铬盐工业取得了巨大发展技术

液压机械/部件2020年02月29日

中国自1958年开始重铬酸钠生产以来已近半个世纪,铬盐工业取得了巨大发展,成为世界上重铬酸钠*大的生产和消费国,并在企业规模、行业技术进步与集中度等方面取得了巨大进步。但同时,铬盐行业目前存在的问题也是突出的,推行循环经济的发展模式势在必行。

结构性矛盾突出

国外铬盐企业规模基本上在5万吨/年以上,单一生产装置的规模一般在 万吨/年以上,基本上采用无钙焙烧法生产工艺,产能相当集中;而国内铬盐企业有二十余家,规模普遍在2万吨/年左右。国外大型铬盐厂的产品品种常常超过10个,如德国朗盛的铬盐品种就有数十种,英国海明斯铬公司也有十多个品种。而中国铬盐品种不过二三十种,其中多数为试剂,工业品种不超过10种,其中由铬盐厂生产的仅有五六个品种。品种少、规模小、产量低的现状限制了铬盐企业深加工水平。

国内部分铬盐企业仍以煤为燃料,行业能耗普遍较高,这主要反映在无钙焙烧法生产重铬酸钠方面。与中国5家重点铬盐企业平均电耗相比,国外的平均电耗要低100千瓦时/吨,平均汽耗要低0.25吨蒸汽/吨以上。仅电耗、汽耗两项,国内铬盐企业的综合能耗比国外高约 00千克标煤/吨重铬酸钠。在装置自动化水平、资源利用率、劳动生产率、产品质量、“三废”排放、企业管理等方面,国内企业与国外相比都有较大差距,影响了全行业的竞争力。

铬渣利用未找到理想途径

铬渣的主要成分为含有多种离子的铬酸钠、铬化物等。由于含有Cr6+,如果不采取严格的处理措施,极易产生严重的环境污染。铬渣的组成主要取决于铬铁矿的产地、品位和填料配方及生产工艺,一般情况下总铬含量(以Cr2O 计)为 %~7%,水溶性Cr6+含量(以Cr计)为0.5%~1.5%,酸溶性Cr6+含量(以Cr计)为0.4%~1.0%。铬渣在自然界雨水和CO2的长期作用下,酸溶性Cr6+也会逐渐转变为水溶性Cr6+。Cr6+有强氧化性,其毒性在于对活细胞的氧化作用,人体接触到Cr6+会引起皮肤刺激和过敏、粘膜溃疡、糜烂性鼻炎和鼻中隔膜穿孔。特别是铬渣中所含少量铬酸钙被国际癌症调研机构列为已充分证实对动物有致癌性的物质。水中只要含有百万分之几的Cr6+就可呈现特有的明黄色,引起环境恐慌。因此,铬渣已被国家环保总局列为危险废物之一。

以现有生产能力,中国铬盐企业每年产生近60万吨的含铬废渣。虽然已经采取了一些新技术对其进行部分处理,但由于许多老企业原有的堆存量较大,要想在短期内处理完,难度相当大,而且部分企业的现有渣场也难以满足长期堆存需求,为此不少铬盐企业采取了将废渣深山排放、堆存等处理方式。

有钙焙烧工艺仍普遍使用

世界重铬酸钠生产工艺主要有无钙焙烧法、少钙焙烧法和有钙焙烧法。目前先进的铬盐生产大国主要采用的是少钙焙烧法和无钙焙烧法工艺,而发展中国家一般仍采用相对落后的有钙焙烧法工艺。有钙焙烧法工艺铬渣排放量大,环境污染较严重,而无钙焙烧法工艺在配料中取消了白云石和石灰石,从而减少了含铬废渣的排放量,同时减少了废渣中Cr6+含量,使废渣处理更为容易,大大减少了处理费用。

为减少铬盐生产对环境的污染,美、日、俄等国铬盐生产已向集中化、大型化方向发展。如美国目前仅有2家铬盐生产企业,即美国铬及铬化物公司和美国西方石油公司,生产能力在20万吨/年以上;俄罗斯有 家铬盐厂,生产能力在18万吨/年以上;英国企业产能为1 .5万吨/年;日本为5万吨/年。铬盐生产大型化、集中化污染源少,有利于环境治理,有利于提高企业的经济效益和市场竞争能力。

铬铁矿原料自给不足

铬铁矿一直是国内*短缺的矿产品之一。中国铬铁矿储量少、产量低,矿床规模小且地处边远地区。目前中国累计铬铁矿探明储量仅1000多万吨,不足世界总储量的0.01%。1995年中国在西藏罗布萨建成了全国*大铬铁矿生产基地,探明的总储量也只有246万吨,设计年生产能力仅15万吨,年产量约10万吨,而全国铬矿年产量也就20万吨左右。由于自给能力严重不足,中国成为铬铁矿纯进口国,2005年中国约消费铬铁矿 24万吨,其中进口占9 %左右。

推进循环经济发展模式

铬盐行业循环经济的发展模式是利用先进、清洁生产工艺,发展铬盐系列化产品,实现深度加工,*终形成产业链和系列化大型生产基地。生产企业要遵循“减量化、再利用、资源化”的“ R”原则,尽量减少物料、能源和水资源消耗。产业结构追求产业链之间的横向耦合和纵向闭合,加强生产单元间产业的共生网络构建,*大限度地实现“废物”的资源化及能源和水的梯级利用。铬盐行业循环经济的发展模式之一如左下图所示。所有铬盐企业,特别是需要扩能技改的铬盐企业,可以按照全新的工艺路线等进行设计,以达到能耗*低化。

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