稀土企業(yè)循環(huán)經(jīng)濟模式分析

劉梅

（中國北方稀土（集團）高科技股份有限公司，內(nèi)蒙古包頭014030）

稀土企業(yè)循環(huán)經(jīng)濟模式分析

劉梅

（中國北方稀土（集團）高科技股份有限公司，內(nèi)蒙古包頭014030）

以包頭某稀土公司為例，介紹了其在發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟的背景、在提高稀土資源回收率、“三廢”減量化、資源化等方面采取的措施及取得的效益，為稀土企業(yè)發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟提供參考。

循環(huán)經(jīng)濟；減量化；資源化

包頭某稀土公司（以下簡稱公司）以白云鄂博稀土礦為原料，建有稀土選礦、冶煉分離、深加工、應(yīng)用產(chǎn)品、科研等完善的稀土工業(yè)體系。近年來，為適應(yīng)新形勢發(fā)展需求，該公司積極探索循環(huán)經(jīng)濟模式，圍繞著加強資源循環(huán)利用和節(jié)能減排做了大量工作，走出一條轉(zhuǎn)型升級的新路。

1 發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟的背景

1.1 轉(zhuǎn)變發(fā)展模式，實現(xiàn)降本增效是發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟的內(nèi)在動力

公司以往采用粗放式的發(fā)展模式［1］，資源回用率低。一是稀土精礦生產(chǎn)企業(yè)選別稀土后的尾礦漿和稀土冶煉分離企業(yè)產(chǎn)生的廢水原最終排往尾礦庫［2］，對尾礦漿中豐富的鈮、硫、螢石等資源及稀土冶煉廢水中的資源沒有進(jìn)行完全回收。二是生產(chǎn)裝備水平偏低，自動化控制及操作較少。如生產(chǎn)中的物流、溫度、壓力、液固位，其數(shù)值的自動顯示與累計儲存等未能達(dá)到在線自動控制，造成了最佳工藝條件不能正常實現(xiàn)，生產(chǎn)指標(biāo)難于達(dá)到最佳要求，影響了公司的效益［3］。因此，必須轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)經(jīng)濟發(fā)展方式［4］，以循環(huán)經(jīng)濟理念去調(diào)整產(chǎn)業(yè)發(fā)展模式，實現(xiàn)降本增效。

1.2 環(huán)保的鞭策激勵機制是發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟的外部推動力

近年來，新的環(huán)保法規(guī)陸續(xù)出臺，對企業(yè)的環(huán)保行為做出了更嚴(yán)格的要求，公司面臨著很大的挑戰(zhàn)。一是為改善尾礦庫區(qū)及周邊生態(tài)環(huán)境，政府要求稀土企業(yè)停止向尾礦庫排放廢水，稀土企業(yè)必須采取措施對稀土廢水自行消化；二是原達(dá)標(biāo)排放的煙氣在修訂后的排污標(biāo)準(zhǔn)面前也有超標(biāo)的風(fēng)險。發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟無疑是減少廢棄物排放，實現(xiàn)經(jīng)濟與環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展的良策。目前國家出臺了很多發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟的扶持政策，這對公司的戰(zhàn)略決策有一定的激勵作用。

2 循環(huán)經(jīng)濟模式特征分析

2.1 開展內(nèi)外循環(huán)結(jié)合實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)多元化

稀土生產(chǎn)工藝路線圖如圖1所示，在稀土生產(chǎn)工藝中，稀土精礦生產(chǎn)企業(yè)、稀土冶煉分離企業(yè)、稀土金屬加工企業(yè)、稀土功能材料企業(yè)（拋光粉、磁性材料、貯氫材料）依次構(gòu)成原料供給關(guān)系，各企業(yè)均有廢棄物產(chǎn)生，本著“減量化、再循環(huán)、再利用”的原則，公司決定發(fā)展內(nèi)外循環(huán)，打造以稀土產(chǎn)業(yè)為核心的完整循環(huán)經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)鏈。內(nèi)部循環(huán)以提高稀土資源回收率、水回用率［5］為核心，按照各企業(yè)的原料需求和廢棄物特點，將企業(yè)的廢棄物在內(nèi)部互補互用；企業(yè)外部循環(huán)主要體現(xiàn)在以“三廢”再利用為核心的跨行業(yè)合作產(chǎn)業(yè)升級上。稀土行業(yè)產(chǎn)生的污染物主要集中在稀土分離企業(yè)，打破行業(yè)壁壘，與非稀土產(chǎn)業(yè)合作，使稀土產(chǎn)業(yè)和多個不同的產(chǎn)業(yè)之間聯(lián)結(jié)起來，形成共享資源和互換副產(chǎn)品的產(chǎn)業(yè)共生組合，冶煉分離企業(yè)循環(huán)經(jīng)濟路線圖如圖2所示。

