文/屈小荣 李辉林 牛莉慧
参与清洁生产标准制定提高企业核心竞争力
文/屈小荣 李辉林 牛莉慧
用清洁生产的理念和方法来指导工业生产过程的资源和环境管理,实现资源和环境可持续发展。本文以企业积极参与制定氯化钾清洁生产地方标准为例,来阐述企业如何通过参与清洁生产技术地方标准的制定,为推进青海省氯化钾企业清洁生产、环保低能耗和企业经济和社会效益双丰收的可持续发展模式展开积极的探索。
清洁生产地方标准社会和经济效益提升
当今,资源和环境已成为我国建设小康社会的瓶颈问题,如何发展过程中减少资源的消耗和对环境的影响?企业如何在发展生产过程中通过提高资源和能源的利用率,降低成本,并最大限度地降低废物排放,保护环境,实现社会和经济效益最大化?2002年我国推出了《清洁生产促进法》,2012年完成修订。其中,明确指出清洁生产是指不断采取改进设计、使用清洁的能源和原料、采用先进的工艺技术与设备、改善管理、综合利用等措施,从源头削减污染,提高资源利用效率,减少或者避免生产、服务和产品使用过程中污染物的产生和排放,以减轻或者消除对人类健康和环境的危害。在我国,从事生产和服务活动的单位以及从事相关管理活动的部门依照此法规定,组织、实施清洁生产。
公司通过自主技术创新,拥有了具有国际先进的氯化钾生产技术和工艺。该技术和工艺通过节约能源、降低原材料损耗、高回收率和高品质等优势来实现清洁生产,而且,通过参与青海省地方标准的制定,将这种清洁生产工艺推广到青海省,旨在改善本地区较粗放的高耗能、耗水、耗气和回收率低的传统生产模式,共同采用高效保护环境资源的氯化钾清洁生产模式。
国外钾盐工业起步较早,自20世纪30年代,德国、法国、美国、前苏联、以色列、加拿大和我国等国家相继发展了钾盐工业,保证世界工业和农业对氯化钾的需求。目前,加拿大、俄罗斯、白俄罗斯、德国4国产量约占世界总产量的80%。氯化钾的加工方法随着采矿方法、盐类存在的类型和不溶性矿泥含量不同而异,根据矿物的特性及产品的要求选择合适的生产工艺。国外利用光卤石原料大规模生产氯化钾的工艺路线主要有3种:冷分解-浮选法、热溶-结晶法和反浮选-冷结晶法。其中,冷分解-浮选法生产工艺成熟,应用历史长,投资较少,但产品质量较低、水分含量高、粒度细,钾回收率低,国外在上世纪80年代末已不采用该工艺技术;采用热溶-结晶法,产品质量好,但投资大、能耗高,设备腐蚀严重,生产成本高,主要适用于生产工业用氯化钾。反浮选-冷结晶法是目前国际上该领域最先进的生产工艺技术。
国内可溶性固体钾盐缺乏,主要以开采盐湖卤水钾矿为主。国内的盐湖提钾工艺起步较晚,上世纪60年代初开发了冷分解-洗涤法,产品中的有效成分——氯化钾的含量和质量得到了提高。60年代后期,采用冷分解-浮选法(即正浮选)工艺生产氯化钾,从此替代了冷分解-洗涤法工艺,氯化钾生产技术得到了较大提高。最近十几年,钾肥生产受到国家高度重视,钾肥行业得到了迅速发展。据统计,截至2012年底,青海地区共有氯化钾生产企业16家。以光卤石为原料加工提取氯化钾的主要加工工艺有:反浮选-冷结晶、冷分解-正浮选技术、热溶结晶法、兑卤工艺、冷结晶-正浮选法等。反浮选-冷结晶技术是在学习、吸收、借鉴冷结晶技术的基础上,根据盐田光卤石的组成特点开发出来的。流程主要分为:原矿调浆系统、反浮选系统、冷分解与冷结晶系统、精矿洗涤及产品干燥系统4部分,已成功应用超过10年。
公司自2006年开始进行盐湖钾肥生产中提高钾回收利用率技术开发研究,对年产100万吨反浮选-冷结晶氯化钾生产装置进行了设备改造,该技术的应用,氯化钾产品粒径大于0.2毫米,大大减少了干燥氯化钾产品所需天然气用量,节约了水、电消耗,取得了明显的节能降耗效果,同时还提高了氯化钾产品的回收率、产品品质以及产量,达到了“产品高品质、流程高回收率、装置高产量”一体化。2012年4月,国土资源部将反浮选-冷结晶技术列入第一批矿产资源节约高级选矿先进技术。
公司多年来一直致力于研究利用不同品位原料生产氯化钾的工艺技术,成功地将冷结晶技术移植到正浮选工艺上,在保持冷分解-正浮选技术优点的同时,引入冷结晶工艺代替冷分解工艺,取长补短,结合两种工艺的优点,发明了冷结晶-正浮选技术。该技术中采用的关键设备——结晶器实现了在分解结晶区延长大颗粒光卤石的停留时间,使光卤石分解更完全,氯化钾产品平均粒度大幅提高,该结晶器已申请发明专利。该技术在年产值40万吨正浮选生产装置的成功应用,平均日产量由1 710吨提高到1 915吨,氯化钾产品中K2O含量由原来的57%左右提升到60%,H2O含量由不大于6%降低到不大于2%;回收率由2011年的56.76%提高到2013年的60.52%;每吨产品耗水下降了2吨;产品粒度由约0.04毫米增大到约0.1毫米;粗钾水平带机含湿量由原来的约19%降到15%以下,产品离心机含湿量由原来的不小于12%下降到不大于8%;每小时电耗下降了10千瓦、每吨燃煤下降了0.7千克产品,仅2012年较2011年节约能源约812吨标准煤。提高了产品回收率,减少了能源消耗,降低了能源成本(见表1)。冷结晶—正浮选工艺流程简单,原矿适应性强,在利用中、低品位钾矿生产氯化钾方面优势突出。2013年该成果通过青海省成果鉴定为国内领先水平。
表1 新旧工艺产量、耗能、水、电和品质比对表
为了推进行业技术进步,全面推广先进的钾肥清洁生产技术,充分利用国家有限的钾资源,提高企业竞争力,引领我国氯化钾行业向高水平发展,公司制定了Q/QYG 001-2012《氯化钾》企业标准,产品性能全面提升。
