赛迪前瞻2021年第56期(总669期): 达成赤泥综合利用目标需破解三大难题(节能所)终发
- 1 - 2021 年 8 月 16 日 第 56 期 总第 669 期 达成赤泥综合利用目标需破解三大难题 赤泥是铝土矿生产氧化铝过程中产生的一种强碱性固体工业废弃物。当前,我国年产赤泥量超过 1 亿吨,累计堆存量超过6 亿吨。筑坝堆存是目前处理赤泥的主要方式,不仅占用大片土地,还会严重污染周边环境。赤泥处理已成为困扰我国氧化铝行业高质量发展的一大难题,资源综合利用是目前公认的处理赤泥的最佳路径。今年出台的《关于“十四五”大宗固体废弃物综合利用的指导意见》和《“十四五”循环经济发展规划》两个文件,对 - 2 - 赤泥综合利用提出了新的目标和要求。时间紧,任务重,赤泥综合利用产业化难题亟待破解。 一、赤泥综合利用现状 目前我国已相继出台相关的环保、产业和财税政策,以推动赤泥的综合利用,已形成赤泥综合利用的六个技术方向,并取得阶段性成果。但总体看,从“十二五”至今,我国赤泥综合利用规模和综合利用率一直处于较低水平,距离目标差距较大。 综合利用规模和综合利用率长期处于低位。一是综合利用规模小。我国赤泥年综合利用量基本在 500 万吨以下,远低于每年新产生量;2019 年略高,当年综合利用量约 849 万吨,赤泥选铁贡献了较大比重。二是综合利用率低。“十二五”以来,我国赤泥综合利用率基本都在 5%以下,2019 年略有上升,达到 8.09%。根据最新文件要求,到 2025 年,新增大宗固废综合利用率要达到 60%,存量大宗固废有序减少。按此目标测算,到 2025 年,赤泥年综合利用量起码要达到 6000 万吨,综合利用率也需大幅提升。当前,无论利用规模还是利用率都还有很大差距。 - 3 - 图 1 2011-2019 年我国赤泥产生量及综合利用量 数据来源:中国固废网 三是与其他主要大宗固废相比,资源综合利用水平差距大。无论综合利用量还是综合利用率,赤泥的综合利用水平都远低于尾矿、冶金渣、粉煤灰、煤矸石、工业副产石膏等。 表 1 2019 年主要大宗工业固废综合利用情况表 种类 指标 赤泥 尾矿 冶金渣 粉煤灰 煤矸石 电石渣 工业副产石膏 产生量(亿吨) 1.05 12.72 6.64 6.37 6.76 0.32 2.26 综合利用量(亿吨) 0.08 4.13 5.14 4.91 4.70 0.29 1.15 综合利用率(%) 8.09 32.47 77.91 76.72 69.52 89.43 50.88 数据来源:工业固废网 基本形成六条主要综合利用技术路线,但产业化进程缓慢。经过近十年的研发与探索,赤泥综合利用目前基本形成六条主要 - 4 - 技术路线(见表 2),目前仅有生产建材、路基材料以及赤泥选铁产业化开始起步,但规模都不大。 表 2 赤泥综合利用主要技术路线 技术路线 技术内容 应用阶段 应用案例 提取有价组分 利用磁选、高温熔融气化等技术,选取 TiO2、Al2O3、Fe2O3、Na2O 等有价、稀有元素。 初步实现产业化 赤泥选铁项目,重点布局在山东、广西。中铝山东分公司、中铝广西分公司均有运行产线。 生产建材产品 通过原料处臵线进行干燥、均化、破碎,再经过粉料制备线配料、球磨、造粒、筛选,生产水泥、陶粒、砌块、砖、瓦、岩棉、微晶、复合地板、木纤维复合制品等。 初步实现产业化 中国铝业广西分公司开启国内首条利用水泥熟料工艺处理赤泥生产线,形成年产 200 万吨水泥、60 万吨活性钙产能规模。 山东恒远利废利用赤泥制备陶粒项目。山东魏桥创业集团有限公司利用赤泥制备烧结砖项目。 