圖1 整體生產(chǎn)工藝及循環(huán)經(jīng)濟路線圖

2.1.1 廢氣的減量化與資源化

在稀土分離過程中，稀土精礦首先與硫酸混合進(jìn)行高溫分解生成焙燒礦，在分解過程中會產(chǎn)生大量含氟和二氧化硫的尾氣，企業(yè)首先對尾氣采取強制循環(huán)冷卻—濃縮回收的處理方式，回收硫酸和氫氟酸，回收的硫酸返回焙燒工序使用，氫氟酸則供下游化工企業(yè)生產(chǎn)高品質(zhì)氟鹽。尾氣經(jīng)酸回收處理后仍含有較高濃度的二氧化硫，企業(yè)采用先進(jìn)的離子液脫硫工藝對尾氣進(jìn)行深度處理，被離子液吸收后的二氧化硫解吸后供后續(xù)制酸工藝制備硫酸，凈化后的尾氣達(dá)標(biāo)排放，吸收液再生后可反復(fù)使用，無二次污染；硫酸制備工藝產(chǎn)生的尾氣再返回尾氣凈化系統(tǒng)和焙燒尾氣合并處理（見圖2），形成一個完整的閉路循環(huán)。通過此項目的實施，不僅實現(xiàn)了煙氣的無害化，而且每年可回收硫酸8萬t，回收氫氟酸2.8萬t，變廢為寶，極大地提高了資源的利用率。

2.1.2 廢水的減量化與資源化

稀土精礦生產(chǎn)企業(yè)采取“一粗二精”的工藝選別稀土，選完稀土后的尾礦還含有大量的資源，尾礦中含螢石約32.48%［6］，含稀土約4.9%，其他還有鈮、硫等資源，以往由于回收技術(shù)所限，尾礦漿只能排往尾礦庫暫存，而今隨著回收技術(shù)的成熟，稀土選別后的尾礦漿和下游企業(yè)聯(lián)合，作為下游企業(yè)的原料，進(jìn)行稀土、螢石、鈮等資源的再回收，每年可減排尾礦漿300萬t，回收鈮精礦5萬t，稀土精礦17萬t，瑩石精礦40萬t，經(jīng)濟效益、環(huán)境效益顯著。

稀土在冶煉過程中產(chǎn)生大量的廢水，在不影響產(chǎn)品質(zhì)量的前提下，各企業(yè)先將廢水在企業(yè)內(nèi)部梯級使用，以減少廢水量和新水用量。如將碳酸稀土淋洗產(chǎn)生的低濃度氨氮廢水（氯化銨濃度約0.1%）回用于稀釋料液和配碳銨溶液；將制備純水產(chǎn)生的濃水脫鹽后再次回收，實現(xiàn)廢水的內(nèi)部循環(huán)。

對于分離企業(yè)硫酸稀土轉(zhuǎn)型工序產(chǎn)生的硫酸鎂廢水（鎂離子濃度約1.6%）和萃取、碳沉工序產(chǎn)生的氯化銨廢水（氯化銨濃度8%），則是采取和非稀土企業(yè)聯(lián)合的方式，實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)鏈的延伸。對硫酸鎂廢水，利用硫酸鎂晶體脫水、熱解的原理，將硫酸鎂廢水轉(zhuǎn)化為氧化鎂，硫酸鎂廢水蒸發(fā)、熱解得到的冷凝水和氧化鎂回用于生產(chǎn)，熱解尾氣含有大量的二氧化硫，供后續(xù)制酸工藝生產(chǎn)硫酸，以此形成硫酸鎂廢水的閉路循環(huán)；對產(chǎn)生的氯化銨廢水，采用汽提原理，將廢水用膜組合工藝除雜、濃縮后，轉(zhuǎn)化為氨水，膜工藝產(chǎn)生的淡水和氨水回用于生產(chǎn)，轉(zhuǎn)化工藝產(chǎn)生的氯化鈣供建材行業(yè)作原料，形成廢水綜合利用產(chǎn)業(yè)鏈。改造后，可實現(xiàn)生產(chǎn)廢水零排放，新水用量減少190萬t/a（見圖2）。