从品质比对来看,Q/QYG 001的II类农业用合格品标准为K2O不小于57%,H2O不大于2%,GB 6549-2011《氯化钾》合格品标准为K2O不小于55%,H2O不大于6%。经比较,Q/QYG 001的K2O质量指标优于国家标准2个百分点,H2O低于国家标准4个百分点。
为了进一步保护环境和提高资源利用率,公司积极推广这类可持续发展的清洁生产模式,并参与到DB63/T 1304-2014《氯化钾生产技术冷结晶—正浮选法》和DB63/T 1305-2014《氯化钾生产技术反浮选—冷结晶法》青海省地方标准制定中。目前已完成标准制定并于今年7月1日开始实施。该两项标准包括氯化钾生产工艺原理、工艺流程、工艺参数、产品质量指标和检验方法。标准的制定,推进了氯化钾行业技术进步,增强了企业核心竞争力,企业掌握市场竞争主动权,与此同时节能、降耗,提升了有限钾矿资源利用率。
创新是企业的灵魂,也是企业发展的动力,没有创新,企业便停滞不前。创新离不开标准,脱离了标准的创新是不成熟、不健全的;任何一项成果,若离开了清洁生产模式,就无法实现其持久的发展,无法保持长久的生命力。
在制定地方标准过程中,公司将先进的钾肥生产核心技术、“反浮选-冷结晶法”和“冷结晶-正浮选法”(已国家发明专利,并荣获国家专利局和世界知识产权组织联合颁发的专利金奖)与国外、青海省资源环境以及企业的生产现状相结合,反复听取相关企业的意见和建议,通过不断地试验,优化工艺流程,改进设备,提高生产的可操作性,最终完成氯化钾工艺流程标准化。目前,DB63/T 1304和DB63/T 1305两项地方标准已发布。希望通过该地方标准的实施,提升整个地区的氯化钾等资源利用率。
企业参与制定地方标准的过程,也是不断持续提高自身产品质量、稳定性和性能的过程。在此基础上增加产量,形成更大规模稳定的生产。企业不但在经济效益得到提高,还将国内有限的资源得以合理有效地开发利用,既满足客户需要,还增强了产品的市场竞争力,形成可持续健康发展的良性循环。
两项地方标准的制定和实施,旨在可以减少相关生产企业面临的技术风险和不确定性,加速新技术的普及,提升低品位资源的有效利用率,推动青海省有限钾矿资源的合理开发和保护,降低水资源、能源的损耗,带领全省氯化钾生产企业走上清洁生产的发展之路,并取得经济效益最大化。如,某分公司投资2.4亿元,对年产20吨氯化钾冷分解-浮选法装置进行了40万吨规模反浮选-冷结晶法扩能技术改造,较传统冷分解-浮选法工艺年均节约氯化钾资源9.4万吨,近3年平均年销售收入超过10亿元,平均年利润超过3亿元,经济效益显着。又如,公司投资25亿元新建年产10万吨氯化钾项目,较传统冷分解-浮选法工艺年均节约氯化钾资源234万吨,近3年平均年销售收入超过26亿元,平均年利润超过12亿元,后评价报告测算内部收益率为26.83%,经济效益显着。
又因生产技术与国际接轨,为省氯化钾产品走出国门,占领国外市场提供可靠了技术保障。氯化钾生产企业增效以及推动青海省绿色经济发展具有十分重要的意义。无论是从短期还是长远来看,产生的经济效益和社会效益是显而易见的。对于一个行业来说,有一个科学且符合实际的标准是很重要的,标准制定后的推进工作必不可缺,如,宣传和贯彻工作。我们应积极组织相关企业开展标准培训,以推动这类清洁生产工艺地方标准的采用,尽快淘汰那些不可持续的、对环境污染和资源利用率低的落后生产方式。
Sustainable development of resources and the environment can be achieved by using clean production concepts and methods to guide resource and environmental management of industrial processes.Using companies which actively involved in developing local standards for clean production of potassium chloride as an example,the paper illustrates how companies by active participation of local standards development in clean production technologies to promote clean production of potassium chloride in Qinghai,and to explore the sustainable development model for the enterprise to achieve low energy consumption and environmental protection,and meantime to bring in economical and social benefits.
Clean production;Local standards;Economical and social benefits;Improve
(作者单位:国家盐湖资源综合利用工程技术研究中心)