文/屈小榮 李輝林 牛莉慧
參與清潔生產標準制定提高企業核心競爭力
文/屈小榮 李輝林 牛莉慧
用清潔生產的理念和方法來指導工業生產過程的資源和環境管理,實現資源和環境可持續發展。本文以企業積極參與制定氯化鉀清潔生產地方標準為例,來闡述企業如何通過參與清潔生產技術地方標準的制定,為推進青海省氯化鉀企業清潔生產、環保低能耗和企業經濟和社會效益雙豐收的可持續發展模式展開積極的探索。
清潔生產地方標準社會和經濟效益提升
當今,資源和環境已成為我國建設小康社會的瓶頸問題,如何發展過程中減少資源的消耗和對環境的影響?企業如何在發展生產過程中通過提高資源和能源的利用率,降低成本,并最大限度地降低廢物排放,保護環境,實現社會和經濟效益最大化?2002年我國推出了《清潔生產促進法》,2012年完成修訂。其中,明確指出清潔生產是指不斷采取改進設計、使用清潔的能源和原料、采用先進的工藝技術與設備、改善管理、綜合利用等措施,從源頭削減污染,提高資源利用效率,減少或者避免生產、服務和產品使用過程中污染物的產生和排放,以減輕或者消除對人類健康和環境的危害。在我國,從事生產和服務活動的單位以及從事相關管理活動的部門依照此法規定,組織、實施清潔生產。
公司通過自主技術創新,擁有了具有國際先進的氯化鉀生產技術和工藝。該技術和工藝通過節約能源、降低原材料損耗、高回收率和高品質等優勢來實現清潔生產,而且,通過參與青海省地方標準的制定,將這種清潔生產工藝推廣到青海省,旨在改善本地區較粗放的高耗能、耗水、耗氣和回收率低的傳統生產模式,共同采用高效保護環境資源的氯化鉀清潔生產模式。
國外鉀鹽工業起步較早,自20世紀30年代,德國、法國、美國、前蘇聯、以色列、加拿大和我國等國家相繼發展了鉀鹽工業,保證世界工業和農業對氯化鉀的需求。目前,加拿大、俄羅斯、白俄羅斯、德國4國產量約占世界總產量的80%。氯化鉀的加工方法隨著采礦方法、鹽類存在的類型和不溶性礦泥含量不同而異,根據礦物的特性及產品的要求選擇合適的生產工藝。國外利用光鹵石原料大規模生產氯化鉀的工藝路線主要有3種:冷分解-浮選法、熱溶-結晶法和反浮選-冷結晶法。其中,冷分解-浮選法生產工藝成熟,應用歷史長,投資較少,但產品質量較低、水分含量高、粒度細,鉀回收率低,國外在上世紀80年代末已不采用該工藝技術;采用熱溶-結晶法,產品質量好,但投資大、能耗高,設備腐蝕嚴重,生產成本高,主要適用于生產工業用氯化鉀。反浮選-冷結晶法是目前國際上該領域最先進的生產工藝技術。
國內可溶性固體鉀鹽缺乏,主要以開采鹽湖鹵水鉀礦為主。國內的鹽湖提鉀工藝起步較晚,上世紀60年代初開發了冷分解-洗滌法,產品中的有效成分——氯化鉀的含量和質量得到了提高。60年代后期,采用冷分解-浮選法(即正浮選)工藝生產氯化鉀,從此替代了冷分解-洗滌法工藝,氯化鉀生產技術得到了較大提高。最近十幾年,鉀肥生產受到國家高度重視,鉀肥行業得到了迅速發展。據統計,截至2012年底,青海地區共有氯化鉀生產企業16家。以光鹵石為原料加工提取氯化鉀的主要加工工藝有:反浮選-冷結晶、冷分解-正浮選技術、熱溶結晶法、兌鹵工藝、冷結晶-正浮選法等。反浮選-冷結晶技術是在學習、吸收、借鑒冷結晶技術的基礎上,根據鹽田光鹵石的組成特點開發出來的。流程主要分為:原礦調漿系統、反浮選系統、冷分解與冷結晶系統、精礦洗滌及產品干燥系統4部分,已成功應用超過10年。

公司自2006年開始進行鹽湖鉀肥生產中提高鉀回收利用率技術開發研究,對年產100萬噸反浮選-冷結晶氯化鉀生產裝置進行了設備改造,該技術的應用,氯化鉀產品粒徑大于0.2毫米,大大減少了干燥氯化鉀產品所需天然氣用量,節約了水、電消耗,取得了明顯的節能降耗效果,同時還提高了氯化鉀產品的回收率、產品品質以及產量,達到了“產品高品質、流程高回收率、裝置高產量”一體化。2012年4月,國土資源部將反浮選-冷結晶技術列入第一批礦產資源節約高級選礦先進技術。

