天元錳業(yè)：打造綠色產(chǎn)業(yè)鏈

牛祿青

“天下黃河富寧夏”。春節(jié)后的寧夏采訪讓本刊記者對(duì)“塞上江南”印象深刻，中華民族的母親河黃河，流經(jīng)寧夏397公里，廣闊的河套平原一直享受著母親河無(wú)私的灌溉和滋潤(rùn)；而位于沿黃經(jīng)濟(jì)區(qū)、被譽(yù)為“中國(guó)枸杞之鄉(xiāng)”的中寧縣，矗立著一家民營(yíng)冶金企業(yè)——寧夏天元錳業(yè)集團(tuán)公司（以下簡(jiǎn)稱“天元錳業(yè)”），它的“華麗轉(zhuǎn)身”更讓人驚嘆不已。

天元錳業(yè)不僅是世界最大的電解金屬錳生產(chǎn)基地，而且攻克了錳廢渣循環(huán)利用這一世界性難題，形成產(chǎn)業(yè)循環(huán)、資源循環(huán)和能源循環(huán)三條產(chǎn)業(yè)鏈，用科技創(chuàng)新走出了一條綠色發(fā)展之路。

截至目前，天元錳業(yè)在環(huán)保方面累計(jì)投入18億多元，實(shí)施節(jié)能創(chuàng)新項(xiàng)目60多項(xiàng)，通過(guò)對(duì)“三廢”（廢水、廢氣、廢渣）的綜合治理，實(shí)現(xiàn)了廢氣不外排、污水“零排放”、廢渣再利用。

創(chuàng)立于2003年的天元錳業(yè)，經(jīng)過(guò)十多年的開拓進(jìn)取和精耕細(xì)作，已由一家西北小企業(yè)崛起為以電解金屬錳為主業(yè)，集稀土鉻鐵、稀土彩鋼板、硫酸、余熱廢氣發(fā)電、水泥建材、運(yùn)輸業(yè)為一體的世界知名企業(yè)，也是國(guó)家重點(diǎn)行業(yè)清潔生產(chǎn)示范企業(yè)和寧夏新材料循環(huán)經(jīng)濟(jì)示范園區(qū)。榮獲“2013中國(guó)制造企業(yè)500強(qiáng)”、“2013中國(guó)民營(yíng)500強(qiáng)”等稱號(hào)。

天元錳業(yè)董事長(zhǎng)賈天將說(shuō)：“企業(yè)能夠發(fā)展到今天，就是靠技術(shù)創(chuàng)新。執(zhí)著地引進(jìn)和開發(fā)最先進(jìn)的技術(shù)，消化、吸收，再創(chuàng)新?！?/p>

俗話說(shuō)，“無(wú)錳不成鋼”。金屬錳的加入可以提高鋼材的硬度、強(qiáng)度、抗腐蝕能力。除鋼鐵工業(yè)外，錳還廣泛應(yīng)用于有色冶金、化工、電子、電池、農(nóng)業(yè)等行業(yè)，尤其是在一些新材料、航空航天和軍事工業(yè)中，錳的應(yīng)用日益廣泛。

目前，我國(guó)電解錳產(chǎn)量占全世界的90%以上，其金屬回收率和電流效率居世界領(lǐng)先水平，在環(huán)境保護(hù)方面也卓有成效。

中國(guó)工程院院士何繼善在“十二五”國(guó)家重點(diǎn)出版規(guī)劃圖書《中國(guó)錳業(yè)技術(shù)》的序言中寫道：“我國(guó)錳工業(yè)的設(shè)備裝備、生產(chǎn)工藝技術(shù)、環(huán)境保護(hù)等方面均居世界領(lǐng)先水平。中國(guó)在世界錳工業(yè)中不但是生產(chǎn)大國(guó)，而且是生產(chǎn)強(qiáng)國(guó)?！?/p>

而天元錳業(yè)被業(yè)內(nèi)認(rèn)為是中國(guó)變身世界錳工業(yè)強(qiáng)國(guó)的一個(gè)重要標(biāo)志。中國(guó)工程院院士、中國(guó)環(huán)境科學(xué)研究院副院長(zhǎng)段寧稱，“天元錳業(yè)的每一項(xiàng)技術(shù)進(jìn)步，哪怕是小小的改進(jìn)，都推動(dòng)著世界電解錳行業(yè)的整體升級(jí)。”

節(jié)能減排 清潔生產(chǎn)

