低碳经济下中国钛白粉行业生存和发展的思考

唐 建，李秀平

（1.江西中邦钛业有限公司，江西萍乡 337016；2.天津出入境检验检疫局工业产品安全技术中心）

低碳经济下中国钛白粉行业生存和发展的思考

唐 建1，李秀平2

（1.江西中邦钛业有限公司，江西萍乡 337016；2.天津出入境检验检疫局工业产品安全技术中心）

低碳经济是今后世界新经济的一种全新的发展模式。论述了在低碳经济下，中国钛白粉行业目前所处的现状，及其如何应对在生存和发展中面临的挑战。从技术创新、加强节能减排、实现循环经济等方面，提出了需要采取的对策和措施，从中寻找和探索出一条适合中国钛白粉行业发展的创新之路。

低碳经济；钛白粉；节能减排

1 低碳经济的内涵和发展的意义

由于近代工业的快速、持续发展，工业生产中产生了大量的二氧化碳，对环境的污染已经是不可回避的重大问题，它威胁人类的生存环境和今后的经济发展。近些年各国政府提出了发展低碳经济，低碳经济的实质是能源高效利用、环境极少污染、开发清洁能源、追求绿色GDP；其核心是人类生存发展观念、能源技术创新、制度创新的根本性转变。从中国经济发展战略来看，发展低碳经济有以下几点意义：发展低碳经济是可持续发展的需要；发展低碳经济是以人为本的需要；发展低碳经济是融入国际社会经济主流的需要；发展低碳经济是构建和谐世界的需要。

2 国内钛白粉行业生产和发展的现状

中国钛白粉行业已经走过了50多年的发展历程，国内钛白粉行业已经具备一定的规模和市场份额。根据2010年底国家化工行业生产力促进中心钛白粉分中心的最新统计：至2010年底，全国钛白粉总生产能力已经突破230万t。规模在1万t及以上的钛白粉生产企业有45家，产量约为134万t；规模在1万t以下的钛白粉生产企业为16家，产量约为13万t。

中国钛白粉行业目前主要仍是以硫酸法生产工艺为主，是高消耗、高排放、高污染的“三高”型产业。生产钛白粉是一个多单元、长周期、需要精细操作的复杂化工过程。仅以生产锐钛型钛白粉为例，国内钛白粉行业平均每生产1 t钛白粉需要消耗：硫酸（按100%计算）4.0 t，钛铁矿（按50%计）2.5 t，新鲜水100 t，原煤1.0 t，天然气300 N m3，工业用电1 200 kW·h，石灰石2.5 t等。钛白粉生产在“三废”的排放方面，每生产1 t钛白粉将产生含20%左右硫酸的高浓度废酸8 t，低浓度酸性水90 t，工业石膏10～15 t（按湿基进行计算）和2.5×104Nm3以上的工业废气等；另外废水中的SO2、COD和SS等污染物排放都没有得到严格的控制。

由于中国钛白粉生产企业整体发展不平衡、技术水平参差不齐、管理不够规范，加上各地方存在着认识上的差异和客观条件的限制，以及各地方政府对企业的环保要求和监管力度不同，造成了钛白粉行业内不同企业的资源、能源消耗及污染物排放量差距很大，有的企业至今对钛白粉生产中产生的各种污染物还没有进行有效的治理，甚至直接排放。尽管目前国家加大了对企业环保治理的力度，国内钛白粉行业大多数企业对各种污染物进行了有效而积极的治理，实现了基本的达标排放，但普遍对“三废”还没有进行全面、有效的综合利用。

近年来，国内钛白粉行业经历了较快的发展和基本的产业升级，在市场形势一片大好的时期，很多钛白粉企业禁不住高额利润的诱惑，仍热衷于新建、改建、扩建项目，把规模和产能不断扩大作为企业追求的终极目标。但在目前原、辅材料和资源价格普遍上涨，产品供过于求，市场处于低迷之时，钛白粉生产严重受阻，诸多企业陷入了多层困境。从目前或短期来看，客观上是因为受到全球经济低迷、国内需求不旺的影响，但实质上是长期以来很多国内的钛白粉企业只注重主导产品的生产，漠视了节能减排和循环经济综合利用的结果。所以，中国钛白粉行业只能加快改变过去那种只注重规模和产能而忽视综合效益的落后观念，使国内硫酸法钛白粉生产企业由粗放型向集约化方向发展。