公司多年來一直致力于研究利用不同品位原料生產氯化鉀的工藝技術,成功地將冷結晶技術移植到正浮選工藝上,在保持冷分解-正浮選技術優點的同時,引入冷結晶工藝代替冷分解工藝,取長補短,結合兩種工藝的優點,發明了冷結晶-正浮選技術。該技術中采用的關鍵設備——結晶器實現了在分解結晶區延長大顆粒光鹵石的停留時間,使光鹵石分解更完全,氯化鉀產品平均粒度大幅提高,該結晶器已申請發明專利。該技術在年產值40萬噸正浮選生產裝置的成功應用,平均日產量由1 710噸提高到1 915噸,氯化鉀產品中K2O含量由原來的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%;每噸產品耗水下降了2噸;產品粒度由約0.04毫米增大到約0.1毫米;粗鉀水平帶機含濕量由原來的約19%降到15%以下,產品離心機含濕量由原來的不小于12%下降到不大于8%;每小時電耗下降了10千瓦、每噸燃煤下降了0.7千克產品,僅2012年較2011年節約能源約812噸標準煤。提高了產品回收率,減少了能源消耗,降低了能源成本(見表1)。冷結晶—正浮選工藝流程簡單,原礦適應性強,在利用中、低品位鉀礦生產氯化鉀方面優勢突出。2013年該成果通過青海省成果鑒定為國內領先水平。

表1 新舊工藝產量、耗能、水、電和品質比對表

為了推進行業技術進步,全面推廣先進的鉀肥清潔生產技術,充分利用國家有限的鉀資源,提高企業競爭力,引領我國氯化鉀行業向高水平發展,公司制定了Q/QYG 001-2012《氯化鉀》企業標準,產品性能全面提升。
從品質比對來看,Q/QYG 001的II類農業用合格品標準為K2O不小于57%,H2O不大于2%,GB 6549-2011《氯化鉀》合格品標準為K2O不小于55%,H2O不大于6%。經比較,Q/QYG 001的K2O質量指標優于國家標準2個百分點,H2O低于國家標準4個百分點。
為了進一步保護環境和提高資源利用率,公司積極推廣這類可持續發展的清潔生產模式,并參與到DB63/T 1304-2014《氯化鉀生產技術冷結晶—正浮選法》和DB63/T 1305-2014《氯化鉀生產技術反浮選—冷結晶法》青海省地方標準制定中。目前已完成標準制定并于今年7月1日開始實施。該兩項標準包括氯化鉀生產工藝原理、工藝流程、工藝參數、產品質量指標和檢驗方法。標準的制定,推進了氯化鉀行業技術進步,增強了企業核心競爭力,企業掌握市場競爭主動權,與此同時節能、降耗,提升了有限鉀礦資源利用率。

創新是企業的靈魂,也是企業發展的動力,沒有創新,企業便停滯不前。創新離不開標準,脫離了標準的創新是不成熟、不健全的;任何一項成果,若離開了清潔生產模式,就無法實現其持久的發展,無法保持長久的生命力。
在制定地方標準過程中,公司將先進的鉀肥生產核心技術、“反浮選-冷結晶法”和“冷結晶-正浮選法”(已國家發明專利,并榮獲國家專利局和世界知識產權組織聯合頒發的專利金獎)與國外、青海省資源環境以及企業的生產現狀相結合,反復聽取相關企業的意見和建議,通過不斷地試驗,優化工藝流程,改進設備,提高生產的可操作性,最終完成氯化鉀工藝流程標準化。目前,DB63/T 1304和DB63/T 1305兩項地方標準已發布。希望通過該地方標準的實施,提升整個地區的氯化鉀等資源利用率。

企業參與制定地方標準的過程,也是不斷持續提高自身產品質量、穩定性和性能的過程。在此基礎上增加產量,形成更大規模穩定的生產。企業不但在經濟效益得到提高,還將國內有限的資源得以合理有效地開發利用,既滿足客戶需要,還增強了產品的市場競爭力,形成可持續健康發展的良性循環。

兩項地方標準的制定和實施,旨在可以減少相關生產企業面臨的技術風險和不確定性,加速新技術的普及,提升低品位資源的有效利用率,推動青海省有限鉀礦資源的合理開發和保護,降低水資源、能源的損耗,帶領全省氯化鉀生產企業走上清潔生產的發展之路,并取得經濟效益最大化。如,某分公司投資2.4億元,對年產20噸氯化鉀冷分解-浮選法裝置進行了40萬噸規模反浮選-冷結晶法擴能技術改造,較傳統冷分解-浮選法工藝年均節約氯化鉀資源9.4萬噸,近3年平均年銷售收入超過10億元,平均年利潤超過3億元,經濟效益顯著。又如,公司投資25億元新建年產10萬噸氯化鉀項目,較傳統冷分解-浮選法工藝年均節約氯化鉀資源234萬噸,近3年平均年銷售收入超過26億元,平均年利潤超過12億元,后評價報告測算內部收益率為26.83%,經濟效益顯著。

又因生產技術與國際接軌,為省氯化鉀產品走出國門,占領國外市場提供可靠了技術保障。氯化鉀生產企業增效以及推動青海省綠色經濟發展具有十分重要的意義。無論是從短期還是長遠來看,產生的經濟效益和社會效益是顯而易見的。對于一個行業來說,有一個科學且符合實際的標準是很重要的,標準制定后的推進工作必不可缺,如,宣傳和貫徹工作。我們應積極組織相關企業開展標準培訓,以推動這類清潔生產工藝地方標準的采用,盡快淘汰那些不可持續的、對環境污染和資源利用率低的落后生產方式。
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
(作者單位:國家鹽湖資源綜合利用工程技術研究中心)