2023年3月15日起，新修訂的《電解錳行業(yè)清潔生產(chǎn)評價指標體系》（以下簡稱《指標體系》）正式施行。一年多來，電解錳行業(yè)清潔生產(chǎn)工作開展情況如何？有哪些創(chuàng)新路徑與實踐值得探索借鑒？
9月20日，為深入交流研討電解錳行業(yè)污染治理經(jīng)驗成果，推動行業(yè)向綠色、低碳、可持續(xù)方向發(fā)展，由中國環(huán)境科學研究院、中國冶金礦山企業(yè)協(xié)會電解金屬錳創(chuàng)新工作委員會主辦的全國電解錳行業(yè)污染治理與清潔生產(chǎn)現(xiàn)場技術(shù)交流會在寧夏回族自治區(qū)銀川市召開。生態(tài)環(huán)境部固體廢物與化學品司受邀參會，來自全國相關(guān)地區(qū)生態(tài)環(huán)境部門、科研機構(gòu)、大學、企業(yè)代表等150余人參加會議。
治理雖取得積極進展，但成效還不穩(wěn)固
據(jù)了解，錳是國民經(jīng)濟中重要的基礎(chǔ)物資和重要的戰(zhàn)略資源之一，廣泛應(yīng)用于鋼鐵冶煉、有色冶金、電子技術(shù)、化學工業(yè)等領(lǐng)域。我國是世界最大的電解錳生產(chǎn)國、消費國和出口國，電解錳產(chǎn)能、產(chǎn)量均占世界的97%以上。長期以來，電解錳生產(chǎn)準入門檻較低，工藝技術(shù)水平不高，行業(yè)產(chǎn)能嚴重過剩，企業(yè)片面追求經(jīng)濟增長，污染治理投入不足，導致以“錳三角”為代表的錳產(chǎn)業(yè)污染問題突出。
圖為電解槽電解析出的單質(zhì)金屬錳，一面光亮，另一面粗糙，為銀白色到褐色。徐衛(wèi)星攝
會上，生態(tài)環(huán)境部固體廢物與化學品司有關(guān)負責人介紹，近年來，在湖南省、重慶市、貴州省和中央有關(guān)部門共同努力下，“錳三角”產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和污染治理取得積極進展。一是錳產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整取得明顯突破。“錳三角”地區(qū)電解錳企業(yè)已由24家調(diào)整壓減至3家，產(chǎn)能大幅下降，保留的3家企業(yè)正在實施深度治理和清潔生產(chǎn)升級改造。二是錳渣場治理取得積極進展。重慶市秀山縣23座錳渣場已全部完成治理，湖南省花垣縣、貴州省松桃縣正按照“一場一策”原則深入開展錳渣場污染治理。三是錳礦山治理有序推進。建成一批錳礦山污水處理設(shè)施。目前，“錳三角”地區(qū)電解錳行業(yè)長期粗放無序發(fā)展的局面已明顯改變，地表水環(huán)境質(zhì)量總體呈現(xiàn)改善態(tài)勢，主要河流錳濃度逐步下降，超標斷面數(shù)量和超標頻次逐年減少，過去滿目瘡痍的礦區(qū)正在逐步恢復重現(xiàn)其山清水秀的自然風貌。但也指出，“錳三角”污染問題情況復雜、治理難度大，治理成效還需進一步穩(wěn)固，錳渣資源化利用等技術(shù)難題還需加強研究解決。此外，“錳三角”以外區(qū)域錳行業(yè)企業(yè)治理工作還不同步。
這位負責人強調(diào)，錳行業(yè)要按照《產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整指導目錄》等文件要求，堅決淘汰落后工藝，各企業(yè)要對標對表，不符合要求的盡快整改到位。同時也要對照新修訂的《指標體系》，積極推進高端化、綠色化、智能化清潔生產(chǎn)升級改造，這是協(xié)同推進電解錳行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展和高水平保護的治本之策。
大部分企業(yè)核心指標未達到清潔生產(chǎn)Ⅲ級水平
據(jù)中國冶金礦山企業(yè)協(xié)會電解金屬錳創(chuàng)新工作委員會數(shù)據(jù)統(tǒng)計，2021年我國續(xù)存電解錳企業(yè)共59家(同一集團跨區(qū)域廠區(qū)算不同家)，年產(chǎn)能大致250萬噸，行業(yè)每家平均產(chǎn)能4.2萬噸/年；到2024年8月續(xù)存企業(yè)減少至37家，其中重慶淘汰7家，合計產(chǎn)能26萬噸；湖南省淘汰9家，合計產(chǎn)能12.7萬噸；貴州松桃縣淘汰7家，合計產(chǎn)能10萬噸。2021年至2024年全國淘汰產(chǎn)能總計48.7萬，2024年總產(chǎn)能214.5萬噸(這里有部分企業(yè)新增了產(chǎn)能)，每家平均產(chǎn)能5.79萬噸/年。