3 钛白粉行业在发展低碳经济中应做的工作

3.1 以技术创新为动力，大力加强节能减排工作

为发展低碳经济，国内钛白粉生产企业在节约资源和降低能源消耗等方面，应重点做好以下工作。

3.1.1 废酸的回收和综合利用

在钛白粉生产企业，酸耗是一个主要的经济指标。在抓好工艺控制的前提下，重点必须围绕提高废酸浓缩装置的运行质量和效率进行精心谋划，对工艺装置进行优化和调整，改进和完善主体设备的部分结构，确保所需的热能利用更加充分和合理，进一步提高装置运行的稳定性和经济性，保证装置的效益能够全面和充分发挥。各钛白粉企业在运行好废酸浓缩装置的同时，需对系统产生的酸性滤渣的综合利用进行重点攻关，使滤渣的含酸量进一步降低，只有这样才能最大限度减少钛白粉生产中产生的废酸对环境的影响，才能保证国内钛白粉行业进入到良性循环发展的轨道上来。

3.1.2 水的深度处理和综合利用

传统的硫酸法钛白粉生产工艺中，水的消耗量大，因此在生产过程中节约用水和水的综合回收、利用的潜力也很大。在钛白粉生产过程中应着重抓好酸解、浓缩、真空结晶、水洗和煅烧等耗水较多的工序的工艺控制和降低水耗工作，这样可以降低水耗的生产成本，最主要是缓解了污水处理的压力，减少了排放总量，最终降低了COD和SS等污染物的排放总量，以达到清洁生产的目的。

3.1.3 生产过程中能源的合理使用

硫酸法钛白粉生产过程中，所用的能量主要来自天燃气、煤和工业电的消耗。烧煤主要目的是通过锅炉生产中、低压蒸汽。锅炉的煤耗是生产中一个重要的能源消耗指标，同时污染物SO2的排放量和排放浓度也是重要环保考核指标。钛白粉生产厂家在进行锅炉的综合改造和燃煤脱硫工程上已经迈出了步伐，基本做到了确保其单位煤耗下降和SO2达标排放。在有条件的地方最好使用天燃气作为锅炉的燃料；在生产过程中的蒸汽使用方面，除加强日常的管理和抓好工艺控制外，还应重视蒸汽的平衡和回收利用工作，重点抓好生产过程中酸解、真空结晶、浓缩、水解和汽流粉碎等耗汽量较大的工序的操作和指标控制工作，加大余热蒸汽的冷却水回收，用于水洗工序补充水的预热等。

在合理用电和降低电耗方面，各企业应对全厂装置用电进行动态监测和科学评估。一方面倡导和推行从点滴做起，厉行节约的原则；另一方面企业还要注重源头的管理和控制，在设备选型和采购时充分考虑能耗的要求，选用高效节能产品和设备，对耗能高的电器、设备和生产工艺坚决予以淘汰。另外各钛白粉生产企业还要在确保环保装置和废酸浓缩装置稳定运行以及大批技改项目投入使用的同时，达到吨产品电耗控制在1 100 kW·h以内的目标。

此外，转窑煅烧工序是天燃气消耗的大户，在降低天燃气的消耗和提高产品收率方面，应采取多项工艺技术和设备的改进措施，并建立约束机制和激励机制，力争做到吨产品的天然气消耗低于290Nm3，全流程产品总收率稳定在86%以上。

3.1.4 严格工艺控制，努力降低废物的排放量

各钛白粉生产企业要切实加强生产工艺的控制，对生产过程中产生的废水、废气、废渣和噪声进行治理，以实现达标排放。

废水排放：经污水站处理后，力争做到污水吨产品排放量<80 t，其中CODCr<50mg／L、SS<100mg／L。

固废排放：除生活垃圾外，钛白粉生产中固体废弃物排放只应有工业石膏，力争做到吨产品排放量≤7 t（湿基计），其他生产性固体废物都要得到综合利用，同时还可以产生一定的经济效益。

废气排放：钛白粉企业在生产过程中产生的锅炉烟气、酸解尾气和窑炉尾气都应得到综合治理，以达到各种污染物浓度稳定、达标排放的目标。

3.2 抢抓机遇，大力发展钛白粉行业循环经济，实

现可持续发展

在实现钛白粉生产强国的目标中，必须考虑到中国资源和能源短缺、环境脆弱、人口众多对经济增长的制约因素，才能实现钛白粉行业的可持续、健康发展。

3.2.1 保证质量，控制成本，加大原料结构调整

硫酸法钛白粉生产工艺所采用的主要原材料是钛铁矿（或酸溶性高钛渣）和硫酸。虽然中国是世界钛资源大国，但能满足生产和环保要求的规模化、机械化选矿企业不多，也就造成钛矿的产量和质量极不稳定。特别是国内钛白粉行业的迅速扩张，使得钛矿供应形势十分紧张，许多钛矿的品质明显下降，而钛矿的价格还在一涨再涨。业内专家认为提高中国钛白粉技术水平和质量的首要任务之一就是保证钛矿原料的质量和品位。鉴于此，有的钛白粉生产企业就果断选择了采用酸溶性高钛渣替代钛矿的试生产，按两种工艺生产的产品，进行成本和产品质量的比较，都取得了非常满意的效果。

