李春洪,胡景亮,趙 斌,唐麗英
(四川省建材工業科學研究院,四川 成都 610081)
我國是水泥大國,四川省是水泥大省,近年來四川省水泥產量一直排在全國前五。當前中國經濟增速放緩,在全國水泥行業面對產能嚴重過剩矛盾和環保約束趨緊的雙重壓力之下,四川省出臺了一系列措施推進水泥行業供給側結構性改革,推動水泥行業結構調整、轉型升級、綠色發展和高質量發展,提升水泥行業可持續發展能力,促進水泥行業實現穩增長、調結構、增效益。
截止2017年我國工業固廢累計堆積的工業固體廢物總量已達600億~700億t[1],占用了大量的土地資源,也對環境造成了嚴重的影響,固體廢物的處置問題愈加嚴重。2017年我國大宗工業固廢產生量約為36.56億t,同比增長1.05%。分總類統計,尾礦占比最大,為44.20%;其次是煤矸石、粉煤灰、鋼鐵渣、工業副產石膏、赤泥、有色冶煉渣,分別占比為17.34%、15.86%、12.34%、5.83%、2.74%和1.70%。2017年,我國大宗工業固廢利用量為17.16億t,綜合利用率約為46.94%。各類大宗工業固廢綜合利用情況最好的為有色冶煉渣,利用率超過90%,其次為鋼鐵渣、粉煤灰和煤矸石,利用率分別為76.05%、75%和67.35%;綜合利用較差的為工業副產石膏和尾礦,利用率分別為44.60%和22.09%,其中脫硫石膏綜合利用率較高(約70%)[2]。實踐證明,建材行業是固廢資源利用最有效的途徑,其中以水泥行業尤為突出。因此,大力推動水泥行業對固廢的資源綜合利用,對解決好資源利用和環境保護具有重要意義。
四川省水泥行業伴隨著2008年汶川地震災后重建開始突飛猛進的發展,為區域建設發展做出了強大支撐和巨大貢獻。“十二五”期間,四川水泥行業通過在轉變發展方式、促進結構調整、推動科技創新與進步、提升發展水平、加快節能減排和綠色發展與“走出去”等方面的努力,水泥行業呈現出結構調整與轉型升級向縱深轉折,逐步向中高端和高端發展轉變。“十三五”以來,四川水泥行業堅持加強自主創新和成果轉化,提升水泥煅燒工藝技術水平,推廣實施水泥窯協同處置,水泥行業逐漸演變成了各類固廢的消納大戶,資源綜合利用廢棄物種類多且消耗量大,推動了水泥企業逐步向綠色化工廠發展。
截止2019年底,四川省水泥行業企業共計155家,其中全能線企業(既生產水泥熟料也生產水泥的企業)91家,分布在19個市(州),僅南充市和遂寧市未建有水泥全能線,水泥熟料生產規模達到358 500 t/d;粉磨站企業合計有64家,分布于17個市(州),廣安市、廣元市、雅安市和自貢市未建有水泥粉磨站。四川省水泥全能線企業各市(州)分布情況見圖1,四川省各地區水泥熟料產能分布情況見圖2,四川省水泥粉磨站企業各市(州)分布情況見圖3,四川省水泥生產線規模分布見圖4。

圖1 四川省水泥全能線企業各市(州)分布情況

圖2 四川省各地區水泥熟料產能分布情況

圖3 四川省水泥粉磨站企業各市(州)分布情況
四川省目前還沒有單線設計產能超過5 000 t/d的生產線,單條熟料生產線產能普遍較小,主要以2 000~4 000 t/d為主,共計55條,占比達到52.38%,超過了全省水泥生產線的50%;小于2 000 t/d的生產有12條,占比11.43%;4 000~5 000 t/d的生產線有38條,占比36.19%。

圖4 四川省水泥生產線規模分布圖
同時,四川省水泥行業集中度明顯提高,目前已形成年熟料產能大于500萬t的大企業大集團8個,分別為西南水泥、峨勝水泥、海螺水泥、亞泥水泥、星船城水泥、紅獅水泥、臺泥水泥和拉法基水泥,其中西南水泥年熟料產能超過4 000萬t,峨勝水泥年熟料產能超過1 000萬t。
近年來,四川省水泥行業加快推動產品結構調整,主要水泥產品包括M32.5、P·O42.5、P·C42.5R、P·O42.5R、P·O52.5以及特種水泥。高標號等級水泥逐漸增加,低標號等級水泥逐漸減少。水泥/水泥熟料的比值呈不斷下降趨勢,從2016年的1.74下降到2019年的1.45(見表1),降幅達到16.67%,低于全國1.53的平均水平,四川省水泥行業產品結構調整取得了一定成效,走在了全國前列。四川省的水泥產量對全國水泥產量的占比相對穩定,維持在6%左右。

