電解錳行業(yè)清潔生產(chǎn)評價指標體系修訂建議

王志增，史菲菲，但智鋼，高武斌，張海燕，王輝鋒，段寧

中國環(huán)境科學研究院重金屬清潔生產(chǎn)工程技術(shù)中心，北京　100012

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電解錳行業(yè)清潔生產(chǎn)評價指標體系修訂建議

王志增，史菲菲，但智鋼*，高武斌，張海燕，王輝鋒，段寧

中國環(huán)境科學研究院重金屬清潔生產(chǎn)工程技術(shù)中心，北京100012

摘要現(xiàn)行電解錳行業(yè)清潔生產(chǎn)評價指標體系和清潔生產(chǎn)標準在行業(yè)清潔生產(chǎn)審核、績效評定以及推動行業(yè)清潔生產(chǎn)技術(shù)應用和研發(fā)等方面發(fā)揮了顯著的作用。但隨著行業(yè)技術(shù)的快速進步，這兩套評價指標存在部分指標值落后，直接引導清潔生產(chǎn)水平提升的指標少及應用范圍窄等問題。在評價指標體系修訂過程中，應發(fā)揮Ⅰ級基準值的先導性和前瞻性作用，突出直接反映清潔生產(chǎn)工藝和裝備、污染物產(chǎn)生量的指標，擴大清潔生產(chǎn)評價指標體系的適用范圍，制定出實用性和可操作性強的評價指標體系，以此推動電解錳行業(yè)清潔生產(chǎn)水平提升。

關鍵詞清潔生產(chǎn)；評價指標體系；電解錳行業(yè)；修訂建議

Suggestions on Revision of Evaluation Index System for Cleaner Production in Electrolytic Manganese Metal Industry

WANG Zhizeng, SHI Feifei, DAN Zhigang, GAO Wubin, ZHANG Haiyan, WANG Huifeng, DUAN Ning

Technology Center for Heavy Metal Cleaner Production Engineering, Chinese Research Academy of Environmental Sciences,Beijing 100012, China

AbstractBoth the current cleaner production evaluation index system and the cleaner production standard in electrolytic manganese metal industry have played a significant role in cleaner production audit, performance assessment and promotion of the development and applications of cleaner production technologies. However, there still have several problems in the two systems, including lag in some index values, insufficiency of the indicators directly promoting the cleaner production, and narrow scope of the application of the systems. For future revision of the evaluation index system, the leading and proactive role of the LevelⅠreference values should be intensified, the indexes directly reflecting the cleaner production-related techniques, equipment and emissions be emphasized, and the application scope of the system be expanded. By establishing a practical and operable evaluation index system, the level of cleaner production of the entire industry should be promoted.

Key wordscleaner production; evaluation index system; electrolytic manganese metal industry; revision suggestions

自《清潔生產(chǎn)促進法》頒布以來，國家發(fā)展與改革委員會和環(huán)境保護部先后發(fā)布了50多個行業(yè)的清潔生產(chǎn)評價指標體系(簡稱“指標體系”)和清潔生產(chǎn)標準(簡稱“清潔標準”)，為我國清潔生產(chǎn)的發(fā)展提供了可以量化的標尺，有效地促進了行業(yè)的技術(shù)升級和節(jié)能減排[1-2]。為完善清潔生產(chǎn)技術(shù)支撐文件體系，加快推進清潔生產(chǎn)評價指標體系的整合修編進程，2014年9月，國家發(fā)展與改革委員會會同環(huán)境保護部、工業(yè)和信息化部發(fā)布了《清潔生產(chǎn)評價指標體系制(修)訂計劃》(第一批)，電解錳行業(yè)是其中之一。

