推进电解锰行业清洁生产是可持续发展的内在需求
2023年3月15日起，新修订的《电解锰行业清洁生产评价指标体系》（以下简称《指标体系》）正式施行。一年多来，电解锰行业清洁生产工作开展情况如何？有哪些创新路径与实践值得探索借鉴？ 9月20日，为深入交流研讨电解锰行业污染治理经验成果，推动行业向绿色、低碳、可持续方向发展，由中国环境科学研究院、中国冶金矿山企业协会电解金属锰创新工作委员会主办的全国电解锰行业污染治理与清洁生产现场技术交流会在宁夏回族自治区银川市召开。生态环境部固态废料与化学品司受邀参会，来自全国相关地区生态环境部门、科研机构、大学、企业代表等150余人参加会议。 据了解，锰是国民经济中重要的基础物资和重要的战略资源之一，大范围的应用于钢铁冶炼、有色冶金、电子技术、化学工业等领域。我国是世界最大的电解锰生产国、消费国和出口国，电解锰产能、产量均占世界的97%以上。长期以来，电解锰生产准入门槛较低，工艺技术水平不高，行业产能严重超过标准，企业片面追求经济稳步的增长，污染治理投入不足，导致以“锰三角”为代表的锰产业污染问题突出。 会上，生态环境部固态废料与化学品司有关负责的人介绍，近年来，在湖南省、重庆市、贵州省和中央有关部门一起努力下，“锰三角”产业体系调整和污染治理取得积极进展。一是锰产业体系调整取得明显突破。“锰三角”地区电解锰企业已由24家调整压减至3家，产能一下子就下降，保留的3家企业正在实施深度治理和清洁生产升级改造。二是锰渣场治理取得积极进展。重庆市秀山县23座锰渣场已全部完成治理，湖南省花垣县、贵州省松桃县正按照“一场一策”原则深入开展锰渣场污染治理。三是锰矿山治理有序推进。建成一批锰矿山污水处理设施。目前，“锰三角”地区电解锰行业长期粗放无序发展的局面已明显改变，地表水环境质量总体呈现改善态势，主要河流锰浓度逐步下降，超标断面数量和超标频次逐年减少，过去满目疮痍的矿区正在慢慢地恢复重现其山清水秀的自然风貌。但也指出，“锰三角”污染问题情况复杂、治理难度大，治理成效还需进一步稳固，锰渣资源化利用等技术难题还需加强研究解决。此外，“锰三角”以外区域锰行业企业治理工作还不同步。 这位负责人强调，锰行业要按照《产业体系调整指导目录》等文件要求，坚决淘汰落后工艺，各企业要对标对表，不符合标准要求的尽快整改到位。同时也要对照新修订的《指标体系》，积极地推进高端化、绿色化、智能化清洁生产升级改造，这是协同推进电解锰行业高水平质量的发展和高水平保护的治本之策。 据中国冶金矿山企业协会电解金属锰创新工作委员会数据统计，2021年我国续存电解锰企业共59家(同一集团跨区域厂区算不同家)，年产能大致250万吨，行业每家平均产能4.2万吨/年；到2024年8月续存企业减少至37家，其中重庆淘汰7家，合计产能26万吨；湖南省淘汰9家，合计产能12.7万吨；贵州松桃县淘汰7家，合计产能10万吨。2021年至2024年全国淘汰产能总计48.7万，2024年总产能214.5万吨(这里有部分企业新增了产能)，每家平均产能5.79万吨/年。 “产业集中度虽然得到了某些特定的程度的提升，但行业产能过剩问题依然突出，超过1/3产能闲置，同时，大部分企业核心指标未达到清洁生产III级水平，不满足行业清洁生产准入要求 。”中国环境科学研究院清洁生产中心研究员潘涔轩告诉记者。 