电解锰废渣的无害化利用是世界金属锰业研究的一大课题。2月16日，记者从宁夏天元锰业集团公司（下称“天元锰业”）获悉，他们不仅解决了电解锰废渣的无害化利用难题，而且还实现了电解锰废渣的资源化，使得电解锰废渣“变废为宝”。
解决工业固废刻不容缓
全国电解锰联谊会会长谭柱中介绍说，电解锰过去被认为是能耗高、污染大的行业。电解锰企业运营产生的各类工业固废虽然属一般固废，但如果不进行综合利用，就只能按照环保要求筑成渣坝统一堆放，日积月累，堆积如山，不仅占用大量的土地，而且长期堆放，存在极大的安全隐患和环境风险。云南、四川、贵州、湖南等地的溃坝事件让业内吸取了深刻教训。尤其值得注意的是，电解锰渣的处理和综合利用是困扰电解锰行业发展的世界性难题。
“天元锰业作为世界最大的电解金属锰生产基地，以电解金属锰为主业，集稀土铬铁、硫酸、自备发电、水泥建材、运输业为一体，企业运营每年产生各类工业固废860万吨。”天元锰业董事长贾天将透露说。
合肥水泥设计研究院研发处主任余学飞告诉记者，天元锰业的秘诀就是将电解锰废渣无害化处理后应用于水泥生产。不过在他看来，正是由于天元锰业在电解锰产量上达到了一定规模，锰渣的量也非常大，才使得这一应用在经济性等方面具有了现实操作性。
记者了解到，历时两年多时间，利用电解锰废渣建设的2×4500t/d水泥熟料生产线及配套纯低温余热发电项目已在天元锰业建成投产，从而在一定程度上实现了电解锰废渣的资源化利用。同时，他们利用铬铁厂、硫酸厂、水泥厂生产过程中产生的余热废气进行发电，再用于电解金属锰生产和生活用电，实现了能源的循环利用。
用锰废渣生产水泥“变废为宝”
贾天将告诉记者，为了破解电解锰废渣无害化利用这一难题，天元锰业先后投入2亿多元，聘请专家教授进行科研攻关，探索固废再利用的有效途径。自2009年以来，天元锰业依靠科技创新和科研机构的支撑，与中国环境科学研究院、清华大学等科研单位和大专院校长期建立“产学研”合作机制，成立了“电解锰清洁生产联合工程技术中心”、“宁夏电解锰生产研究院士工作站”和“宁夏电解金属锰工程技术研究中心”，聘请中国工程院院士段宁等12位“两院”院士、23位专家教授进行科研攻关，在废渣的处置及利用方面进行大胆尝试，终于取得了突破性的进展。
据介绍，他们通过采用中国环境科学研究院技术建设200万吨/年电解锰废渣无害化处理及氨氮回收利用项目，固化锰渣中的锰和重金属物质、回收锰渣中的氨，使锰渣由一般工业固废II类变为一般工业固废I类，并为锰渣进一步综合利用奠定基础。
“委托宁夏建筑材料质量监督检验站、国家建筑材料工业水泥能效环保评价检验测试中心、中国建材检验认证集团安徽有限公司，对改性电解锰渣用作水泥缓凝剂、锰渣经高温煅烧脱硫后用于水泥原料配料和水泥混合材的可行性进行了全面分析和综合实验，使得锰渣可以作为制造水泥的原料之一。”天元锰业总经理焦双介绍说。
国家建筑材料工业水泥能效环保评价检验测试中心对其改性电解锰渣性能进行测试的结果显示：改性电解金属锰渣样品的放射性、浸出毒素、腐蚀性均符合相关标准要求，改性电解金属锰渣不属于工业危险物，属于一般工业固体废物，其可代替天然石膏及部分混合材用作水泥生产，配料所得水泥的化学和物理性能指标符合国家标准要求。
全国锰业技术委员会委员曾湘波表示，天元锰业利用电解锰废渣无害化处理后生产水泥，综合固废利用率达到51.69%，大幅度提升了水泥生产对工业固废的利用率。此举将消纳大量的工业废渣，彻底解决了电解锰废渣堆积带来的环境风险及安全隐患，实现了资源的综合利用。
“水泥生产需用大量的石膏和石灰石等自然资源。电解金属锰废渣无害化处理后代替石膏用作水泥缓凝剂和混合料，既有效节约了自然资源，又消除了废渣堆放形成的安全隐患。天元锰业的做法对利用电解法生产铜、钠、锌、钾、铅等产生的工业废渣的无害化处理具有积极的示范引领和推动作用。”一位业内人士对记者表示。
技术节能实现能源资源循环发展
贾天将透露， 天元锰业在环保方面累计投入了18多亿元，实施节能创新项目60多项，加大对“三废”的治理力度，实现了生产工艺流程中“三废”的综合利用，做到废气不外排，污水“零排放”，废渣循环利用，逐步走上了清洁生产和循环经济的发展路子。目前，天元锰业已是国家重点行业清洁生产示范企业和宁夏新材料循环经济示范园区。
“电解过程是电解锰生产的核心工序，也是电能消耗的主要环节。天元锰业在国内率先开发和应用了RPP节能型电解槽、阳极液断流节电、PE冷却水管防漏电节能、组合式电解槽密封、短极距节电等一系列新技术、新设备，将单板产量从3.3公斤提高到3.8公斤，吨产品直流电耗从6900度下降到5800度。这些技术在国内新建电解锰厂和老厂技改过程得到广泛应用。”天元锰业相关技术负责人告诉记者。
焦双介绍说，为大力发展清洁生产，从根本上削减污染物产生量，天元锰业经历了从抓清洁的原材料、抓清洁的生产技术到抓清洁的设计理念共三个发展阶段。目前，产业循环、资源循环、能源循环三条循环经济产业链已初步形成。
据称，天元锰业正以发展新材料、新能源为重点，以做大做强电解金属锰为目标，以发展锰酸锂、锂离子电池等新能源产品为主攻方向，力争形成上下游产品紧密衔接的循环经济产业格局。“希望能为电解锰行业实现资源能源的综合利用，探索循环经济发展模式闯出一条新路。”贾天将称。
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