广西崇左市生态锰产业园区建设研究

杨 文

(广西冶金研究院，广西 南宁 530023)

1 广西崇左市锰业现状

广西崇左市沿边、近海、邻首府、连东盟，地处“两廊一圈”以及泛北部湾区域经济合作发展的核心区域，是中国通往东盟的门户城市和国际最便捷的陆路大通道。崇左市锰矿累计查明资源储量1.38亿t，居全国之首，占全国保有储量约1/4，对全市工业经济贡献率达35.8%。

2013年，崇左市规模以上锰生产加工企业30余家，其中：硅锰合金生产企业21家；电解金属锰生产企业7家；电解二氧化锰生产企业2家；硫酸锰生产企业3家。此外，富锰渣生产企业5家；锰粉生产企业3家。按生产工艺主要分为2条线，即采用氧化锰矿火法(矿热炉)生产锰系铁合金；用碳酸锰矿湿法(酸浸)生产硫酸锰、电解金属锰或电解二氧化锰。

锰系铁合金产业能源消耗量大，锰铁合金的单位产品综合电耗约3 200 kW·h/t，锰硅合金约4 900 kW·h /t，特别是一些企业工艺路线不理想，在消耗高能源的同时还产生大量气体和固体污染物。以全市锰系铁合金产量78万t计，年产水淬渣约190万t。这部分渣目前多数已用于生产水泥。

电解金属锰(或电解二氧化锰)产业属于高污染产业，国内大多数企业生产1 t电解金属锰约排放8～11 t硫酸渣和100 kg左右的铬渣及8 t左右的废水。按全市年产硫酸锰、电解金属锰、电解二氧化锰总产量22万t计，年产锰渣约130万t左右。国内对这些固体废物尚无很成熟的综合利用方案，存在一定的环境隐患。

崇左市生态锰业基地建设是在原有已形成的锰业聚集区进行规划改造而成的锰业基地，园区较分散，企业间资源互补、能源共享、废物集中处理利用存在一定的困难；除中信大锰矿业有限责任公司、广西新振锰业集团有限公司规模较大以外，其他企业规模较小，总体装备、自动化、节能降耗、环境冶理、安全生产等水平与国家的政策要求还有一些差距，导致企业在节能降耗、清洁生产方面很难达标。受技术条件限制，崇左市锰企业的生产水平不高,以生产低价值、高耗能的锰铁合金、锰硅合金为主，深加工产品品种少、产量低，企业的综合利用水平低。硫酸锰厂、电解金属锰厂和电解二氧化锰厂排除的硫酸锰渣还没有有效的利用方法[1-2]。不解决这些技术问题，很难延长锰产业链，也制约了锰产业基地的循环经济和生态化可持续发展。

2 生态型锰产业园区建设总体设计

2.1 指导思想

锰生态工业园区建设应以生态文明建设为目标，以循环经济观念为指导，以节能减排为工作重点，走区域改造和产业结构调整相结合的道路，促进园区内锰企业规模化、科技化、高效益和低污染；改变现有线性型、粗放型、封闭型矿业经济模式；通过引进新型综合利用加工厂，以补链的形式把不同工厂或企业连接起来，形成共享资源和互换副产品的锰产业共生集群；延长锰产业链，建立“生产者—消费者—分解者”的物质循环方式[3-5]。

2.2 生态型锰产业基地的总体框架

建设锰产业园区的总体框架如图1所示。

图1 崇左市生态型锰业产业链框架

由图1可知，生态型锰工业园区主线有3条(粗线)：a 锰矿石火法生产锰系铁合金；b 锰矿石硫酸浸取—电解金属锰—磁性材料、四氧化三锰；c 锰矿石硫酸浸出—电解二氧化锰—电池、锰酸锂—动力车及化工材料。辅线有3条(细线)：a 酸浸出的硫酸锰渣—回收锰、铁、氨—选出硫酸钙(石膏)—石膏制酸联产水泥，回收石膏后的渣作为水泥辅料、砖等建筑材料；b 利用锰系铁合金生产排除的水淬渣生产水泥；c 利用锰系铁合金生产中矿热炉产生的热能作为硫酸厂的热源或进行发电。主线的生产企业已有较成熟的生产工艺和较完善的生产配套设施。辅线的生产工艺还不成熟，需要投入资金进行试验研究。

