及钛石膏综合利用研讨会”上获悉,全国钛白粉行业从稀酸、酸性废水入手,从源头治理减量化,采用多种新技术组合,有效分离、净化浓缩,回收的酸、水回用生产系统再平衡,达到减排、增效目的。同时结合不同地区的产业特点,加大综合利用,打造硫磷钛、硫铵钛、硫铁钛等循环经济产业链,开启了中国钛白粉绿色制造,生态发展新模式。

  据中国涂料工业协会钛白粉行业分会秘书长姚恒平介绍,随着综合环境治理要求日趋严格,我国钛白粉行业淘汰落后产能初具效果,从2013年统计的产能500万吨/年减低到2018年统计的有效产能不足420万吨;大部分钛白粉生产企业能耗已达到国家标准或接近国际先进水平,固废排放总量不断下降。行业企业经营管理水平提升,不断从粗放式生产管理向清洁生产和精细化管理转变,市场应变能力和发展能力增强。

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  姚恒平指出,伴随国民经济稳中向好态势持续发展,我国钛产业科技创新成果显着、转型升级步伐加快、两化融合逐步深化。随着“供给侧改革”的深入,钛白粉行业在一手抓环保、一手抓节能减排的基础上,重视钛白粉品质的提升,着力技术攻关打破同质化局面。龙蟒佰利联集团通过引进技术结合自主研发生产的新型TR-52、TR-53、昆明东昊DR-2588、安徽安纳达ATR-311等高档专用产品相继投放市场,为我国钛白粉产业不断向中高端应用领域延伸提供了示范和支撑。

  与此同时,我国钛白粉行业立足科技创新,在清洁生产循环经济等方面做了大量工作,取得了突出的成绩。氯化法工艺生产企业数量及产能不断扩大;硫酸法在环保和清洁生产方面不断进步,酸解尾气处理、酸解尾渣回用、钛液低温多效浓缩、煅烧转窑尾气余热回用、MVR低温蒸发浓缩钛液、钛石膏压榨利用、酸水膜过滤等技术均在业内得到大面积推广普及。

  姚恒平介绍说,因地制宜走联产道路成为我国硫酸法钛白粉生产企业可持续特色发展的重要途径。在产业链发展方面,各企业依据自身状况和周边资源环境特色,逐步创造条件走联产道路,实现减量化、再利用、资源化循环发展。骨干企业利用当地资源因地制宜相继推出了 硫 — 钛、硫 — 磷 — 钛、硫 — 铵 —钛、硫 — 铁 — 钛、硫 — 钛 — 铁 — 钙、硫 — 钛 — 石膏 — 水泥等各具特色的绿色产业链。其中,“硫铁钛联产法清洁生产工艺”技术达到国际先进水平,并获河南省科学技术进步奖二等奖;硫—铵—钛联产法清洁生产工艺技术获国家环境科学技术进步二等奖。

  姚恒平指出,创新发展氯化法钛白技术,既是企业转型升级的需要,也是我国钛白粉行业全面走向世界的必要举措。通过技术引进及自主创新,目前,我国氯化法钛白粉无论是产能规模 、产品品种及技术成熟度都较过去有了大幅度提高,其中,龙蟒佰利联氯化法钛白粉产能规模已达36万吨,宜宾天源新建生产线已成功试产,中信钛业扩产项目也正在推进中,这些标志着我国氯化法钛白粉的发展已大大地向前迈了一步。

  姚恒平表示,江苏一夫科技股份有限公司开发Ⅱ型无水石膏技术已经中试成功,为钛石膏综合利用提供了新的有效途径,也将为钛白粉绿色发展提供有力支撑。2017年环保部启动了《钛白粉工业废水治理工程技术规范》编制工作,中国建材协会与钛白粉行业分会联合启动了《硫酸法钛石膏标准》制定工作,随着各项政策、标准的落地,全行业在“十三五”期间将深入推进“三去一降一补”,大力淘汰落后装置和工艺,努力构建上下游配套的绿色产业链和产业基地,形成新的集聚效应和规模优势。