圖2 冶煉分離企業(yè)循環(huán)經(jīng)濟路線圖

2.1.3 廢渣的資源化與減量化

在稀土產(chǎn)業(yè)鏈中，冶煉分離企業(yè)會產(chǎn)生放射性廢渣，金屬加工企業(yè)會產(chǎn)生電解渣，功能材料企業(yè)會產(chǎn)生回收的稀土粉塵、廢邊角料等。稀土產(chǎn)業(yè)鏈中的每個企業(yè)都盡可能將廢渣［7］再回用本企業(yè)，如果企業(yè)由于回用成本或是回用技術(shù)等原因自己難以回用，則將此部分資源向上游稀土企業(yè)逆向流動或是合法處置。如稀土金屬生產(chǎn)企業(yè)與拋光粉生產(chǎn)企業(yè)排放的煙氣中含有一定的稀土，煙氣分離后收集的粉塵均回爐自用；稀土金屬電解渣、拋光粉球磨廢渣則返回稀土冶煉生產(chǎn)體系進(jìn)行稀土的回收，實現(xiàn)廢棄資源的充分利用（見圖1）；水浸渣由于具有一定的放射性且目前缺乏成熟的回收技術(shù)，按規(guī)定放入本地放射性廢渣庫儲存。

2.2 提高生產(chǎn)裝備水平，建設(shè)數(shù)字化工廠

在此次循環(huán)經(jīng)濟改造中，公司非常注重節(jié)能環(huán)保設(shè)施的引入和自動化水平的提高。在各種濃縮蒸發(fā)系統(tǒng)全部采用了節(jié)能蒸發(fā)器，提高了蒸發(fā)效率，降低能耗。灼燒窯、鍋爐煙氣余熱利用于精礦的干燥，冷卻水用于生產(chǎn)熱水補入系統(tǒng)，提高了能源的利用率。另外，對各類余熱散發(fā)熱量的設(shè)備或管道，采用冷卻降溫或安裝保溫套管等方式，進(jìn)一步回收熱能和減少熱損失。

在提高設(shè)備自動化水平上，建立自動配置原輔材料系統(tǒng)、自動拆包系統(tǒng)、在線監(jiān)測系統(tǒng)、恒壓供料系統(tǒng)等。集成產(chǎn)品質(zhì)量管理、工廠信息化管理、生產(chǎn)設(shè)備的過程自動化控制及工藝過程的可視化管控等資源，打造數(shù)字化工廠，將生產(chǎn)從被動指揮變?yōu)閷崟r調(diào)度，質(zhì)量從事后抽檢變?yōu)樵诰€控制，提高產(chǎn)品質(zhì)量及生產(chǎn)線的穩(wěn)定性，降低原材料消耗和生產(chǎn)成本。

2.3 基礎(chǔ)資源共享

由于公司稀土分離企業(yè)分布比較集中，產(chǎn)生的污染物種類也比較相似，因此對不同企業(yè)的同類廢水集中治理，減少重復(fù)投資基礎(chǔ)資源，實現(xiàn)共同管理。

3 結(jié)語

公司轉(zhuǎn)變發(fā)展思路，以資源回收和循環(huán)再利用為目的，通過清潔生產(chǎn)和末端治理相結(jié)合，積極尋求對外合作，提高信息化水平，形成多條成熟的循環(huán)經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)鏈，使“三廢”減量化、再利用、資源化。解決了稀土資源利用率不高，三廢污染嚴(yán)重的問題，在行業(yè)內(nèi)具有很好的示范作用。

［1］劉余九.中國稀土產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀及發(fā)展的主要任務(wù)［J］.中國稀土學(xué)報，2007，25（3）：257-261.

［2］張光偉，崔學(xué)齊.我國稀土尾礦資源的綜合回收利用現(xiàn)狀及展望［J］.礦業(yè)研究與開發(fā)，2012（9）：116-119.

［3］林河成.我國濕法稀土冶煉廠的現(xiàn)狀及今后發(fā)展建議［J］.稀土，2005，26（6）：95-99.

［4］蘇文清.中國稀土產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟分析與政策研究［M］.北京：中國財政經(jīng)濟出版社，2009.

［5］車麗萍，王曉鐵.白云鄂博礦床稀土資源的綜臺利用［J］.礦山，2005（12）：13-17.

［6］錢淑慧，李宏靜，高俊德.白云鄂博氧化礦尾礦中螢石資源回收試驗［J］.現(xiàn)代礦業(yè)，2014，9（9）：47-50.

［7］楊斌清，徐吉祥，張賢平.企業(yè)資源內(nèi)部循環(huán)模式研究［J］.環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展，2008（3）：59-60.

Analysis of circular economy mode of rare earth enterprises

LIU Mei
（China Northern Rare Earth（Group）High-Tech Co.，Ltd.，Baotou 014030，China）

Taking a rare earth company in Baotou as an example，the paper introduced the background of developing circular economy and measures to improve the recovery of rare earth resources and the"three wastes"reduction，which provided reference for the development of rare earth enterprises.

circular economy；reduce；r esources

X124.5；X37

A

1674-0912（2015）11-0015-04

2015-09-23）

劉梅（1979-），女，環(huán)境工程研究生學(xué)歷，工程師，從事稀土企業(yè)環(huán)境管理工作。