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氯化法钛白粉工艺废渣产业化研究

2021-05-30

当代化工研究 2021年9期
关键词:钛白粉废渣氯化

(龙蟒佰利联集团股份有限公司 河南 454191)

引言

基于废渣严重影响生态环境平衡,国家开始提倡废渣再利用化,将废渣经过循环处理以提高资源的使用效率,从而激发更多企业开始建设产业链做到材料消耗大产品产出,废渣利用的新模式。但是,氯化法的生产工艺的自动化程度很高,规划化的集中导致生产的废渣体量庞大,依靠环境自我修复的能力已难以解决生态污染问题。只能依靠钛白粉先进生产技术对现有企业结构进行转型升级,形成产业链结构才能从本质解决问题。

1.钛白粉工艺发展现状

工业化生产钛白粉主要有两种方式,一种是氯化法,另一种是硫酸法。两种工艺的制作在产生废渣上是不相同的,氯化法主要有两个阶段才能最终生产钛白粉,要利用红石矿进行混合之后才能与氯气进行化学反应,得到四氯化钛之后要进行反复提纯才能得到钛白粉,这是目前世界上大部分企业都在运用的方法。采用这种工艺可以大规模连续生产,在流程上便捷简单,在资源和能源消耗上比硫酸法少,生产产量比硫酸法高,在各类废渣排放中要少的多,能够生产出质量高的钛白粉。但是,也有其局限性,使用的设备过于复杂,精密度高,生产要采用自动化程度,前期资金需求量大,因生产过程中需要在高温环境下进行,靠近高温中心区域的设备易于磨损,维修成本高。表1,氯化法与硫酸法工艺的具体比较。从中可以看出氯化法在废渣产生中要比硫酸法稳定,但是还是有废渣产出,这说明要想解决废渣问题,应该要不断让钛白粉产业化才能解决废渣问题[1]。

表1 硫酸法与氯化法工艺的比较

2.废渣产业化的意义

从我国工业化发展现状分析,环境污染的主要成分来源于大气、水、固体废物等。大量污染废物排放环境,危害人类生存的现有环境,虽然国家在不断强调环境保护,但是未能从污染的根源上解决问题。根据国家环保监控显示,在2019年对固体废物的利用只有77.9%,其他部分排放在环境中自我修复。由于缺乏有效环境保护的治理手段,生态环境恶化的趋势越发明显。因工业废气物在排放上是产量大,数量种类繁多,如果只通过简单处理就直接排放在环境中,会造成大量土地土质恶化,盐碱化加重,还会间接导致空气和水的质量变差。虽然,国内在废物的处理上技术存在缺乏,但是从当前现状表明废物已经在逐渐集中处理,在慢慢走向可持续循环使用中。但是企业对废渣处理的转化效率远远跟不上废渣产生的体量,二者不断在矛盾中激化,越来越需要工业对废渣的处理走向产业化模式。要不断强化废渣利用产业化,要从国外借鉴优秀的经验进行废渣再利用,从而减少废渣排放,有效利用稀缺资源。世界资源是有限的,在分布上是不均衡的,要重视废渣再利用的重要性,要从源头找到利用的方式,要在最后排放中解决废渣污染问题,从而达到废渣处理产业化,有效减少现有工业废渣污染,从而将有限资源进行最大化使用,可以从资源稀缺的根本上解决资源需求问题。从而有效掌握工业生产综合使用的有利方法,要利用好产业化的集聚效应,充分将钛白粉生产建设成资源减少型,社会需求型的新趋势[2]。

3.废渣产业化发展不足分析

(1)工艺起步晚,废渣处理单一化。从我国工业发展角度看,工业起步晚于国外先进企业,导致各工业企业对废渣处理的不重视。因宏观要求上在不断要求企业要重视环保,要将氯化法生产的废渣进行再利用,但是国内对废渣循环使用的工艺起步太晚,不能保障工业发展过快废渣产生的体量规模。处于低级阶段废物处理正在向下阶段过渡的时期,但是国外企业已经在第三阶段中运行很长时间,最终要走向固体废物循环利用的高速时期。这个阶段已经在不断要求工业企业生产的产品要绿色,也要重视环境保护,但是价值不能低廉,更加结合互联网技术的综合使用,形成材料生产到最后废渣处理的新模式。但是国内工业废渣处理还处于填埋和废渣变卖的模式,这种结构单一,而且产品价值低,无法将废渣高效利用,为企业带来更大利润。从根本上是工艺的缺乏,生产和产成,到最后的废料处理之间的不统一,未形成产业链[3]。