傳統(tǒng)電解錳是典型的高能耗、高污染、資源性的“兩高一資”行業(yè)，企業(yè)不消滅污染，必因污染而消亡，一個(gè)不注重生態(tài)環(huán)保的企業(yè)，不可能做大，更不可能做強(qiáng)。

在企業(yè)飛速發(fā)展的同時(shí)，如何實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排、促進(jìn)產(chǎn)業(yè)升級(jí)是天元人前進(jìn)道路上的第一道門檻。為此，天元錳業(yè)把環(huán)境保護(hù)放在了生死攸關(guān)的重要位置，大力發(fā)展清潔生產(chǎn)，從根本上削減污染物產(chǎn)生量。

“我們的清潔生產(chǎn)包括三個(gè)環(huán)節(jié)：清潔的原材料、清潔的生產(chǎn)技術(shù)工藝、清潔的設(shè)計(jì)和建設(shè)理念?！碧煸i業(yè)公司總經(jīng)理焦雙對(duì)記者說(shuō)，通過(guò)強(qiáng)有力的環(huán)保措施以及工藝和設(shè)備自動(dòng)化，盡可能把污染消滅在源頭和萌芽狀態(tài)，最大程度減少污染物的排放，提高生產(chǎn)效率和環(huán)境效益。

目前，我國(guó)電解錳企業(yè)多用低品位錳礦進(jìn)行生產(chǎn)，能耗物耗高、錳資源利用效率低、渣量大。建廠初期，天元錳業(yè)也曾采用國(guó)內(nèi)低品位錳礦進(jìn)行生產(chǎn)，由于企業(yè)地處生態(tài)脆弱、黃河上游環(huán)境敏感地區(qū)，面臨生態(tài)環(huán)境的制約瓶頸。

自2008年起，天元錳業(yè)在國(guó)內(nèi)率先全部采用進(jìn)口高品位氧化錳礦進(jìn)行生產(chǎn)，并不斷優(yōu)化錳礦原料組合，采用進(jìn)口高品位氧化錳礦石和進(jìn)口高品位碳酸錳礦石混合生產(chǎn)，使單位產(chǎn)品的礦石消耗量由建廠初期的7噸降到4.5噸，遠(yuǎn)低于全國(guó)8～10噸的平均水平。2012年，全國(guó)電解錳企業(yè)使用進(jìn)口富錳礦石大約80萬(wàn)噸，天元錳業(yè)消耗60萬(wàn)噸，占全行業(yè)的75%，在無(wú)錳之地奠定了“世界錳都”的根基。

氧化錳礦還原技術(shù)一直以來(lái)是制約氧化錳礦工業(yè)化應(yīng)用的關(guān)鍵。天元錳業(yè)采用高效還原技術(shù)，解決了國(guó)內(nèi)外同行還原率低、成本高等問(wèn)題，將氧化錳還原率由原來(lái)的60%提高到98%，比南非金屬錳公司提高了38個(gè)百分點(diǎn)，并大規(guī)模應(yīng)用生產(chǎn)。

據(jù)了解，錳礦浸出率決定了錳資源的利用率，通常碳酸錳礦的浸出率只有85%～90%。天元錳業(yè)開發(fā)出二段浸出工藝，改變傳統(tǒng)工藝始終在同一化合罐浸出，在不同酸度條件下對(duì)一次浸出渣進(jìn)行二次浸出，錳礦浸出率達(dá)到96%。

電解過(guò)程是電解錳生產(chǎn)的核心工序，也是電能消耗的主要點(diǎn)位。天元錳業(yè)在國(guó)內(nèi)率先開發(fā)和應(yīng)用了RPP節(jié)能型電解槽、陽(yáng)極液斷流節(jié)電、PE冷卻水管防漏電節(jié)能、組合式電解槽密封、短極距節(jié)電等一系列新技術(shù)、新設(shè)備，將單板產(chǎn)量從3.3公斤提高到3.8公斤，噸產(chǎn)品直流電耗從6900度下降到5800度。這些技術(shù)在國(guó)內(nèi)新建電解錳廠和老廠技改過(guò)程得到廣泛應(yīng)用。