2.3 生态工业园区的空间布局和功能分区

根据崇左市锰资源及现有锰产业分布状况，将生态锰产业基地规划为崇左市锰深加工园、大新锰工业园和天等锰工业园3个园区。从现有的3个锰加工园区来看，由于锰矿石主要集中分布在大新和天等，所以大新和天等锰工业园的加工项目以锰铁合金、硫酸锰、电解金属锰、电解二氧化锰产品为主，崇左市锰加工园项目有锰酸锂、四氧化三锰、无汞碱锰型电池等相对附加值较高的深加工产品。现有的锰加工企业能耗高，万元GDP产值能耗平均在1.28 t标煤，国家标准在0.9 t以下；硫酸锰、电解金属锰企业的固体排放量约8～11 t左右，国家标准在6 t以下。推进现有企业的生产改造，实施清洁生产是当务之急。同时要推进与核心项目相链接的综合利用项目，比如以电解金属锰和电解二氧化锰产生的废物——锰渣为原料的生产项目以及以铁合金生产中产生的废气为能源的生产项目。

3 园区工业代谢分析

3.1 铁合金代谢分析

锰系铁合金生产的物质代谢过程见图2。

图2 锰系铁合金生产的物质代谢过程

锰系铁合金产品生产中产生的废渣经水淬后作为水泥厂的活性配料，产生的烟尘经除尘系统收集制成球团后返回冶炼炉，达标气体排空。如能严格实施清洁生产，铁合金生产基本可实现废物零排放。

锰铁合金的单位产品综合电耗约3 200 kW·h/t，锰硅合金约4 900 kW·h/t，生产热效率只有50%左右，其余热量都从烟气、炉体、炉渣、冷却水等渠道损耗。目前已有的热能利用技术是改造矿热炉，将敞开式炉口改为封闭式炉口，提高烟气温度，采用先进的余热回收和低压蒸汽余热发电技术建设发电工程。

3.2 电解金属锰代谢分析

电解金属锰生产的物质代谢过程见图3。

图3 电解金属锰生产的物质代谢过程

电解金属锰和电解二氧化锰生产中排除的硫酸渣和铬渣目前还没有效果明显的综合利用途径。解决这部分锰渣的综合利用是实现崇左市生态锰产业的最紧迫的问题。现有的综合利用方案有蒸铵—制砖和磁选回收锰铁—浮洗回收石膏—石膏用于生产硫酸—硫酸回用于浸锰—生产硫酸后的氧化钙联产水泥。

4 结 语

面对国内经济结构调整和产业升级的严峻形势，我们要加大力度推进企业的清洁生产审核，推进锰系铁合金企业的余热发电改造工程，加快推进硫酸锰渣综合利用项目的实施，最大限度地实现“三废”排放减量化和回收利用；构建资源合理利用热电联产的锰工业生态链和协作配套产业链，提高整体经济效益；以保护植被生态，防治水土流失，复原地貌为重点，构建环保型矿山开发体系。通过建设生态型锰产业园区，带动崇左市的产业生态体系建设和经济可持续发展。

参考文献：

[1] 钱觉时，侯鹏坤，王智，等.可用于建筑材料的电解锰渣性能试验研究[J].材料导报，2009，23(5)：59-74.

[2] 张杰，练强，王建蕊，等.利用锰渣制备陶瓷墙地砖试验研究[J].中国陶瓷工业，2009，16(3)：16-19.

[3] 王政，朴光洙.矿业生态工业园区若干问题探析[J].中国矿业，2010，19(12)：35-38.

[4] 王波，李成.试谈生态工业园[J].工业建筑，2002，32(7)：81-83.

[5] 冯久田.鲁北生态工业园区案例研究[J].中国人口·资源与环境，2003，13(4)：98-102.