電解錳是我國的特色、優(yōu)勢行業(yè)，產(chǎn)能和產(chǎn)量均占世界98%以上，其生產(chǎn)過程消耗大量的電能和礦石資源，并產(chǎn)生大量的含鉻、錳的廢水和廢渣。2000年以后，我國電解錳行業(yè)產(chǎn)能急速擴大，由于技術(shù)水平低、裝備落后、末端治理設施缺乏等原因，曾經(jīng)造成過嚴重環(huán)境污染[3-7]。2005年，原國家環(huán)境保護總局將電解錳行業(yè)納入強制性清潔生產(chǎn)審核的范圍[8]；2007年，國家分別發(fā)布了電解錳行業(yè)清潔生產(chǎn)評價指標體系和清潔生產(chǎn)標準(簡稱“兩套評價指標”)，促進電解錳企業(yè)提高工藝技術(shù)水平，從源頭減少污染物的產(chǎn)生。

近年來，隨著我國電解錳行業(yè)不斷發(fā)展壯大，落后產(chǎn)能大批淘汰，先進技術(shù)、裝備研發(fā)的成果也越來越多，行業(yè)平均技術(shù)水平顯著提升，現(xiàn)行兩套評價指標已不能滿足企業(yè)提升清潔生產(chǎn)水平的需要。厘清兩套評價指標存在的問題，整合、修編現(xiàn)有兩套評價指標，有利于進一步提升電解錳行業(yè)清潔生產(chǎn)技術(shù)水平，促進行業(yè)實現(xiàn)綠色發(fā)展。

1現(xiàn)行指標體系和標準的特點

電解錳行業(yè)現(xiàn)有兩套評價指標，均采用設置定量和定性指標對企業(yè)的清潔生產(chǎn)水平進行評定，主要特點如下。

1.1指標設置全面，覆蓋電解錳生產(chǎn)全過程

自1956年我國建成第一家電解錳廠，電解錳生

產(chǎn)工藝一直采用美國礦務局(United States Bureau of Mines)于1935年提出的酸浸電解濕法冶金工藝[9-11](圖1)，原料主要是錳礦石(菱錳礦或氧化錳還原礦)。

圖1　電解錳生產(chǎn)工藝流程Fig.1　Production and technology process of EMM in China

現(xiàn)有兩套評價指標均從生產(chǎn)工藝與裝備、資源能源利用、污染物產(chǎn)生與排放、廢物回收利用、環(huán)境管理要求等方面綜合考核企業(yè)的清潔生產(chǎn)水平，設置的指標覆蓋了從選礦、制粉、固液分離、電解到產(chǎn)品質(zhì)量、包裝運輸、污染物處理的全部工序，并考核企業(yè)環(huán)境保護法規(guī)的執(zhí)行情況和企業(yè)環(huán)境管理制度的完善情況。

1.2以定量考核為主，定性與定量考核相結(jié)合

現(xiàn)行兩套評價指標中，“指標體系”設有指標60項(定量指標36項、定性指標24項)；“清潔標準”設置指標29項(定量指標18項、定性指標11項)。經(jīng)合并和歸納整理，獲得兩套評價指標匯總表(表1)，其中定量指標占60%左右，實現(xiàn)了定量考核和定性考核的互補。

表1　電解錳行業(yè)現(xiàn)行兩套評價指標匯總

(續(xù)表1)

注：部分指標由兩套評價指標中相同或相似指標合并而來，并對部分合并指標名稱進行了綜合、精簡。

1.3分級評定企業(yè)清潔生產(chǎn)水平

現(xiàn)行兩套評價指標均將企業(yè)清潔生產(chǎn)水平進行分級?！爸笜梭w系”依據(jù)綜合評價所得分值將企業(yè)清潔生產(chǎn)等級劃分為2級，即代表國內(nèi)先進水平的“清潔生產(chǎn)先進企業(yè)”和代表國內(nèi)一般水平的“清潔生產(chǎn)企業(yè)”;“清潔標準”依據(jù)設置的3級指標將企業(yè)清潔生產(chǎn)水平分為一級國際清潔生產(chǎn)先進水平，二級國內(nèi)清潔生產(chǎn)先進水平，三級國內(nèi)清潔生產(chǎn)一般水平。