据了解，新修订的《指标体系》更加重视主要资源能源节约增效及清洁低碳转型，评价指标涵盖生产的基本工艺及装备、能源消耗等九大类、45项指标，清洁生产水平划分为三级，Ⅰ级为清洁生产先进(标杆)水平；Ⅱ级为清洁生产准入水平；Ⅲ级为清洁生产一般水平。 潘涔轩介绍，电解锰行业清洁生产水平总体相比来说较低大多数表现在几个维度，一是资源、能源利用率低，锰渣产生量大，大部分企业的锰矿品位≤14%，吨产品锰渣产生量接近10吨；二是过程控制粗放，自动化水平低；三是锰渣中含有大量硫酸锰、硫酸铵、硫酸镁等，水溶性盐含量超过10%，不满足普通工业固态废料贮存和填埋标准(GB18599)中II类填埋场水溶性盐含量≤5%的入场标准等。 “目前，我国绝大部分电解锰企业工艺和装备还比较落后，锰渣环境问题也比较突出。我们要认识到，推进电解锰行业清洁生产，不仅是响应生态文明建设号召的必然要求，更是行业自身可持续发展的内在需求，通过技术创新，优化生产的基本工艺，提高资源循环利用率，从源头及过程解决锰污染问题。”中国环境科学研究院清洁生产中心主任欧阳朝斌表示，天元锰业在行业内率先达到清洁生产Ⅰ级水平，可以说对别的企业起到了引领和示范作用。 在天元锰业金属锰二厂电解金属锰自动智能化生产车间，记者看到，智能出槽机械手整体将带锰阴极板提出电解槽放置在聚板槽，同时入槽机械手将已由分板机等分的待用阴极板精准插入电解槽，上下板机械手在智能化出入槽成套装备的聚板机、分板机和RGV小车之间往复提放带锰阴极板和待用阴极板。 据天元锰业总裁王旭飞介绍，电解工段智能化生产系统共有集中控制管理系统、智能化出入槽系统、后处理自动化剥离系统、清槽及隔膜框清洗系统四部分所组成。智能化作业代替了原来人工作业，不仅降低了劳动强度、提高生产的安全性，环保与水资源节约效果显著。 “极板和隔膜框从提出电解槽到清洗全流程做到不落地，避免了各类液体在车间内洒落，吨产品清水可节省0.2吨，废水减排量0.15吨，电解车间环境及人员工作环境大幅改善。”王旭飞算了一笔账，电解锰清洁生产智能化应用后，年约节省电量1175万kWh、能耗减少1444吨标准煤、减少碳排放6701吨。 锰渣的综合利用一直是世界性难题，目前全国锰渣资源化年综合利用率不到5%。王旭飞介绍，天元锰业从2012年就开始了锰渣资源化综合利用的研究之路。一方面，在源头削减和过程控制上，天元锰业是目前唯一一家全部使用进口矿石作为原料的电解金属锰生产企业，使用加纳28%品位的高品位碳酸锰矿石。同样是提取1吨电解锰，天元锰业只需原矿3.76吨。另一方面，为最大限度实现锰渣资源化利用，天元锰业投资6.3亿元，建成了国内首个电解金属锰废渣无害化处理生产线万立方米，为锰渣处理提供了新的破解路径。近日，200万吨建筑砌块项目正式动工，年可消纳脱硫锰渣100万吨，届时锰渣资源化可达100%。 2024年4月，中国环境科学研究院组织召开“宁夏天元锰业集团有限公司金属锰二厂清洁生产先进（标杆）水平工厂创建评价”专家评审会。经专家审核后，一致认定金属锰二厂清洁生产水平达到Ⅰ级先进（标杆）水平。 王旭飞表示，从优化生产的基本工艺、提高锰渣综合利用、电解工段自动化改造、减少“三废”排放等方面着手，天元锰业希望能够通过自身清洁生产的实践摸索，为行业公司可以提供思路，带动电解锰全行业清洁生产水平提升，为锰产业的持续健康发展贡献了力量。