攀枝花钒钛产业高质量发展对策研究

2022-12-18 09:23赵红梅陈坤贤陈坤铭刘佳丽陈子锦李俊翰
中国金属通报 2022年9期
关键词:海绵原料产业链

赵红梅,万 能,陈坤贤,陈坤铭,刘佳丽,陈子锦,孙 宁,李俊翰

经过50多年的开发建设,攀枝花钒钛产业发展迅速,成为国内第一、世界第二的钒钛制品生产基地。钒钛磁铁矿资源综合利用已进入深度开发阶段,钒钛产业集群入选“中国产业集群50强”。2020年,攀枝花市钒钛产业产值达到311.15亿元,顺利实现了从单一的钢铁经济向钒钛、钢铁经济并进的战略性转变。

当前,攀枝花市产业规模、产品结构、区域布局、发展模式、创新能力和可持续发展能力发生明显变化,具备进一步加快发展的坚实基础和有利条件,处于重要战略机遇期。

1 攀枝花钒钛产业发展现状

自攀钢“七一”出铁以来,经过50多年的建设发展,攀枝花已形成了钒、钛原料及化工、钛金属、钒钛二次资源及循环经济产业等产业链,拥有国内相对较完整的全流程钒钛资源综合开发利用体系。

1.1 钒产业情况

目前,在攀枝花钒产业领域,形成了从钒渣、钒含氧酸盐、钒氧化物到钒铁、钒铝、钒氮合金的全系列冶金用钒制品产业链。攀枝花的钒产业在国内规模最大、经济技术实力超强,钒制品国内市场占有率达到80%,国际市场占有率达到20%。拥有自主知识产权的核心技术,钒氮合金系列产品及其产业化技术成果整体技术处于国际领先水平。虽然攀枝花钒钛产业已呈集群式发展的态势,但仍处于集群发展的成长阶段,产业链的横向拓展、纵向延伸不够,产品种类偏少,钒深加工的高附加值产品欠缺,生产能耗高、污染重。

1.2 钛产业情况

钛产业形成了从钒钛磁铁矿到钛材及钛合金的相对完整的钛产业工艺流程。钛原料及化工产业形成了“钛矿→钛精矿→钛白粉”、“钛矿→钛精矿→富钛料→钛白粉”2条产业链;钛金属产业形成了“钛矿→钛精矿→富钛料→四氯化钛→海绵钛→钛锭→钛材”产业链。

钛原料及化工产业的产品主要有:钛精矿、酸溶性钛渣、四氯化钛、硫酸法钛白和氯化法钛白。钛精矿既可用于硫酸法钛白原料,也可用于酸溶性钛渣冶炼原料,而酸溶性钛渣又可作为硫酸法钛白原料。钛精矿和酸溶性钛渣还可同时作为硫酸法钛白原料。四氯化钛可同时作为氯化法钛白和海绵钛的生产原料;钛金属产业的产品主要有:海绵钛、钛材及钛合金等。

1.3 钒钛二次资源综合利用产业

固废:主要有选矿尾矿、黄磷水淬渣、硫酸烧渣、硫酸亚铁、钛石膏、酸解渣、氯化残渣、提钒尾渣、废硫酸钠、钛渣厂收尘渣、炉窑尘灰等。大部分仍以堆放处理为主,仅有少部分固废不外排入渣场,企业内部自行消化或循环利用。如黄磷渣主要成分是硅酸盐,具有一定的水化硬化特性,目前有少部分应用于水泥掺合料、水泥砌块等;硫酸烧渣主要富含铁,可以作为炼铁用原料,目前大部分出售给球团企业烧制球团矿;部分硫酸亚铁与硫铁矿混合掺烧生产硫酸;极少部分钛石膏用作水泥缓凝剂或掺合料;废硫酸钠主要出售给周边企业生产硫化碱产品。

废液:主要有选矿废液、硫酸法钛白废酸废水、渣场渗滤液、硫酸企业与海绵钛企业产生的废水等。选矿废液经处理后,企业循环使用不外排。硫酸法钛白废水部分经处理达标后排至金沙江,大量的废酸还需要进行处理,目前的处理方法是通过循环经济产业链提高利用率、制作含有硫酸铁做净水剂销售,或者进入污水处理进行中和,废石膏用于水泥厂或堆放。渣场渗滤液经渗滤液池收集后,经管道送至污水处理站处理后排至污水处理厂。

废气:高钛渣尾气、海绵钛氯化及精制工序废气、钠电解工序废气、五氧化二钒焙烧废气、黄磷尾气等。目前,企业正加大力度攻关烟气脱硫脱硝一体化技术,实现尾气治理与余热利用;对黄磷尾气中磷化物、硫化物、砷化物、氟化物实施净化处理,制备钙镁磷肥,实现黄磷尾气的综合利用,有力推动我国黄磷产业的技术进步与可持续发展。

