镁质环保产业浅析(摘编)


  我市具有丰富的菱镁矿资源,相关镁质产品在环保产业中具有巨大的应用潜力,镁质产品在三大环境保卫战中,可应用于蓝天保卫战进行烟气脱硫,碧水保卫战用于污水处理和水质改良,净土保卫战用于土壤修复。未来发展具有美好的前景。

  一、镁质材料在烟气脱硫中的应用

  (一)国外镁质材料在烟气脱硫行业中的应用

  采用镁剂进行烟气脱硫工艺起源于日本,这项技术于1975年以后由不同公司相继开发,并逐步取代了烧碱法和石灰法,所用脱硫剂为料浆状氢氧化镁,按湿法作业进行脱硫。在美国,烟气脱硫是氢氧化镁的消耗领域之一,美国Zimmor热电厂是用镁剂脱硫比较成功的电厂,装置已运行多年,其特点是镁剂经回收循环使用。韩国在镁剂脱硫工艺中着重研究了各种气—液吸收装置的功能特性,在一种被称为环式双流塔板吸收器中的脱硫率在95%以上。波兰华沙工业大学开发的镁剂湿法烟气脱硫工艺获得成功,并在火电厂中广泛应用。

  (二)国内镁质材料在烟气脱硫行业中的应用

  目前我国烟气治理技术90%以上为钙法。原料为石灰石,石灰各地都有,使用方便,价格便宜,但钙法设备庞大、腐蚀严重,副产物商业难度高易产生二次污染。随着环保要求的不断提高,我国镁法脱硫技术发展迅速,已在电厂燃煤锅炉排烟脱硫脱硝等领域开始实施,均取得良好效果。据数据显示,截止2015年中国实际投产运行的镁法烟气脱硫装置已达40套,其中投产运行的不仅仅是传统的发电厂、电站,并且应用在了小型或大型的金属冶炼行业,对于脱硫副产物的利用问题已逐步深入寻找多元化的利用途径,其中氧化镁再生法和硫酸镁回收法是目前的主流技术手段。

  (三)镁法烟气脱硫

  湿法镁剂脱硫比湿法钙剂脱硫具有显著的优越性,不仅可以在中小型电厂和化工厂应用,在大型电厂中的应用前景也很乐观。我国辽宁、山东等省有丰富的镁质矿物资源,如菱镁矿及其加工产品轻烧氧化镁,水镁石(天然氢氧化镁),为实施镁剂脱硫提供了丰富的吸收剂来源。根据国家《关于火电厂烟气脱硫关键技术和设备国产化规划要点》总体安排,我国当前和今后的开发重点是湿法脱硫,除已广泛应用的钙法已积累相当经验外,在已知的湿法技术中,镁剂脱硫从资源、技术、副产物出路等方面较适合我国国情,加之国内有多年钙法运行经验可资借鉴,有利于镁法的实施。

  湿法镁剂脱硫对我国火电行业和化工行业来说是一项实施可持续发展战略、保护环境、综合利用资源的新课题,也是一项技术含量高、具有一定难度又颇具发展潜力和应用前景的课题。根据镁剂脱硫在国外特别是日本的研发历程和应用状况,镁剂脱硫在我国将有着广阔的发展前景。

  在镁法脱硫副产物制备硫酸镁及其应用领域,2017年中国生产硫酸镁企业有50家左右,产量接近150万t,其中接近一半的产量出口国外,说明硫酸镁产品在国内外都有广阔的市场前景。硫酸镁一般在无机化工领域具有较大的应用需求,其中主要集中在建材与轻工业,例如镁质胶凝材料。另外在纺织、医药、造纸等行业也有较大的应用。

  二、镁质材料在污水处理与水质改良中的应用

  氢氧化镁是一种弱碱物质,与较强碱性物料(如石灰、烧碱、纯碱等)相比,具有缓冲性能好、活性大、吸附能力强、不具腐蚀性、安全可靠、无毒无害等优点。氢氧化镁在国外被广泛用于环保领域,可作为工业含酸废水的中和剂、工矿企业排放物中重金属的脱除剂、印染废水脱色剂、排烟脱硫剂、土地酸雨处理调节剂和水质、底质改良剂。氢氧化镁作为水质、底质改良剂应用于水环境的治理,国外已进行了多年的探讨研究,不论在海水、淡水养殖水体,还是水华防控、赤潮防控和废水处理方面都有众多效果显著的应用研究实例。