電解后續(xù)工序是電解錳廠勞動(dòng)力最密集的地方，各操作過(guò)程均是人工操作，而且工人都要直接接觸或暴露在對(duì)身體有害的環(huán)境中。天元錳業(yè)正在建設(shè)的電解過(guò)程重金屬污染削減平臺(tái)，在一套設(shè)備上全自動(dòng)實(shí)現(xiàn)廢水和重金屬的3次減量，不僅使含高濃度錳、重金屬和氨氮的電解液進(jìn)入廢水的量減少50%，還從根本上改善了電解車間工人操作環(huán)境。

在新建的三期工程中，天元錳業(yè)制粉過(guò)程按照“料不落地”的設(shè)計(jì)原則，礦石進(jìn)廠后直接進(jìn)入密閉的均化車間，均化、制粉、制液全部在密閉的車間內(nèi)進(jìn)行，實(shí)現(xiàn)了制粉和制液過(guò)程粉塵的“減量化”。在制液過(guò)程，天元錳業(yè)將化合罐的結(jié)構(gòu)改為混凝土一次澆筑設(shè)計(jì)，有效地杜絕了酸霧的逸散，保護(hù)了工人健康。電解過(guò)程增設(shè)風(fēng)幕去除氨霧，極大地改善了電解車間工作環(huán)境。

天元錳業(yè)副總經(jīng)理萬(wàn)立國(guó)表示，天元錳業(yè)投資6815.3萬(wàn)元，在原料破碎車間、球磨和制漿、化合等工段建設(shè)了全封閉式自動(dòng)上料輸送系統(tǒng)和布袋除塵設(shè)施，實(shí)現(xiàn)了上料輸送自動(dòng)化，有效解決了粉塵污染。

天元錳業(yè)目前每天至少有3萬(wàn)立方米含高濃度重金屬的電解液需輸送、中轉(zhuǎn)和貯存，鈍化過(guò)程還使用重鉻酸鉀鈍化，產(chǎn)生含六價(jià)鉻廢水，這對(duì)輸送流槽和車間地面防滲提出了很高的要求。天元錳業(yè)在三期工程采用“五油三布+花崗巖”對(duì)流槽、車間地面進(jìn)行高標(biāo)準(zhǔn)防滲設(shè)計(jì)，即先間隔刷5層瀝青油、鋪裝3層玻璃布作為基礎(chǔ)防滲層，之后在基礎(chǔ)防滲層上鋪裝耐酸、耐堿的花崗巖，對(duì)流槽還要在花崗巖上鋪裝軟塑板，從根本上杜絕了流槽可能產(chǎn)生的跑冒滴漏，有效杜絕了地面滲漏對(duì)土壤和地下水的污染。

此外，天元錳業(yè)還采用多項(xiàng)國(guó)際領(lǐng)先技術(shù)，將電解金屬錳綜合電耗每噸下降了650度。邀請(qǐng)有關(guān)專家對(duì)現(xiàn)有生產(chǎn)工藝進(jìn)行升級(jí)，減少?gòu)U渣排放量。

變廢為寶 循環(huán)利用

電解錳廢渣的無(wú)害化利用是世界金屬錳業(yè)研究的一大難題。天元錳業(yè)歷時(shí)兩年多時(shí)間，利用電解錳廢渣建設(shè)2×4500t/d水泥熟料生產(chǎn)線及配套純低溫余熱發(fā)電項(xiàng)目于2013年12月18日建成投產(chǎn)，破解了綜合利用電解錳廢渣的“哥德巴赫猜想”。

據(jù)天元錳業(yè)常務(wù)副總經(jīng)理?xiàng)钫薪榻B，天元錳業(yè)水泥項(xiàng)目工業(yè)固廢綜合利用率達(dá)50%以上，兩條日產(chǎn)4500噸水泥熟料生產(chǎn)線，可年消納各類工業(yè)固廢約500萬(wàn)噸，其中年消納電解錳渣約342萬(wàn)噸。該項(xiàng)目對(duì)于“變廢為寶”，實(shí)現(xiàn)資源綜合利用和保護(hù)環(huán)境具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義，也為電解法生產(chǎn)銅、鈉、鋅、鉀、鉛等冶金行業(yè)廢渣無(wú)害化綜合利用起到積極的示范引領(lǐng)和推動(dòng)作用。

“任何以犧牲環(huán)境代價(jià)換取經(jīng)濟(jì)效益的企業(yè)行為無(wú)疑為‘飛蛾撲火，只會(huì)自取滅亡?！辟Z天將信誓旦旦地說(shuō)。他告訴記者，天元錳業(yè)新上馬的這個(gè)水泥項(xiàng)目，既是無(wú)奈之舉，也是大膽探索的結(jié)果。