2 钒钛产业发展存在的主要问题

产业层次偏低,整体水平不高。攀枝花主导产业还不突出,多属于钢铁板块和重化工行业,传统产业多,高端产业少,产品结构单一,产业层次较低,附加值不高,产业链条单一,产业链延伸不足,企业之间协作配套不足,未形成相互支撑的配套体系。园区整体发展水平不高,大部分生产企业规模偏小,企业技术和管理创新备受制约,整体市场竞争力不强。

产业体系不优,协调发展不足。缺乏与钒钛产业相关的配套产业,就无法建立起相互依存与支撑的产业集群。当前,攀枝花产业体系不完善,产业之间配套不足,严重影响了钒钛产业产能发挥。钒钛产业的纵向上下游衔接不紧密,横向缺乏互补性,产业协调发展不足,直接影响钒钛产业的延伸和快速发展。一是制造产业较弱。以钛产业为例,目前攀枝花钛产品主要集中在钛产业链的上游,低端产品严重过剩,中高端产品几乎为空白,向上影响海绵钛企业产能的发挥,往下限制钛产品生产的原料来源。二是生产性服务产业发展滞后。高新区内物流、金融、工业贸易产业的发展滞后也严重阻碍了钒钛产业的发展。

企业技术落后,核心竞争不强。很多民营企业投入科技研发的资金有限,大多采用成熟技术,甚至是靠引进国外已经过时的技术。企业技术水平不高,科技创新能力不足,企业发展缺乏重大关键技术支撑,特别是钒钛高端材料及深加工领域亟需实现关键技术上的重大突破。现代化管理水平不高,缺乏核心竞争力。电子商务、新材料、新能源、清洁燃料等新兴产业发展不成熟,传统产业改造升级过程步伐缓慢,经济发展阻力较大。

高端人才短缺,科技创新不强。创新驱动乏力,企业管理人才和高精尖技术人才匮乏,管理水平较低;大部分企业因为资金不足,创新人才储备不足,创新能力受限。由于自我科技创新发展能力不足,制约了高新技术产业发展。

3 攀枝花钛产业发展的主要方向

3.1 优化钛产业空间布局

统一规划全市钛产业布局,逐步形成产业链分工合理、配套协作、循环发展的集聚发展格局。对锻压、轧制、公辅(热处理、表面处理)等带有公用性质的产业,原则上只在一个地区布局,避免重复;对于原材料依存度较高的产业,如钛精矿产业,按照靠近原材料产区布局;对生产要素特别是电价比较敏感的产业,如高钛渣、海绵钛、钛及钛合金熔铸、锻压等产业,要靠近电力成本较低的地区;已经形成一定规模的产业,要考虑产业技改升级以及产业链下游延展,特别是钛白粉产业,原则上只在已经形成产业集聚的区域布局;对于后端应用产业,鼓励遍地开花,探索专精特新方向,深耕细分市场。

3.2 钛金属产业链延伸

向钛产业的下游高端进一步延长,进一步开发新技术新产品,拓宽市场空间,特别是向航空航天、军工、海工等领域延伸拓展,形成完整的、高端的全流程钛金属产业链,以及与产业链各环节相匹配的钛企业集群。

上游环节的产品主要有:钛精矿、高钛渣、四氯化钛,海绵钛等,属于钛原料。中游环节的重要产品主要有:海绵钛,钛锭,钛合金锭,板坯材,棒坯材,管坯材,线丝材,以及钛及钛合金粉材等。下游产品主要有:钛及钛合金坯料、锻件,钛热轧卷,钛复合板,钛合金铸件,钛合金精密铸件,钛焊管;运动器械:高尔夫球杆、网球拍、滑雪板、滑雪杖、钓具、帐篷杆等。生活用品:眼镜架、天线、乐器、钛锅、钛杯、钛勺等。医疗器械:人工关节、牙弓丝、血管支架、假肢、光催化剂等。钛及钛合金粉末冶金及增材制造制品:可用于汽车、冶金、电子、化工、生物医学等领域的钛零部件标准件和异形件,如钛弹簧、钛螺母、钛螺栓、钛铆钉、钛阀、钛垫圈、钛支架等。

3.3 钛原料及钛化工

以攀西地区丰富的钒钛磁铁矿资源为依托,瞄准钛白产品对钛原料品种和精料化以及环保需求,立足国内钛资源特点,开发并应用高品质钛原料新技术新产品,丰富钛白原料产品品种,拓宽、强壮钛原料及钛化工产业链,补短板,拓宽配套,做强做精全流程钛产业链的中上游,增强钛产业竞争力。