表1 2016~2019年四川水泥產量情況表
近10年來,四川省水泥行業堅持可持續發展,通過不斷的淘汰落后、技術改造和轉型升級,目前四川省所有的水泥全能線企業都實現采用先進的新型干法水泥生產技術,并且積極參與和配合“二代水泥”的研發工作,不斷優化設計、自主創新、裝備提升、低碳技術開發和加強節能減排等,其中嘉華特種水泥已建設成為國家技術創新示范企業、國家高新技術企業,建有重點實驗室、工程技術研究中心、博士后創新實踐基地等,亞東水泥、峨勝水泥和星船城水泥等企業獲評四川省企業技術中心。
通過參觀學習省外智能制造生產線,四川省水泥企業結合實際,正加快推動企業的智能制造改造進程,包括改造建設智能物流系統、MES系統、ERP系統和智能監測分析系統等。近年來,雅安西南水泥、國大水泥、峨勝水泥和筠連西南水泥等成功打造成為了四川省兩化融合管理體系貫標試點企業,向實現智能制造邁出了堅實的步伐。
全面提升水泥企業協同處置廢棄物、資源綜合利用和節能減排等綠色產業功能,峨勝水泥、國大水泥和拉法基水泥等3家水泥企業獲評為國家級綠色工廠,四川利森、江油雙馬和江油紅獅等18家水泥企業創建為省級綠色工廠。
四川省水泥產能的大量增加始于汶川大地震后的災后重建,到2010年,基礎設施、房屋、橋梁等方面的災后重建基本完成80%,水泥的需求量大幅降低,導致水泥產能過剩顯現,并日益嚴重。近年來的數據顯示四川省對水泥正常的需求量一年在1.4億t左右,而四川省水泥實際年產能可達到2億t,現有產能遠大于市場需求量。
近年來,通過采取淘汰落后產能、推動行業企業兼并重組、推行行業錯峰生產、嚴控新上水泥生產線審批以及嚴格執行水泥產能減量置換等一系列措施,四川省水泥產能逐步降低,水泥熟料產能利用率不斷提升,有效緩解產能過剩矛盾。到2019年底,受市場環境有效改善的影響,四川省水泥熟料產能利用率為76.23%,產能利用率相比2016年提升了10.53%。
同時,在區域輻射方面,由于銷售路徑擴大,跨地區銷售也加劇了行業競爭形勢,使四川省的水泥產能過剩形勢依舊嚴峻。
圖5為近年來水泥熟料產能利用情況。

圖5 近年來水泥熟料產能利用情況
在特種水泥方面,四川省目前共有14家水泥企業可以生產特種水泥,其中3家專門生產特種水泥,分布在德陽市、樂山市和綿陽市等地;另外11家為部分生產特種水泥,分布在成都市、涼山州、樂山市、達州市、綿陽市、內江市、宜賓市和巴中市等地,特種水泥產能超過2 000萬t。
圍繞特種水泥及特種工程膠凝材料,四川省水泥企業在油井水泥、白色硅酸鹽水泥、低熱硅酸鹽水泥、中熱硅酸鹽水泥、低熱微粒熟料、抗硫酸鹽水泥等方面開展技術研發并進行成果轉化生產,廣泛應用于水工、核工、油井、海工、裝飾、道路等8大類工程。
經過幾年的探索實踐,四川省水泥行業實施錯峰生產已經形成了常態化,水泥企業配合實施錯峰生產的效果總體較好。錯峰生產管理模式從最初的“一刀切”,已逐漸轉變為統籌兼顧區域大氣環境質量、水泥產品種類、企業污染物排放水泥、水泥窯協同處置等因素的差異化水泥錯峰生產管理模式。
錯峰生產有效限制了產能的發揮,抑制了熟料和水泥產量的增長速度。錯峰生產期間的產量得到有效控制,達到了旺季多產、淡季少產、總量控制的良好結果。同時,錯峰生產有效地提高了水泥企業之間的自律能力和協同能力,行業企業對錯峰生產的積極作用有了更加深刻和統一的認識。但是從宏觀層面來看,錯峰生產無法優化產業結構,影響了市場作用淘汰落后和競爭力較低的企業,并不利于企業的優化和兼并重組。
四川省資源豐富,是中國西部工業門類最齊全、實力最強的工業基地,同時也是固廢產生和排放的大省,重點以冶煉廢渣、爐渣、煤矸石、磷石膏、污泥、尾礦等固廢為主,2018年,四川省排放的一般工業固廢超過9 000萬t,其中攀枝花產生的一般工業固廢固廢約5 500萬t[3]。
為此,四川省高度重視固廢的資源綜合利用,四川省水泥行業積極響應,近年來不斷重視固廢的資源綜合利用,主要綜合利用的固廢包括硫酸渣、提釩棄渣、黃磷渣、轉爐渣、煤渣、高爐礦渣、粉煤灰、脫硫石膏、磷石膏、煤矸石、電爐渣、采礦廢石、鐵合金爐渣(含錳渣、鎳渣等)、銅尾渣等,據不完全統計,近年年均綜合利用量達到2300萬噸,且呈逐年增加的趨勢。
圖6為近年來四川省水泥行業資源綜合利用固廢情況。