(2)技术落后,产品品种单一。钛白粉目前在国内和国外市场在竞争中是激烈的,各企业因生产钛白粉结构规模不一样,产品品质的生产线有差异,在竞争中问题越来越突出。在产品需求上硫酸法生产大于氯化法,在供给关系上供过于求,但是市场需求的是质量较高采用氯化法生产的产品,却只能依赖进口才能满足供求。从国内行情分析,钛白粉生产是利润空间大的行业,但是在生产中主要依赖小作坊,未能有龙头企业带动形成密集产业链,造成小作坊之间的大规模竞争。在缺乏龙头企业引领的现状下,采用氯化法进行钛白粉生产是极有利的模式,可以更大程度解决废渣污染问题,但是必须要形成产业化。

(3)废渣治理费用高,循环使用效率低。原于国内之前的钛白粉生产一直是硫酸法引导,但是现在基于氯化法新的生产方式变革小,国内钛白粉生产企业在积极转型,想要抓住新机遇,解决废渣能耗过高,污染太重的问题。但是据现状了解很多企业只是改变了生产方法,在后续对废渣处理上是比较困难的,面对市场需要生产线供给是不足的,没有时间去进行废渣的再回收利用。一部分企业虽然在研究废渣循环使用,但是只做了表面功夫,为应对环保部门检查。

(4)缺乏废渣利用经验指导。在国内生产企业中在面对钛白粉进行废渣处理的研究几乎没有,在氯化法模式生产工艺研究也较少,导致在准备进行废渣循环利用企业望之却步,不敢再进行实践,因没有其他先例可学习。

4.废渣产业化的有效措施

(1)多样化废渣处理,逐步形成产业化

要不断从国外引进氯化法生产技术,保障国内技术层面无空白。要不断研究废渣多样化循环处理模式,要敢于实践,不断推出符合国内生产行情的绿色环保方式,以促成废渣产业化的形成。要从氯化法源头进行控制,要从材料投入到废渣再循环有系统的模式,才能带动废渣产业化的进程。

(2)强化技术创新,不断推出新品种

政府部门要出台关于整合钛白粉行业资源的政策,要促成龙头行业形成,以带动众多小型作坊产业化和集聚趋势。要鼓励钛白粉企业敢于创新,要力求生产出品质高端,附加值高,产品多样化的新趋势。要不断利用氯化法进行创新,要符合废渣循环使用规律,要与生产工艺相结合,从产业集聚到循环使用形成新局面。

(3)降低利用成本,充分借鉴国外经验

要在技术上向国外看齐,要鼓励大型企业去国外优秀企业学习,与国内生产行情进行结合,推出符合我国钛白粉生产利用循环的新方法。要关注废渣再循环的成本,要从多角度利用好废渣,保障废渣使用效率高效的前提下附加值应该不低于循环生产成本,以促进更多企业利用产业化模式将废渣利用扩大化。要邀请国外相关研究专家,对国内企业进行指导,以加强产业化快速形成。

5.结束语

要想从本质解决钛白粉废渣的污染问题,就需要不断加强钛白粉行业产业化的形成,要鼓励企业加快生产工艺的转型,要不断丰富钛白粉产品的种类,要生产出附加值高,绿色环保的新品种。要鼓励生产技术人员不断创新,快速加强废渣循环使用的效率,以降低回收上的成本。要从国外不断学习废渣利用的经验,从而研究出符合我国废渣循环利用的新方式。要邀请相关行业部门人士和国外先进企业来我国进行指导,有利于加强废渣产业化的形成。

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