摘要 磨料作為機械加工、耐火材料、工程陶瓷、冶金等部門的主要原材料,在國民經濟中有著特殊的地位。因此,磨料生產的節能減排工作也越來越受到人們的關注。2009年7月19日,國務院辦公廳下發...
磨料作為機械加工、耐火材料、工程陶瓷、冶金等部門的主要原材料,在國民經濟中有著特殊的地位。因此,磨料生產的節能減排工作也越來越受到人們的關注。 2009年7月19日,國務院辦公廳下發了關于2009年節能減排工作安排的通知[國辦發(2009)48號],通知指出:要嚴控高耗能、高排放行業盲目發展;強化節能減排監管,堅決制止和糾正擅自出臺對高耗能行業實行優惠電價。
國家環境保護部污染排放總量控制司司長趙華林日前在北京召開的2009中國節能減排與資源綜合利用高層論壇上指出:應對國際金融危機,環保部將堅持節能減排政策‘三不原則’:目標不變,即‘十一五’期間主要污染物排放總量減少10%的目標必須完成;力度不減,該怎么抓還要怎么抓;執行的標準也不會有絲毫降低。
作為磨料大省,河南省環保廳出臺《關于印發對鐵合金、電石、剛玉生產企業環境污染綜合整治要求的通知》[豫環文(2008)79號],淘汰3000KVA以下棕剛玉、碳化硅冶煉電爐,煙氣排放濃度標準修訂為:有組織排放100mg/m3,材料處理及裝卸30mg/m3,無組織排放參考國家標準(現行標準為10mg/m3)。未來幾年,為與世界發達國家環保標準接軌,工業窯爐煙氣排放濃度標準可能會提高至50mg/m3甚至更嚴。(見附表一)
附表一、當前主要國家的污染物排放標準
在磨料磨具行業中,冶煉、制粒、微粉生產、磨具加工等工序都存在嚴重的污染現象。近幾年,行業內不少企業在節能減排工作中不斷加大投入,取得了很大的成績。結合企業自身的實踐,在行業內可以大力推廣的技術主要有:
1、冶煉:棕剛玉冶煉的環保治理經歷過水膜除塵器、靜電除塵器階段以后,現大多選用濾筒除塵器或布袋除塵器,從理論上講,有組織排放布袋除塵器一般可以達到50~100 mg/m3,濾筒除塵器一般可以達到20~50 mg/m3,都可以滿足現行國家環保標準要求,但為什么80%以上的除塵系統都沒有通過環保部門的驗收呢?問題在于沒有能夠根據每個冶煉爐的爐況(如爐罩結構、煙氣溫度、煙氣濕度、冷卻系統的結構和阻力等)進行合理設計,出現了不少煙氣溫度過高導致濾料燒穿和排放超標的現象。這幾年使用比較成功的有山西沁新集團和洛陽伊龍集團的冶煉爐配套除塵系統,這兩套除塵系統的設計參數與使用效果如下表所示:
2、碳化硅在冶煉過程中的產生大量的CO等氣體,如何綜合利用,幾十年以來,一直是行業十分關注的問題。2008年,新疆麥斯特與六院合作正在進行大膽的探索。但是配料與出爐所產生的粉塵,至今全行業還沒有一家進行有效的治理,這不僅不能滿足環保要求,更重要的是對操作工人的人身健康危害甚大,應該重視。
3、粗碎:大多數磨料廠都采用顎式破碎機進行粗碎加工,從洛陽伊龍、寧夏金豪公司開始,將顎破安裝在地平面以下,優點很多:可以減少噪聲、增加車間工作面、減輕工人的勞動強度,同時也方便吸塵,值得推廣。
4、以清吹機取代Sic制粒的酸堿洗工藝:從98年開始寧夏金豪公司成功地采用清吹機取代傳統的酸、堿、水洗工藝之后,由于產品質量得到提高,經濟效益顯著,迅速在整個寧夏地區和全國各地推廣,特別是120#以細的粒度砂,比采用水洗方法的清潔度高得多(美國XX公司現在只收購清吹細粒度砂),節約大量的酸、堿和工業用水,生產成本大幅度降低。