3.2.2 努力进行产品结构调整，实施能源的综合利用

硫酸法钛白粉生产工艺中能源消耗也是构成单位生产成本的主要因素之一。有很多采用硫酸法生产钛白粉的企业同时拥有硫酸生产装置，而硫酸生产过程中放出的大量余热是十分宝贵的能源财富，随着世界范围内能源价格的节节攀升，充分回收利用这些能源对钛白粉企业来说显得越来越重要。硫酸生产过程中放出的余热既可生产蒸汽，又可发电，钛白粉生产企业可根据自身所处的地理位置，比较两种能源用何种更能帮助企业减少能源消耗，降低单位生产成本，使企业获得更好的经济效益。

3.2.3 高度重视环境保护，实施清洁生产，发展循环经济

对硫酸法钛白粉生产来说，其主体资源——钛矿中的两大主要构成元素即钛和铁是两个比较有价值且易于综合利用的元素。钛元素及其氧化物是国民经济GDP增长的象征之一，是硫酸法钛白粉工艺生产的终端产品；铁元素则是国民经济中应用最广泛的金属之一，它既可以在钛矿生产高钛渣的工艺过程中以生铁的形式产出用于钢铁生产，又可以在硫酸法钛白粉工艺中以硫酸亚铁的形式产出用于制造氧化铁系列颜料或磁性氧化铁、净水凝聚剂、饲料添加剂等相关的化合物。另外，硫酸法钛白粉工艺中所产生的稀废酸有如下利用途径：1）通过净化后，利用钛白粉生产工艺煅烧过程中产生的余热和硫酸生产过程中产生的余热，再经过浓缩后可以返回用于钛矿酸解工序中；2）通过净化后，作为替代部分硫酸生产过程中的补加水，再返回硫酸产品中（仅限于返回全部用于硫酸法钛白粉生产工艺的硫酸的生产装置中）；3）作为生产硫酸铵、硫酸锰化合物的化工原料等。

由此看来，硫酸法钛白粉生产工艺的确为很多产业提供了丰富的可再利用资源。各钛白粉生产企业应该高度重视，用循环经济产业链的模式，对这些资源进行合理的整合，可以做到废物利用并创造出巨大的经济效益、社会效益、环保效益。

4 结语

随着国家《清洁生产促进法》和《循环经济促进法》的出台和实施，面对即将进入的低碳经济的时代，国内钛白粉生产企业应以此为契机，在行业内大力发展低碳经济，实施清洁生产和强力推行循环经济。从生产工艺的源头减少废物产生，实现由末端治理向污染预防和生产全过程控制的观念转变。在钛白粉生产过程中，广泛开展废物减量化、再利用、资源化活动。采取有效的经济、技术措施，持续改进，降低资源、能源消耗，减少废物产生量和排放量，提高废物的再利用和资源化水平。只有这样，中国钛白粉企业才能真正走出粗放型的发展模式，实现行业的技术升级和产业调整，最终把中国建设成为钛白粉生产强国。

Thinking on survivaland development of titanium dioxide industry under low carbon economy in China

Tang Jian1，LiXiuping2
（1.Jiangxi Zhongbang Titanium Industry Co.,Ltd.,Pingxiang 337016,China；
2.TechnicalCenter for Safety of IndustrialProductsof Tianjin Entry-Exit Inspection and Quarantine Bureau）

Low carbon economy isa newmodelofdevelopment in the new world economy in future.Currentsituation of titanium dioxide industry in China and how to dealwith the challenges in survivaland developmentprocess under the low carbon economy were discussed.Some countermeasureswere put forward from the aspects of technical innovation,energy conservation and emission reduction,and realization of the circulareconomy etc.,so as to find a suitable innovativeway for the developmentofChina′s titanium dioxide industry.

low carbon economy；titanium dioxide；energy conservation and emission reduction

TQ134.11

A

1006-4990（2012）07-0006-03

2012－01－14

唐建（1964— ），男，研究生，高级工程师，从事技术和管理工作，已发表论文20余篇。

联系方式：tjian01@sina.com