2現(xiàn)行兩套評價指標存在的問題

2.1部分指標值落后，難以引導企業(yè)技術(shù)進步

現(xiàn)行的兩套評價指標均于2007年發(fā)布并全面實施，其清潔生產(chǎn)指標值是基于21世紀初的技術(shù)與管理水平設置，經(jīng)過近10年的快速發(fā)展，電解錳生產(chǎn)工藝與裝備不斷改進，資源能源消耗水平大幅降低，資源利用率明顯提高。

裝備方面，電解錳行業(yè)朝著大型化、自動化快速發(fā)展。2006年前后電解錳單條生產(chǎn)線產(chǎn)量5 000 t是較大規(guī)模，目前已有在建的單條生產(chǎn)線產(chǎn)量達到15 000 t。隨之配套的大型破碎設備、磨粉設備、大型化合槽、大型壓濾機也大量投入工業(yè)應用[12]。2005年前后，化合槽的容積多在80～120 m3，現(xiàn)在已經(jīng)達到了380 m3以上，最新設計的甚至達到1 000 m3，并實現(xiàn)了計算機控制的自動進料；大型企業(yè)多采用300～400 m2的高壓隔膜壓濾機。

資源利用方面，高品位氧化錳礦還原技術(shù)和高效隔膜壓濾機的應用大幅提升了錳資源利用率。國內(nèi)企業(yè)打破南非金屬錳公司的技術(shù)壟斷，先后開發(fā)了臥式焙燒窯還原和立式焙燒窯還原2項技術(shù)，將氧化錳還原率由原來的60%提高到98%，降低了全工藝流程的能耗、物耗，并使錳渣產(chǎn)生量下降60%以上；固液分離工序，高效隔膜壓濾機已經(jīng)完全替代分離效率低的板框壓濾機和廂式壓濾機，大幅提升了可溶性錳回收率。

能耗方面，多個工序的制造設備實現(xiàn)了跨越式的更新?lián)Q代，顯著降低了電耗水平。制粉工序已基本淘汰了雷蒙磨、球磨等制粉設備，進入立磨、錕壓機時代；電解工序中環(huán)保節(jié)能型RPP電解槽大量普及，克服了傳統(tǒng)松木電解槽在強酸條件下易腐蝕、發(fā)生導電影響電解過程和增加電耗的弊端。裝備水平提升、資源能源消耗指標下降，也間接降低了污染物的產(chǎn)生水平。

2.2常規(guī)工藝指標多，引導清潔生產(chǎn)水平提升的指標少

清潔生產(chǎn)評價的重要作用是通過指標來引導企業(yè)技術(shù)改造，引領新技術(shù)應用和研發(fā)?，F(xiàn)行兩套評價指標側(cè)重常規(guī)的工藝指標，直接凸顯清潔生產(chǎn)核心的源頭削減工藝、過程減排工藝裝備以及回收和循環(huán)利用措施的指標較少。

有毒有害物質(zhì)的源頭削減方面。一直以來，電解錳行業(yè)采用重鉻酸鉀對錳片進行鈍化，產(chǎn)生大量含鉻廢水和鉻渣?，F(xiàn)有指標設有重鉻酸鉀消耗量限值，有利于推動企業(yè)減少其使用量，但不能推動行業(yè)逐步走向無鉻化。目前，寧夏天元錳業(yè)(集團)有限公司、中信大錳礦業(yè)有限責任公司(部分生產(chǎn)線)和廣西宜州申亞錳業(yè)有限責任公司等企業(yè)已采用無鉻鈍化劑或取消鈍化工序，為適時推動行業(yè)的無鉻化生產(chǎn)奠定了良好的基礎。從長期趨勢看，無鉻化生產(chǎn)是電解錳行業(yè)發(fā)展的必然選擇。