“產(chǎn)業(yè)集中度雖然得到了一定程度的提升，但行業(yè)產(chǎn)能過剩問題依然突出，超過1/3產(chǎn)能閑置，同時，大部分企業(yè)核心指標未達到清潔生產(chǎn)III級水平，不滿足行業(yè)清潔生產(chǎn)準入要求 。”中國環(huán)境科學研究院清潔生產(chǎn)中心研究員潘涔軒告訴記者。
據(jù)了解，新修訂的《指標體系》更加重視主要資源能源節(jié)約增效及清潔低碳轉(zhuǎn)型，評價指標涵蓋生產(chǎn)工藝及裝備、能源消耗等九大類、45項指標，清潔生產(chǎn)水平劃分為三級，Ⅰ級為清潔生產(chǎn)先進(標桿)水平；Ⅱ級為清潔生產(chǎn)準入水平；Ⅲ級為清潔生產(chǎn)一般水平。
潘涔軒介紹，電解錳行業(yè)清潔生產(chǎn)水平總體相對較低主要體現(xiàn)在幾個方面，一是資源、能源利用率低，錳渣產(chǎn)生量大，大部分企業(yè)的錳礦品位≤14%，噸產(chǎn)品錳渣產(chǎn)生量接近10噸；二是過程控制粗放，自動化水平低；三是錳渣中含有大量硫酸錳、硫酸銨、硫酸鎂等，水溶性鹽含量超過10%，不滿足一般工業(yè)固體廢物貯存和填埋標準(GB18599)中II類填埋場水溶性鹽含量≤5%的入場標準等。
“目前，我國絕大部分電解錳企業(yè)工藝和裝備還比較落后，錳渣環(huán)境問題也比較突出。我們要認識到，推進電解錳行業(yè)清潔生產(chǎn)，不僅是響應(yīng)生態(tài)文明建設(shè)號召的必然要求，更是行業(yè)自身可持續(xù)發(fā)展的內(nèi)在需求，通過技術(shù)創(chuàng)新，優(yōu)化生產(chǎn)工藝，提高資源循環(huán)利用率，從源頭及過程解決錳污染問題。”中國環(huán)境科學研究院清潔生產(chǎn)中心主任歐陽朝斌表示，天元錳業(yè)在行業(yè)內(nèi)率先達到清潔生產(chǎn)Ⅰ級水平，可以說對其他企業(yè)起到了引領(lǐng)和示范作用。
天元錳業(yè)的清潔生產(chǎn)實踐
在天元錳業(yè)金屬錳二廠電解金屬錳自動智能化生產(chǎn)車間，記者看到，智能出槽機械手整體將帶錳陰極板提出電解槽放置在聚板槽，同時入槽機械手將已由分板機等分的待用陰極板精準插入電解槽，上下板機械手在智能化出入槽成套裝備的聚板機、分板機和RGV小車之間往復提放帶錳陰極板和待用陰極板。
圖為在天元錳業(yè)金屬錳二廠電解金屬錳自動智能化生產(chǎn)車間，智能化出入槽成套裝備正在工作。
據(jù)天元錳業(yè)總裁王旭飛介紹，電解工段智能化生產(chǎn)系統(tǒng)共有集中控制系統(tǒng)、智能化出入槽系統(tǒng)、后處理自動化剝離系統(tǒng)、清槽及隔膜框清洗系統(tǒng)四部分組成。智能化作業(yè)代替了原來人工作業(yè)，不僅降低了勞動強度、提高生產(chǎn)的安全性，環(huán)保與水資源節(jié)約效果顯著。
“極板和隔膜框從提出電解槽到清洗全流程做到不落地，避免了各類液體在車間內(nèi)灑落，噸產(chǎn)品清水可節(jié)省0.2噸，廢水減排量0.15噸，電解車間環(huán)境及人員工作環(huán)境大幅改善。”王旭飛算了一筆賬，電解錳清潔生產(chǎn)智能化應(yīng)用后，年約節(jié)省電量1175萬kWh、能耗減少1444噸標準煤、減少碳排放6701噸。
錳渣的綜合利用一直是世界性難題，目前全國錳渣資源化年綜合利用率不到5%。王旭飛介紹，天元錳業(yè)從2012年就開始了錳渣資源化綜合利用的研究之路。一方面，在源頭削減和過程控制上，天元錳業(yè)是目前唯一一家全部使用進口礦石作為原料的電解金屬錳生產(chǎn)企業(yè)，使用加納28%品位的高品位碳酸錳礦石。同樣是提取1噸電解錳，天元錳業(yè)只需原礦3.76噸。另一方面，為最大程度實現(xiàn)錳渣資源化利用，天元錳業(yè)投資6.3億元，建成了國內(nèi)首個電解金屬錳廢渣無害化處理生產(chǎn)線，年處理錳渣110萬噸，生產(chǎn)脫硫錳渣50萬噸，年產(chǎn)硫酸40萬噸、氨水約5萬立方米，為錳渣處理提供了新的破解路徑。近日，200萬噸建筑砌塊項目正式動工，年可消納脫硫錳渣100萬噸，屆時錳渣資源化可達100%。
2024年4月，中國環(huán)境科學研究院組織召開“寧夏天元錳業(yè)集團有限公司金屬錳二廠清潔生產(chǎn)先進（標桿）水平工廠創(chuàng)建評價”專家評審會。經(jīng)專家審核后，一致認定金屬錳二廠清潔生產(chǎn)水平達到Ⅰ級先進（標桿）水平。
王旭飛表示，從優(yōu)化生產(chǎn)工藝、提高錳渣綜合利用、電解工段自動化改造、減少“三廢”排放等方面著手，天元錳業(yè)希望通過自身清潔生產(chǎn)的實踐摸索，為行業(yè)企業(yè)提供思路，帶動電解錳全行業(yè)清潔生產(chǎn)水平提升，為錳產(chǎn)業(yè)的持續(xù)健康發(fā)展貢獻了力量。