圖6 近年來四川省水泥行業資源綜合利用固廢情況
利用水泥窯協同處置固廢,不需要新增土地,僅需對原生產線進行部分技術改造,就能夠處理多種廢棄物,包括生活垃圾、污泥、危險廢棄物等,可與原水泥生產完全融為一體。四川省水泥行業企業積極實施水泥窯協同處置,處置廢物主要有生活垃圾、電石渣和危廢(如天然氣鉆井巖屑)等。
目前,四川省水泥行業有申請固廢協同處置認定的企業10戶,設計處置廢棄物211.37萬t/a,其中生活垃圾25.5萬t/a、生活污泥8.4萬t/a、危廢1.47萬t/a、電石渣175萬t/a。此外,還有一些企業正在建設處置設施,擬投產運行和申請認定。
3.1.1 產能過剩嚴重
由于水泥生產線設計的過剩系數都較大,實際生產能力會進一步提高,四川省水泥實際年產能可達到2億t,人均水泥產能達到2.4 t,遠遠越過了發達國家人均水泥消費峰值。隨著水泥行業平臺期的到來,行業需求相對趨穩并逐步下行,房地產及大型基建投資增幅逐步下降,過剩產能淘汰任務加重。目前四川省水泥熟料產能利用率為76.23%,水泥產能利用率依然較低,產能過剩的局面沒有改變,外省水泥流入的形勢不容樂觀,水泥行業供需不平衡現狀將持續下去且壓力會進一步加大。
3.1.2 結構矛盾比較突出
一是生產裝備能力結構矛盾,四川省在擁有如此大的水泥產能背景下,沒有單條熟料設計產能超過5 000 t/d以上的生產線,仍以小規模水泥熟料生產線和粉磨站為主,熟料4 000 t/d(不含)以下生產線超過50%以上,與先進發達地區相比存在較大差距;二是產品結構矛盾,盡管已經加快淘汰32.5等級水泥,但先進發達地區相比,42.5及以上等級水泥占比依舊要差一截;此外,特種水泥的產量雖在提升,但總量占比不足全省水泥產量的2%;三是大宗工業固廢在水泥中資源化利用的潛力并未完全被挖掘和利用,一些高性能化和高值化利用的技術路線和創新創意還未在水泥中得到實踐和應用。
3.1.3 企業集中度偏低
四川省水泥行業企業數量眾多且分布分散。盡管近年來四川省水泥行業集中度不斷提升,集團化競爭格局逐步形成,但集中度還不夠,有待進一步提升。四川省內前8家大企業大集團的水泥熟料產能占全省總產能的75%左右,與全國其他領先省份相比較還有差距。
3.1.4 行業自律有待提升
錯峰生產本質上是屬于行業自律,在實施過程中,仍然存在少部分企業(集團)經營理念存在差異,消極對待,在目前的監督管理情況下缺乏有效懲罰措施,行業自律有待深化。錯峰生產作為產能嚴重過剩情況下,減少市場供給、促進供需關系平衡的有效手段,行業企業應加強統一思想,進一步增加自律意識。
四川省存在大量的稀土尾礦、釩鈦廢渣、煤矸石、磷石膏、其他尾礦(如大理石、花崗石等)等多種固廢,由于歷史堆存量大、年新增量大、分布范圍廣、區域差異大和成分復雜多變等原因,以及受固廢屬性、運輸半徑、處理利用成本、利用技術水平等影響,目前固廢的資源綜合利用率依然較低,在水泥企業中的利用也受到了較大限制,存在相關科技研發支撐力量不足、相關配套標準規范欠缺以及頂層設計規劃薄弱等問題。
目前四川省水泥窯協同處置項目較少,且分布相對集中,各級政府和水泥企業需根據區域情況進一步研判,加快推進水泥窯協同處置建設項目,促進固廢的綜合利用。