過程減排工藝裝備方面。電解后續(xù)工段正處于由人工粗放操作向自動化、智能化轉(zhuǎn)變的關鍵時期，新研發(fā)的電解錳行業(yè)重金屬水污染過程減排成套工藝平臺[13]可削減85%以上的重金屬廢水產(chǎn)生量，與同步研發(fā)的高選擇性離子交換技術(shù)配套使用，可將電解錳行業(yè)廢水中高濃度錳、鉻與氨氮廢水全部回用于主體工藝，實現(xiàn)廢水的近零排放，并從根本上改善電解車間工人操作環(huán)境，一次性、整體性地解決電解過程中重金屬廢水污染問題。

廢渣無害化處理及循環(huán)利用方面。電解錳渣是電解錳企業(yè)最大的污染源[14]，大量錳渣堆存不但占用土地資源，而且由于錳渣成分復雜，含有鉻、錳等多種重金屬污染物，嚴重污染渣庫周邊的土壤、地下水和生態(tài)環(huán)境?，F(xiàn)行評價指標設有“資源綜合利用產(chǎn)值”指標，其范圍和計算方法均不明確，不能直接引導企業(yè)開展錳渣的無害化處理及綜合利用。近期研發(fā)成功的錳渣大規(guī)模無害化及氨氣回收技術(shù)已經(jīng)進入工程示范階段，可以固化錳渣中的重金屬離子并回收氨氣，同時無害化有利于錳渣的后續(xù)資源化利用，為逐步消納錳渣奠定技術(shù)基礎。

此外，常規(guī)工藝指標設置偏重考察污染物排放情況。原“指標體系”規(guī)定了電解錳企業(yè)廢水中Mn2+、NH3-N、Cr6+、總硒、COD等污染物的指標值，除COD外，其他指標限值均引用了GB 8978—1996《污水綜合排放標準》中的排放限值[15]。企業(yè)達標排放是清潔生產(chǎn)的最低要求，這些指標應轉(zhuǎn)向污染物產(chǎn)生量，通過源頭減量減少末端治理負荷。另外，原“清潔標準”中廠界噪聲的二、三級指標值超過GB 12348—2008《工業(yè)企業(yè)廠界環(huán)境噪聲排放標準》最高排放限值的要求[16]，與國家環(huán)境標準不符。

2.3應用范圍窄，難以發(fā)揮清潔生產(chǎn)對環(huán)境管理的支撐作用

現(xiàn)行的兩套評價指標中明確的適用范圍為清潔生產(chǎn)水平評價和績效評估等工作，缺乏主動發(fā)揮清潔生產(chǎn)重要減排作用的措施?！爸笜梭w系”的范圍為評價電解金屬錳企業(yè)的清潔生產(chǎn)水平，作為創(chuàng)建清潔生產(chǎn)先進企業(yè)的主要依據(jù)，并為企業(yè)推行清潔生產(chǎn)提供技術(shù)指導；“清潔標準”的范圍為電解錳生產(chǎn)企業(yè)的清潔生產(chǎn)審核和清潔生產(chǎn)潛力與機會的判斷，以及清潔生產(chǎn)績效評定和清潔生產(chǎn)績效公告制度。同時，由于兩套評價指標體系并行，也存在指標重復考核、部分指標可操作性差等問題。

3指標體系修訂的建議

3.1發(fā)揮Ⅰ級基準值的先導性和前瞻性作用

廣泛開展電解錳行業(yè)指標數(shù)據(jù)調(diào)查，合理設定指標限值。根據(jù)《清潔生產(chǎn)評價指標體系編制通則(試行稿)》(簡稱“通則”)，Ⅰ～Ⅲ級基準值應分別以當前國內(nèi)5%、20%和50%的企業(yè)達到該基準值要求為取值原則。通過問卷調(diào)查、現(xiàn)場調(diào)研等方式獲得國內(nèi)主要電解錳企業(yè)的指標值，是科學確定指標各級基準值的基礎。我國電解錳行業(yè)目前處于產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級的關鍵時期，2012年我國開工的電解錳企業(yè)為133家，2013年僅為98家，落后產(chǎn)能大量淘汰，大型電解錳企業(yè)快速發(fā)展。應在現(xiàn)狀數(shù)據(jù)調(diào)查的基礎上，充分考慮行業(yè)發(fā)展趨勢，結(jié)合“通則”要求，適度超前地提高綜合電耗、直流電耗、可溶性錳綜合回收率、物料單耗等能反映企業(yè)技術(shù)、裝備水平的綜合性指標的Ⅰ級基準值。