據(jù)了解，全國(guó)年產(chǎn)錳渣1000萬(wàn)噸，99%以上在露天堆放。天元錳業(yè)每年產(chǎn)生各類工業(yè)固廢860萬(wàn)噸，這些工業(yè)固廢盡管屬一般固廢，但如果不進(jìn)行綜合利用，就只能按照環(huán)保要求筑成渣壩統(tǒng)一堆放，日積月累，堆積如山，不僅占用大量土地，而且存在極大的安全隱患和環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)。

為了有效解決這一難題，2009年以來(lái)，天元錳業(yè)投入2億多元，與中國(guó)環(huán)境科學(xué)研究院、清華大學(xué)、中南大學(xué)、北京化工大學(xué)、天津水泥工業(yè)設(shè)計(jì)研究院等科研院校長(zhǎng)期建立“產(chǎn)學(xué)研”合作機(jī)制，成立了“電解錳清潔生產(chǎn)聯(lián)合工程技術(shù)中心”、“寧夏電解錳生產(chǎn)研究院士工作站”和“寧夏電解金屬錳工程技術(shù)研究中心”，并聘請(qǐng)了12位“兩院”院士、23位專家教授進(jìn)行科研攻關(guān)，在廢渣的處置及利用方面進(jìn)行大膽嘗試，成功攻克了電解錳廢渣無(wú)害化處理難題，使電解錳廢渣無(wú)害化處理后應(yīng)用于水泥生產(chǎn)。

天元錳業(yè)采用中國(guó)環(huán)境科學(xué)研究院技術(shù)建設(shè)的200萬(wàn)噸/年電解錳廢渣無(wú)害化處理及氨氮回收利用項(xiàng)目，固化錳渣中的錳和重金屬物質(zhì)，回收錳渣中的氨氮，使錳渣由一般工業(yè)固廢II類變?yōu)橐话愎I(yè)固廢I類。

經(jīng)國(guó)家建筑材料工業(yè)水泥能效環(huán)保評(píng)價(jià)檢驗(yàn)測(cè)試中心對(duì)改性電解錳渣性能進(jìn)行測(cè)試（測(cè)試報(bào)告為〔能環(huán)評(píng)測(cè)〕字第20130801號(hào)），其測(cè)試結(jié)果為：改性電解金屬錳渣樣品的放射性、浸出毒素、腐蝕性均符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求，改性電解金屬錳渣不屬于工業(yè)危險(xiǎn)物，屬于一般工業(yè)固體廢物，其可代替天然石膏及部分混合材用作水泥生產(chǎn)，配料所得水泥的化學(xué)和物理性能指標(biāo)符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求。

當(dāng)時(shí)，天元錳業(yè)積極與周邊的水泥廠溝通，希望通過(guò)水泥生產(chǎn)幫助消納固廢。遺憾的是，對(duì)方均認(rèn)為利用固廢制造水泥前期科研投入巨大，且生產(chǎn)工藝復(fù)雜，不愿使用。

無(wú)奈之下，天元錳業(yè)只能另覓出路。經(jīng)過(guò)合法、齊全的報(bào)批手續(xù)，投入15.07億元新上了利用工業(yè)廢渣建設(shè)2×4500t/d水泥熟料生產(chǎn)線及配套純低溫余熱發(fā)電項(xiàng)目。

此外，天元錳業(yè)利用園區(qū)廢渣建設(shè)年產(chǎn)50萬(wàn)立方米建筑砌塊項(xiàng)目已備案，完成了安評(píng)、環(huán)評(píng)，進(jìn)入初步設(shè)計(jì)階段。與寧夏大學(xué)聯(lián)合研發(fā)利用電解金屬錳廢渣生產(chǎn)改良鹽堿地肥料或全價(jià)肥料技術(shù)已完成溫棚試驗(yàn)，也進(jìn)入農(nóng)田試驗(yàn)階段。

除了狠抓廢渣綜合利用，天元錳業(yè)還對(duì)廢氣、污水進(jìn)行治理和循環(huán)利用。采用膜法新技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了廢水深度處理、回用、綠化的循環(huán)利用鏈。天元錳業(yè)先后投資3.6億元，建設(shè)了生產(chǎn)生活污水處理系統(tǒng)，針對(duì)不同性質(zhì)的廢水，采取分質(zhì)處理的措施，使污水循環(huán)利用“零排放”。