此外,水泥產品結構的調整,也對固廢的利用存在一定影響。
4.1.1 加快結構調整,促進轉型升級
通過環保、節能、質量、安全、綠色礦山等法制化政策手段,制定完善相關標準規范,促進行業淘汰落后產能。大企業集團自身帶頭去產能,形成大企業集團率先淘汰自身落后產能的工作格局,發揮好引領和帶頭作用。
堅決遏制新增產能,禁止重復置換、僵尸置換,嚴禁借產能置換名義和通過技術改造新增產能。發揮市場化作用,積極推廣大小窯對接、區域平臺公司等市場化去產能的經驗,加快市場化去產能。
結合“一帶一路”發展和新規劃的新時期中非合作“路線圖”,配套相關激勵政策措施推動四川省水泥產能“走出去”。引導以投建營(工程投資、建設和運營)一體化等模式作為出口項目走出去,將省內產能過剩引向國外布局,緩解過剩矛盾。
全面推行停止生產32.5等級水泥。停止生產32.5等級水泥是推動供給側結構性改革、提升行業標準和行業準入的有效實踐,對推動高等級水泥應用非常有利,對推進水泥行業結構調整具有促進作用,能有效緩解水泥行業產能過剩的現狀。
4.1.2 提升企業集中度,發揮引領作用
支持企業兼并重組,提高產業集中度,包括支持優勢企業搭建整合平臺,市場化整合產權和經營權,根據不同區域、
不同市場的情況,淘汰競爭乏力的過剩產能,優化產能布局。發揮大企業集團優勢,積極發揮區域行業影響力和引領作用,共同促進市場健康發展,維護行業整體市場秩序。
4.1.3 加強行業自律,持續推進水泥錯峰生產
水泥行業要堅定不移地全面推行錯峰生產,組織制定和落實年度錯峰生產計劃,加強落實行業自律限產獎懲制度,堅定不移地推進錯峰生產,各類企業公平承擔行業發展責任。
加強與四川省周邊各區域市場的協調工作,實現相鄰省份聯動錯峰,營造區域性的良好發展氛圍,維護市場穩定和公平競爭環境,避免外來水泥對四川省錯峰生產取得的效果產生較大影響。
4.2.1 拓展產業功能,加強水泥窯協同處置
既要做去產能的減法,也要會做發展水泥的“加法”。要發揮水泥生產的特點和優勢,因地制宜地推進水泥窯協同處理生活垃圾、市政污泥、危險廢物等項目建設,加快建設智能化工廠步伐,拓展水泥產業功能,延伸產業鏈條,與現代建筑業深入對接融合,造就新型綠色水泥綜合服務企業。
4.2.2 加強科技研發,提升固廢資源綜合利用
水泥企業及相關固廢產生企業、高校、科研院所要加大科研投入,加強固廢前端排放質量控制和末端處理技術的開發,制定完善相關配套標準規范,大力發展如工業廢渣煤矸石硅酸鹽水泥、改性磷石膏生產的硅酸鹽水泥等綠色生態水泥新產品。
盡管隨著水泥產品結構調整,32.5等級復合硅酸鹽水泥逐步被取締,固廢作為摻合料的比例會有所下降,但可通過加強技術開發,確保42.5及以上等級水泥的平均利用廢渣比例達到20%以上。
加強水泥行業布局與固廢綜合利用相結合的頂層設計,降低石灰石礦山開采,加大利用現有固廢進行原料替代,并給予相應的獎勵或補貼。同時,鼓勵有條件的水泥企業協同利用尾礦、廢石等工業固廢制備砂石骨料,提升固廢資源綜合利用量。
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