  四川大学等高校科研团队表示,他们已经在钛石膏化学分解技术,硫酸亚铁分解技术、石膏低温分解等方面取得令人满意的成果。

  据介绍,在钛白粉生产工艺中,钛石膏如能分解为氧化钙和二氧化硫,即二氧化硫用于生产硫酸回用到与钛铁矿的反应中、氧化钙用于硫酸废水的中和,即实现钛石膏中的钙硫循环,将是硫酸法生产钛白粉可持续发展的途径之一。钛石膏的低温、快速分解,将成为钙硫循环的关键。西南某高校有关研究人员表示,他们已从理论上找到了钛石膏低温、快速分解的“窍门”,即控制分解气氛促进钛石膏分解,但现有装备很难满足其分解反应要求,即得到打开该“窍门”的“钥匙”困难重重。相信在不久的将来,在各领域研究人员的共同努力下,开发出适合钛石膏分解的装备,将取得突破。

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  宁波新福钛白粉有限公司副总经理邵国雄介绍说,目前,破解硫酸法钛白粉生产高能耗、高污染“双高”难题将进入最后攻坚阶段。他们在稀酸综合利用,酸性废水治理采用膜过滤及MVR+蒸汽浓缩技术的运行实例,为全行业提供一种解决问题的方法及思路。该项目一期采用“微滤+NF+MVR+蒸汽浓缩”工艺,已于今年7月正常运行至今。二期增加RO(反渗透)工序,将于明年2月投入使用。该子系统的 NF 膜组,作用是分离酸性废水中的铁离子,保留硫酸。RO 模组,作用是分离硫酸和水,水可以直接达到使用的要求,供钛白粉生产线回用;得到的稀硫酸,供给 MVR 浓缩,达到回用酸平衡要求。目前一期项目运行平稳,处理量为~1400m³/d,减排大于40% ,Fe 含量≤0.2ppm,H₂SO₄浓度 50-65% 二期增加RO(反渗透)工序后,可提高进MVR酸浓,降低蒸汽耗量,同时酸性废水处理量可达~3000m³/d,减排可达80% 以上。

  邵国雄告诉记者,新福钛白采用稀硫酸与硫酸亚铁为原料,资源化利用开发的净水剂产品聚合硫酸铁,通过对接运输距离短,区域优势明显的绍兴地区印染废水处理市场,日生产能力已从2014年200吨提高到现在的1500吨以上,按每吨钛白粉需要 2.4 吨钛矿计算,可消耗掉 2.2 吨稀硫酸。剩余稀硫酸再去蒸汽浓缩,产生少量一水硫酸亚铁作为原料掺入聚铁生产系统中,彻底解决了企业“稀硫酸”出路问题。邵国雄说。亚铁产品变废为宝,不仅环保,也为硫酸法钛白粉废硫酸直接加工利用提供了较好的经济效益。

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  道恩集团副总裁李作成介绍说,道恩钛业始终坚持“环保优先”的原则,近几年在环保投入方面不遗余力,先后投入2亿多元引进吸收国内外先进技术和设备,在废水、废气治污环节,均安装PH、COD、氨氮、SO₂、NOx、颗粒物在线监测系统,对外排水、尾气实时进行检测,二氧化硫单项排放指标已经达到超低排放标准。

  废气处理方面,进行了酸解尾气喷淋塔、转窑尾气喷淋吸收塔、转窑尾气余热回收、汽粉尾气的除尘与余热回收等项目的技改;废酸水处理方面,公司坚持“水尽其用”的原则,生产上将二洗水回用至一洗,并率先采用“三洗水膜处理”技术,在提高水资源利用率的同时确保达标排放;另外公司建立大型雨水收集池,做到雨污分流,对不同来源的水进行定向处理,减轻了污水处理的压力,满足环保要求。废渣处理方面,公司建立酸解废渣回收利用项目,将酸解渣中可溶钛回收,重新返回钛白粉生产工艺流程,变废为宝;同时与外部公司合作将产生的副产品钛石膏用于水泥生产、石膏切块等;将副产品硫酸亚铁用于水泥缓凝剂、净水剂、铁系颜料等。另外,公司还与外部企业合作积极探索废渣联产模式,增加产业链长度,做到将产生的固体废弃物综合利用。


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