4 攀枝花钒产业发展的主要方向

4.1 钒产业发展合理规划和顶层设计

综合考虑产业、市场、资源、技术、环境等要素,引导入驻企业通过技术升级改造、转型发展、延伸产业链、扩大产品生产规模、提升高附加值产品数量和质量;其次,进行广泛招商引企入驻,做大做强钒产业链,提升钒产业链产品的关联性。

4.2 增加供应渠道

一是盘活富邦公司或者以发展钒钛为切入点新增部分钢铁产能指标,增加钒渣供应。二是鼓励发展非高炉提钒工艺,在不新增钢铁产能的基础上扩大钒原料供应。三是进一步强化铁精矿销售政策,积极支持钒原料回流攀枝花。

4.3 钒产品应用领域拓展

以钒资源创新开发综合利用为核心,发展特色产业,打造全流程钒产业链,延伸拓宽钒产业链,强化新技术、新工艺、新装备、新产品的研发,提高产品档次。未来要稳步提高冶金用钒规模水平,重点加快培育和发展三大新兴产业:一是以高品质钒氧化物和钒电解液为代表的钒化合物产品;二是以钒铁、钒铝和钒氮合金为代表的钒金属新材料产品;三是以钒基催化剂、钒基锂离子电池正极材料和氧化钒薄膜为代表的含钒新型功能材料产品。

5 攀枝花钒钛二次资源综合利用产业发展的主要方向

大量二次资源的产生,只有寻找合理的处治和综合利用途径,才能最大限度提高资源利用率、降低资源浪费以及对周围环境的危害。

5.1 钛、铁、硫、磷资源耦合和循环利用

攀枝花石膏渣年排放量占据全区固废排放量的89%,这些石膏渣作为固废处置既浪费资源、占用土地,又污染环境。如何实现石膏渣全资源化利用,既是资源循环利用,替代原生资源的产业,同时又是先进环保产业。不仅符合国家的战略性新产业发展要求,而且市场潜力巨大。结合钒钛产业产生的废气、废酸,要实现“钛、铁、硫、磷”的资源耦合和循环利用。

5.2 大力推进海绵钛熔盐氯化废熔盐资源综合利用

海绵钛氯化废盐采用破碎送至渣场填埋方式处理。由于熔盐氯化渣排量大且主要成分为氯化物,采取填埋方式不仅造成钠铁锰资源的浪费,还存在着土壤和地下水被污染的严重环境风险和专用渣场容量受限等问题。

攀钢目前正在开发“熔盐高温水淬-氧化沉淀-蒸发结晶”工艺,可回收氯化废盐中的钠、镁、铁、锰等元素进行回收。政府和高新区应大力支持该项目的建设,实现氯化废盐的资源化、减量化、无害化处理。

5.3 稀贵金属的提取利用

依托本地资源优势和产业优势,加大科技攻关力度,支持骨干企业加大科技投入,加快从钛白废酸和钛渣烟尘中提钪、镓、锌、铟等稀贵金属的产业化步伐,实现有价金属的有效分离和提取。做大稀贵金属材料产业,开展新产品研发,扩大下游产品应用领域,培育领军型企业,做大稀贵金属材料产业,成为中国战略金属供应基地,为太阳能、特色钢铁、机械制造、功能材料等产业提供原料。

5.4 钛金属产业的残钛料

钛金属产业是高新区未来发展的重点产业。然而,由于钛材加工的特殊性,钛材的成品率不高,造成大量残废金属。加之随着未来大量钛金属加工项目的建设上马,大量的钛材残料需要回收。不同残钛料的回收利用方式如下:未被污染的残钛,包括加工后的边角余料和钛屑,量大质好,应尽量作为熔炼钛锭的添加料。块状的废海绵钛,由于其纯度和成分不同,可分别作为钢铁工业中的脱气剂或合金添加剂。等外废海绵钛、钛粉末废料宜作为烟火工业中的爆燃剂,也可作为制取铝加工工业中的添加剂。混料的或杂志多的钛屑或砂轮灰,可加工成粉末,作为烟火工业中的爆燃剂。

6 结语

钢铁钒钛是攀枝花国民经济的重要支柱产业和特色优势产业,但目前钢铁、钒制品、钛白粉等低端产业产能过剩,高端钛材和钛及钛合金零部件等战略性新兴产业发展尚不成熟,低端产品需求力度减弱,而高端产品开发与市场需求之间的矛盾扩大。因此,我市的产业发展方式要从增量扩能为主转向调整存量、做优增量并举,注重提质增效和生态环境的可持续性。当前,我市正处于产业结构调整转型升级发展的关键期,要以铁钒钛资源优势为支撑,进行产业结构调整布局,以钢铁产业带动钛产业的转型升级,以钛产业促进钢铁产业的集聚发展。形成钢铁钒钛产业集群,延伸下游产业链,提高工业产品的附加值,以高端产品抢占市场的制高点,把资源优势彻底转变为产业优势。

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