  三、镁质材料在土壤修复中的应用

  由于酸雨、偏施化肥,土壤淋溶现象导致钙镁流失,土壤酸化在我国越来越严重,所以目前土壤pH值调节主要是指土壤酸化治理。经作区土地流转速度比大田作物区快得多,恰好经作区的化肥用量相当大,土壤酸化尤其严重。随着氮、磷、钾等化肥的施用,作物产量的不断提高,土壤中的镁消耗多,补充少,作物缺镁现象在各地陆续出现。据有关资料介绍,目前全国约有54%的土壤需不同程度的补充镁肥。

  目前镁肥的种类有:水溶性固体镁肥的品种主要有硫镁矾、泻盐、无水硫酸镁、硫酸钾镁、钾盐镁矾等,其中以泻盐、硫镁矾应用最广泛。微溶性固体镁肥品种主要有菱镁矿、方镁石、水镁石、白云石、磷酸铵镁、蛇纹石等,其中以白云石应用最为广泛,而菱镁矿、轻烧氧化镁也有应用。液态镁肥在本质上似水溶性镁肥,是用于无土栽培和叶面施肥的品种,主要是泻盐和硝酸镁的不同浓度的水溶液。低含量氧化镁可用于直接撒在土地中使用,高纯度氧化镁可用于复合肥料中作为添加剂使用。

  四、我市镁质环保产业基本情况

  我市目前具有环保相关企业100余家,其中具有环保工程甲级乙级资质企业三家:辽宁冶金设计研究院有限公司,环境工程(大气污染防治)专项设计甲级;中冶北方(鞍山)工程技术有限公司,环境工程(大气污染防治、水污染防治工程、固体废物处理处置工程)专项甲级资质;鞍钢集团工程技术有限公司,环保工程(大气污染防治、固体废物处理处置工程)专项乙级。

  全市共有年销售收入500万元以上建材企业77户(规上企业29户),其中水泥生产企业13户,混凝土生产企业15户,墙体材料生产企业30户。镁质建材相关企业有:辽宁华宇镁建材有限公司、集佳绿色建筑科技有限公司、海城精华矿产有限公司、鞍山森羽建材股份公司、海城市后英集团玻镁板厂等。具备一定规模的肥料生产企业24家,其中镁肥企业两家:海城市德镁环保科技有限公司、海城镁肥实业有限公司;饲料生产企业30余家;镁质化工企业主要有海城精华矿产有限公司、海城镁矿、辽宁麦格尼科技有限公司等。

  目前存在产业结构不完善、自主创新能力不足、生产经营方式落后、产品同质化、镁法脱硫占有率低、产业链不完善等问题。

  五、发展建议

  (一)不断完善产业链

巨大的产业链,从矿石的开采到初加工,再到深加工,制成轻烧粉、重烧粉、电熔镁砂、中档镁砂等等,进一步应用于纸浆制造、镁化合物、建筑化合物、特种水泥、钢铁冶金、烟气脱硫、饲料等领域。

  虽然我市目前在菱镁矿深加工方面已经取得了巨大成绩,在市场上占据了不可动摇的地位,大型骨干企业在设备改造、工艺完善、科研投入、产品开发等方面不断推进。但从全产业链来看,产业链中下游还未完善,一直以来,我市的菱镁产品主要服务于钢铁产业作为耐火产品使用,除耐火相关制成品外,仍以原材料的生产为主供应给国内外中下游企业,而我市自身的菱镁产业链下游产业尚存很多空白,尚留有巨大的产业空间,我市应推进完善产业链,使镁资源得到充分利用,通过下游企业需求带动上游企业发展,通过上游企业的发展降低下游企业成本,最终增加全产业链的产业附加值并降低综合成本。例如:推进镁法脱硫的应用,可增加产业链上游低品位菱镁矿资源的利用,副产品硫酸镁可供应下游镁建材产业、镁化工产业等,降低上下游成本,提升菱镁行业的竞争力。

  (二)促进中小型菱镁企业多方向发展

  我市菱镁企业除一些发展较好的骨干企业和少数通过开发菱镁下游产品站稳市场取得良好发展的中小企业外,我市的众多的中小型菱镁企业,存在着产品雷同、中低端为主、产能过剩、恶性竞争、经营困难等问题,这类企业又多是镁耐火企业。这些企业在设备改造、技术创新、研发投入等方面已无法与大型骨干企业相竞争,因此,我市应引导这些中小企业向镁质环保产业转型,开发新市场,拓展新应用,研发新产品。联合科研院所设立镁质材料应用研发课题,发展产业链下游领域,非耐菱镁产业,梳理完善我市菱镁产业链,整体推动我市镁质环保产业创新性发展。

  (三)建立示范型工程

,联合上中下游企业,提升产业整体水平,增强产业链信心,增加菱镁资源附加值。在政府层面上,应有针对性的制定扶持政策,进一步增加相关企业转型创新的信心和活力。

  结语

,推进镁质环保产业发展。