天元錳業(yè)投資5131.6萬(wàn)元，在各生產(chǎn)車間建設(shè)了酸霧吸收塔，對(duì)酸霧進(jìn)行回收利用，實(shí)現(xiàn)了酸霧回收循環(huán)利用生產(chǎn)硫酸。與此同時(shí)，利用鉻鐵廠、硫酸廠、水泥廠生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的余熱廢氣進(jìn)行發(fā)電，用于電解金屬錳生產(chǎn)和生活用電。

植樹綠化 全員環(huán)保

進(jìn)入天元錳業(yè)工業(yè)園區(qū)，一種極為醒目的紅色映入眼簾，這種標(biāo)志性的顏色幾乎覆蓋了新老廠區(qū)所有建筑，成為天元錳業(yè)一個(gè)獨(dú)特的文化符號(hào)，被外界稱之為“天元紅”。

更讓記者瞠目的是，方圓37公里的天元錳業(yè)將廠區(qū)都建在荒山野嶺之上，而且沒(méi)有占用一畝耕地。為了改善廠區(qū)生態(tài)環(huán)境，十多年來(lái)，天元錳業(yè)先后投入3億多元，建起防風(fēng)護(hù)林帶、景觀帶、道路綠化帶，在廠區(qū)內(nèi)種植蘋果樹、白楊樹、槐樹等各類樹木60余萬(wàn)株，使廠區(qū)環(huán)境得到極大改善，贏得了當(dāng)?shù)卣蜕鐣?huì)的充分肯定。

為了追求綠色GDP，給職工提供良好的工作和生活環(huán)境，公司專門成立了200多人的綠化隊(duì)，常年栽植，目的就是把地處西部荒漠干旱地帶的天元工業(yè)園，逐步變成綠樹成蔭、鳥語(yǔ)花香的生態(tài)工業(yè)園。值得一提的是，澆灌這些花草樹木的水正來(lái)自經(jīng)過(guò)膜過(guò)濾處理的“廢水”。

焦雙表示，天元錳業(yè)從規(guī)劃設(shè)計(jì)上就要求達(dá)到“333”的發(fā)展比例：30%的生產(chǎn)企業(yè)設(shè)施、30%的職工活動(dòng)場(chǎng)所、30%的綠化地帶。目前種植的各類樹木已占到廠區(qū)綠化面積的15%，未來(lái)三年將達(dá)到綠化面積的30%。

十載春秋，天元錳業(yè)從小到大，由大變強(qiáng)，一舉躍升為世界電解錳領(lǐng)軍企業(yè)。電解錳產(chǎn)量從每年1500噸躍升至80萬(wàn)噸，資產(chǎn)從300多萬(wàn)元增加至300多億元，職工人數(shù)從原來(lái)的100多人增加到現(xiàn)在的26000多人，取得了可觀的經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益和環(huán)境效益。

“當(dāng)前，寧夏天元錳業(yè)的技術(shù)裝備水平、生產(chǎn)工藝和生產(chǎn)環(huán)境，在全球金屬錳行業(yè)中是佼佼者?！比珖?guó)錳業(yè)技術(shù)委員會(huì)委員譚立群如此評(píng)價(jià)。

天元錳業(yè)在實(shí)現(xiàn)企業(yè)跨越發(fā)展的同時(shí)，也交出了一份優(yōu)異的環(huán)保答卷，除了技術(shù)創(chuàng)新，還與全員參與企業(yè)管理的理念息息相關(guān)。在天元錳業(yè)，每一位職工都要學(xué)會(huì)做董事長(zhǎng)和總經(jīng)理，而且從董事長(zhǎng)、總經(jīng)理到各廠、車間、班組，都要層層簽訂環(huán)保目標(biāo)責(zé)任書，全員監(jiān)督環(huán)保工作。

“用領(lǐng)導(dǎo)的辛苦指數(shù)換來(lái)職工的幸福指數(shù)”。廠區(qū)懸掛的這幅標(biāo)語(yǔ)昭示了天元人追求幸福的夢(mèng)想，而保護(hù)生態(tài)環(huán)境、保障職工身心健康無(wú)疑是幸福的題中之義。天元錳業(yè)正以“敢為天下先”的勇氣和腳踏實(shí)地的行動(dòng)，在西北高原繼續(xù)書寫錳業(yè)的綠色傳奇。