因地制宜构建绿色开磷的实践与探索
一、提高磷资源开发科技水平
技术进步促进了世界磷化工产业的发展,几乎世界上所有磷化工大国走过的发展道路都证明了这一点。在绿色发展的新形势下,我国磷化工产业必须走技术创新发展经济的道路,靠新技术的自主创新和国外先进技术引进消化作为绿色发展的驱动力。
上世纪80年代国家将开磷矿区磷矿资源的开采列为国家攻关课题进行攻关,经过近10年努力,现已开发了具有自主知识产权的“锚杆护顶分段空场采矿法”,获得了“国家科技进步一等奖”。这一科技成果的应用,使磷矿石的回收率从50%提高到70%,贫化率从13%下降到6%,采场日生产能力由300吨提高到1008吨,使矿山寿命延长20年以上。与此同时,引进国外先进大型无轨采掘设备,使开磷集团矿山技术装备水平达到国际先进、国内一流水平；大力推进“无泄漏工厂”、“清洁文明矿山”建设,建成了闻名化学矿山行业的“花园式矿山”,化工部在行业内倡导“学吉化、赶开磷”。
进入新世纪以来,开磷又成功开发出“磷化工全废料自胶凝充填采矿技术”。使采矿回收率从70%进一步提高到92.6%,贫化率由7%降至4.52%,技术经济指标达到了世界先进水平。按照开阳磷矿区的资源储量和年产500万吨规模,该采矿方法可延长矿山服务年限25年以上。同时,通过采用改性后的磷石膏和黄磷废渣充填采空区,每年可综合利用磷石膏废渣204.4万吨,减少废石排放72.8万吨。不但为磷石膏等工业固体废弃物的综合利用开辟了一条新的途径,而且通过充填井下采空区,大大提高了井下采矿的安全性,避免地表塌陷、山体崩落,防止和减少地质灾害,改善矿山生态环境,使磷石膏大规模再利用与高效低贫损采矿两者完美结合,首次实现了我国磷矿山的无废害开采。该采矿方法先后获得了“全国化工科技进步一等奖”和“国家科技进步二等奖”。
二、积极推进现代化矿山和工业园区建设
推进矿业现代化建设是加快绿色发展的必然选择。随着信息技术的推广应用逐渐深入,着力推进信息化与工业化的融合,以现代信息技术改进矿山传统的安全生产管理,积极推进矿山数字化、装备现代化、管理信息化的现代化矿山建设。井下打眼、装药,锚喷支护工艺实现了机械化,井下固定操作设备、皮带运输系统、机械供风系统和运输监控实现了远程控制,矿山从地质勘探、工程设计、生产到管理控制等各流程基本实现了数字化、信息化、模型化管理,使矿山生产管理科学化水平和管理效率大大提高。
另一方面,充分利用已建成息烽磷煤化工基地和开阳矿肥基地大水磷煤化工(国家)生态工业示范基地两个生态工业园区及企业群落平台,实施“磷-煤-电-碱”一体化多业并举,促进产业聚集,实现磷化工、煤化工、能源生产和氯碱化工与建材等产业协调发展,形成多产业横向共生耦合和纵向延伸发展的新型磷煤化工产业格局,可开发出上千种精细化工产品,在加快多资源型产业转型和重化工业生态化发展示范性基地进程的同时,也为进一步延伸产业链,拓宽产业幅,实现企业进一步做精做细、做强做大打造了平台。开磷磷煤化工(国家)生态工业示范园区开阳大水工业园120万吨坑口磷铵项目的建成,开启了我国磷矿石资源实现坑口就地转化、搭建精细磷化工平台的新格局,是目前国内唯一的坑口大型高浓度磷肥装置和典型的矿肥结合项目,也是我国高浓度磷复肥生产装置同等规模中投资最省、效益最好、很具市场竞争力的项目。
三、大力发展循环经济
循环经济是一种最大限度地利用资源和保护环境的经济发展模式。主要是通过对传统产业的技术改造,最大限度减少资源消耗和废物排放。发展循环经济是建立资源节约型和环境友好型企业,走新型工业化道路的重要手段和途径,是落实科学发展观的具体实践。大力发展循环经济、搞好节能减排、保护生态环境对于调整优化结构和产业升级,转变发展方式,在推进我省绿色工业化和生态立省战略中具有重要意义。