3.2突出體現(xiàn)清潔生產(chǎn)技術(shù)先進性的指標

以“源頭削減、過程減排、回收和循環(huán)利用”為核心，整合現(xiàn)有指標體系，推動電解錳行業(yè)清潔生產(chǎn)水平提升。雖然目前寧夏天元錳業(yè)(集團)有限公司、中信大錳礦業(yè)有限責任公司、秀山嘉源礦業(yè)有限責任公司等行業(yè)龍頭企業(yè)的工藝、裝備和管理已達到較好水平，但電解及后續(xù)工序中陰極板出入槽、清洗、剝離等工序仍然處于半自動化水平，清潔生產(chǎn)水平仍需加強。“指標體系”修訂過程，一方面，明確清潔生產(chǎn)工藝和裝備指標，設置污染物產(chǎn)生指標，引導企業(yè)使用無鉻鈍化藥劑或無鈍化生產(chǎn)，積極采用過程減排的先進工藝和大型化、智能化裝備；另一方面，合并現(xiàn)有重復考核的指標，提高指標的針對性和可操作性，突出制粉、固液分離和電解及后續(xù)工序考核指標，以可溶性錳綜合回收率、電解錳渣無害化處理和綜合利用率、單位產(chǎn)品廢水產(chǎn)生量、單位產(chǎn)品廢水污染物產(chǎn)生量、錳渣中水溶性錳殘留、陽極泥產(chǎn)生量、產(chǎn)品中硒濃度等指標集中反映資源能源消耗和污染防治水平。

3.3構(gòu)建清潔生產(chǎn)與其他環(huán)境管理手段的聯(lián)動機制

應擴大清潔生產(chǎn)評價指標體系的適用范圍，為環(huán)境管理提供技術(shù)支持。HJ 2.1—2001《環(huán)境影響評價技術(shù)導則 總綱》[17]對環(huán)境影響評價報告書的主要內(nèi)容進行了規(guī)定，專門設置了“清潔生產(chǎn)分析與循環(huán)經(jīng)濟”章節(jié)，規(guī)定“生產(chǎn)或服務過程的清潔生產(chǎn)分析采用國家發(fā)布的清潔生產(chǎn)規(guī)范性文件”，但目前指標體系的適用范圍不能與其呼應。建議在適用范圍里，明確提出將“指標體系”用于電解錳行業(yè)環(huán)境影響評價，并逐步應用于環(huán)保核查、排污許可證、行業(yè)準入等環(huán)境管理中，形成清潔生產(chǎn)與環(huán)境影響評價、環(huán)保驗收監(jiān)測和排污許可等相關制度聯(lián)動推進的機制，充分發(fā)揮清潔生產(chǎn)在促進行業(yè)污染減排和轉(zhuǎn)型升級中的重要作用。

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中圖分類號:X38

文章編號:1674-991X(2016)02-0175-05

doi:10.3969j.issn.1674-991X.2016.02.026

作者簡介:王志增(1982—)，男，助理研究員，博士，主要從事清潔生產(chǎn)有關理論方法研究，wangzhizeng_1982@163.com*責任作者:但智鋼(1979—)，男，副研究員，博士，主要研究領域為清潔生產(chǎn)理論、方法與政策，dash_2001@163.com

基金項目:國家科技支撐計劃項目(2012BAF03B03)；中央級公益性科研院所基本科研業(yè)務專項(2013-YSKY-20)

收稿日期:2015-10-19