充填 以拜耳法低铁赤泥或选铁后的赤泥尾渣与高炉水淬矿渣、脱硫石膏、粉煤灰、循环流化床炉渣、自然煤矸石等固体废弃物为主要原料配臵成可替代水泥的矿山充填用胶凝材料,其中,赤泥用量不低于 30%,用于矿山充填工程。 实验探索阶段 —— 路基材料 利用赤泥及改性化固化剂制备路基材料。 相对成熟 山东魏桥铝电有限公司、山东海逸交通科技有限公司。已在山东国道 G309 青兰线成功实施。 应用于环保领域 利用赤泥附着碱、颗粒细小、比表面积大、颗粒疏松多孔等特性,生产脱硫剂、净水剂、絮凝剂、脱硝载体、炼钢辅料等。 实验探索阶段 —— - 5 - 土壤调理剂 综合盐碱调控、微生物驱动、团聚体构建、养分调理等核心技术,应用赤泥生产土壤调理剂,可显著降低土壤PH 值和含盐量,改善土壤结构,提高土壤空隙度和稳定性团聚体含量。 实验探索阶段 —— 数据来源:赛迪节能所整理 赤泥综合利用政策氛围已经形成,但仍需持续发力。从“十二五”时期的《赤泥综合利用指导意见》,到“十三五”的《工业绿色发展规划(2016-2020 年)》、工业资源综合利用基地示范、无废城市建设等政策,再到“十四五”开局之年出台的《关于“十四五”大宗固体废弃物综合利用的指导意见》和《“十四五”循环经济发展规划》,都对赤泥综合利用提出了目标要求和重点发展方向,引导赤泥综合利用规模化、集聚化、产业化发展。《资源综合利用产品和劳务增值税优惠目录》,提出了对符合技术标准和相关条件的赤泥综合利用产品给予 50%的退税优惠,从税收方面给予支持。《中华人民共和国环境保护税法》规定,每吨赤泥环保税额为 25 元,在法律层面倒逼氧化铝企业从源头减量,并积极进行赤泥处理。不难看出,推动赤泥综合利用的政策氛围虽已形成,但多数政策是引导性的,可操作性和落地执行仍需加强。 - 6 - 二、赤泥综合利用产业化面临三大难题 技术难题:尽管国内已有赤泥选铁、路基材料和建材等多条技术路线,但低成本脱碱、规模化利用、高值化利用的核心关键技术尚未取得实质性突破。废物的资源化利用是以技术创新为核心驱动,而赤泥的强碱性以及难脱除性大大阻碍了其规模化利用,目前脱碱技术特别是低成本脱碱技术依然是行业的关键共性技术难题。赤泥选铁、路基材料和建材等技术路线虽然开始产业化,但在技术成本、赤泥规模化消纳等方面仍有待优化。一方面,赤泥高分子材料制备技术等高附加值技术尚未达到产业化条件,赤泥综合利用技术仍偏重于末端治理,源头减量技术不足。另一方面,产废企业与科研单位综合利用技术信息不对称、产学研机制尚未理顺,也成为阻碍技术产业化的重要原因。 经济难题:赤泥综合利用项目无明显经济效益,经济成本高成为阻碍赤泥综合利用产业化的最大难题。赤泥综合利用项目投资大、成本高。综合利用规模不到 100 万吨赤泥的项目投资就超亿元,且产品附加值普遍不高,市场竞争力弱,项目经济效益差。在市场经济条件下,对资本没有吸引力。上马赤泥综合利用项目 - 7 - 还是主要依靠高压环保政策倒逼。 市场难题:缺乏相应标准,市场认可度低。赤泥自有的强碱性、辐射性等属性使得公众对赤泥综合利用产品的安全性存疑。当前已经开发出的赤泥综合利用产品,由于缺少国家标准或行业标准支撑,只能参照其他同类产品标准,致使产品市场认可度低,应用受限,难以大规模推广。 三、几点建议 研究和制定具有强制性、激励力度更大、可操作性更强的政策措施。一是坚持源头减量,对新、改、扩建氧化铝项目明确提出综合利用赤泥的要求,做到“按泥定产”,倒逼产废企业加强对赤泥的综合利用。二是建议重新制修订《赤泥
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