发展磷的深加工,会产生大量的“三废”,尤以产生大量的磷石膏为最。以开磷为例,350万吨/年高浓度磷复肥产能的全部释放,每年将产生600万吨磷石膏。贵州属喀斯特地貌,很容易出现污染物渗漏,生态环境相对脆弱。如果发展加工仍然走先污染后治理的路子,以牺牲资源环境为代价,资源深加工的发展将不可持续。因此在贵州搞资源的深加工,对“三废”综合利用的要求更高。
牢固树立“绿色是发展的灵魂,环保是企业的生命”的理念,确立了“抓好两头,做强做大中间”的发展思路。即依托资源开采与深加工一体化的优势,实施“三废”资源化、再利用,建设生态工业园区,实现“资源一产品一废弃物”向“资源一产品一废弃物一再生资源”发展模式转变。
磷石膏综合利用。开磷以严重制约企业可持续发展的固体废弃物——磷石膏的资源化为突破口开展技术攻关。一是通过磷石膏充填采矿法的推广应用,每年可消化200万吨磷石膏；二是经过十多年数千次的反复试验研究,开发出了在国际上首创、利用磷石膏一黄磷炉渣生产新型高强耐水磷石膏砖的“一步法”生产工艺。解决了磷石膏遇水软化这一国际公认的世界性技术难题,开发出可替代粘土砖用作建筑物外墙和承重墙的、市场需求极大的新型高强耐水磷石膏砖,取得了世界性的技术突破。2009年6月,中国石油和化学工业协会组织科技成果鉴定认为:“该项科技成果总体技术达到了国际先进水平,其中直接利用二水磷石膏制备建筑用砖技术达到国际领先水平”,并被评为全国化工科技进步一等奖。利用这一具有自主知识产权的技术,开磷投资3.5亿元建成了10亿块/年新型磷石膏砖项目和相关配套项目,开发出包括新型磷石膏砖在内的系列新型建材产品。每年可综合利用磷石膏、黄磷炉渣300万吨(干基),以黄磷尾气取代燃煤为原料烘干热源和黄磷生产喷淋热水加热源,每年可利用黄磷尾气4910万NM3/年,相当于每年节约60000吨标煤,减少二氧化硫排放量84.89吨/年,减少温室气体二氧化碳排放量86000吨/年；该项目利用化工生产废水为工业用水,每年可减少新鲜水取水量约56万吨。同时,该项目每年还可为企业增加销售收入2亿元,实现利税5000万元,为社会提供就业岗位700余个。
建设尾矿渣制砖厂。在矿区建设尾矿渣制砖厂,利用矿山井下开采产生的尾矿渣制砖,以解决废石堆放占用土地、污染环境、形成安全隐患等问题,同时也为国家禁止使用粘土砖提供了新的建筑材料。页岩砖生产线规模为2亿块/年,每年可综合利用尾矿渣50万吨。
矿山井下涌水和化工生产工业废水综合利用。一是通过安装输水管道,对矿山井下涌水采取集中回收处理后用于工业园区化工生产用水。利用矿山井下涌水作为60万吨/年磷酸二铵装置的生产工业用水,每年可减少新鲜水取水量550万立方米,达到节约水资源的目的；二是在磷煤化工生产基地投资新建和改造工业废水处理系统,实现了工业废水的集中处理,循环利用不外排。一部分经处理后的工业废水返回生产系统使用,一部分用于厂区、生活区景观喷泉用水和用于养花、种草种树、养鱼。每年可循环利用工业废水1100万立方米。
余压余热梯级开发利用。在息烽磷煤化工基地和开阳矿肥基地分别建成余热回收系统和2x12Mw发电机组,每年可发电3.4亿度,实现了余压余热能量的梯级开发利用,也为企业实现节能减排目标奠定了坚实基础。
(作者为开磷集团副总经理)
伴随工业化进程的加快,一场绿色浪潮正在席卷全球。开磷作为我国最大的磷矿石地下开采化学矿山企业、磷肥行业三强之一和新型建材生产基地,坚持科学发展,立足实际,以建设资源节约型、环境友好型企业为目标,将环境利益和对环境的管理融入企业经营管理全过程,实施清洁生产,不断推动资源利用集约化、开采加工科学化、生产工艺环保化、矿区工厂生态化,积极探索资源加工型企业的可持续绿色发展之路。
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