5、以清吹機取代剛玉的水洗工藝是1998年首先在洛陽伊龍試驗成功的,緊接著在伊川其他磨料廠,還有二砂、七砂、蘇州雅寶等,其中,特別值得注意的是,采用清吹機處理單號成品砂:可以獲得很高的磨料清潔度(清潔度>98%)。
6、清吹制粒生產線使磨料加工實現了清潔生產和連續生產:行業傳統的制粒工藝為酸、堿、水洗和烘干工藝,不能連續進行、粉塵排放嚴重超標、產品清潔度不高、水資源浪費嚴重并有二次污染水產生。從1999年至今在伊龍集團、鑫祥剛玉、太岳磨料、內蒙古日鑫、洛杉磯凱迪納、銀川英利特、福建光澤等數十家單位的使用效果看來,清吹制粒生產線的核心技術為先進的清吹工藝和對粉塵的源端處理技術(采用了具有國際先進水平的脈沖式濾筒除塵器),它使磨料制粒可以自動化連續生產、提高產量和產品清潔度的同時,降低了勞動成本,改善了勞動環境。經環保部門監測,清吹制粒生產線的環保指標為:車間粉塵濃度<3mg/m3,國家標準為10mg/m3,除塵器排塵口粉塵濃度<20mg/m3,國家標準為50mg/m3,可以看出:采用清吹制粒線生產磨料,各項環保指標優于當前國家環保指標,可從根本上實現清潔生產。
7、微粉生產:主要環保問題為磨粉、篩分、包裝產生的粉塵污染及溢流產生的二次水污染。粉塵污染由于微粉顆粒很細的特性,不推薦采用延展性強的濾料(氈類濾料一般為5%~20%,聚脂類濾料一般為2%~5%)。采用過濾精度在0.5微米的覆膜聚脂濾料可使粉塵排放濃度達到10mg/m3以下,優于國家環保標準。由鄭州金燁公司設計、制作的平煤集團易成碳化硅制品有限公司的篩分、包裝車間配套除塵系統已穩定運行3年,取得了良好的經濟效益和環境效益。
8、窯爐:中小型陶瓷磨具廠的燒成窯,大多采用方、圓型倒焰窯,這種窯爐熱能利用率很低,特別是以燒煤為能源的,對周圍環境污染嚴重,山東大店地區政府、高度重視此類窯爐的治理,根據河南鞏義地區的經驗,以(煤)氣代煤、是節能環保的有效措施。
對于隧道式窯爐的除塵排煙系統,傳統的水幕除塵器效率太低,達不到環保要求,應該盡快以濾筒或布袋取代。
9、砂輪加工除塵:砂輪的平面、外圍以及孔加工都會產生大量粉塵,嚴重影響操作工人的健康,但行業內對此重視程度遠遠不夠,金屬(鑄件)加工產生的粉塵是砂輪加工的千分之一還不到,但大連機床廠、沈陽機床廠等對每臺機床都安裝有除塵器,在陶瓷與耐火材料行業也正在大力推廣加工機床的除塵系統,磨料行業砂輪加工機床也以單臺(或一帶二)購置除塵系統較為經濟合理。
當前磨料產能過大,市場競爭激烈,利潤較低,國家的宏觀調控政策也要求磨料行業從一個粗獷型的生產行業發展成節能環保型的工業生產部門,因此有必要調整思路,重視節能減排。
總之,磨料行業近年來在環境治理方面的經驗很多,為整個行業進一步推行清潔生產打下了良好的基礎,為此建議:
1、在行業進一步組織交流環保治理的經驗,把先進的技術、成功的案例迅速在行業推廣,在此需要引起注意的是:除塵系統的參數先擇十分重要。不同條件的風阻相差很大,同一個除塵器放在不同地方效果差別很大,因此,沒有較強的設計水平,很難實現吸塵系統的合理配置。
2、要正確處理環保投資與總體經濟效益的關系,環境治理是需要投資而且不直接產生經濟效益。但是,我們發現,凡是重視環保治理的單位發展都很快,伊龍公司十年來從小到大迅速發展就是很好的先例,福建光澤有個小碳化硅廠,老板在清吹制粒線生產期間就要求工人穿白大褂上班,客戶們認為有他的精心管理,產品質量一定很好,因此他的Sic 一直很暢銷。
3、磨料生產的綜合利用:如冶煉排塵粉、冶煉熱能利用,除塵器收集的粉塵……都有待進一步開發利用。