湘西智信达环保科技有限公司

        

 
新闻分类
 
联系我们

地址:湖南省吉首市乾州区金宏帝景
邮   编:416000

联系人:胡智敏  总经理
电   话:15874396363

 Q Q : 155049332  湘西智信达科技

网   址:www.xindakeji168.com
邮   箱:xindakeji168@163.com

   
公司动态

石煤提钒的瓶颈与发展

2013-1-18

(欢迎同行业人员交流!电话:15874396363  胡智敏!

邮箱:xindakeji168@163.com  QQ155049332

石煤提钒行业在近五年快速发展,由于各种因素的影响,行业发展不规范,技术水平参差不齐,行业认识存在一些误区。笔者根据自己对行业的体会,写下了一篇《石煤提钒常见性误区》的文章,受到了广泛关注。笔者从事大中型钒厂设计施工五年,对行业特点有一定的了解,在此结合工业化实际,分析目前行业的瓶颈与发展方向,由于笔者认识水平有限,希望本文起到抛砖引玉、与同行坦诚交流的作用。

都说石煤提钒项目是大有钱途的,笔者要说的是,那只是特定阶段的暴利(30多万元/吨),在环保日益重视的今天,无视环保的企业很多还没生产即被查封,钒企业需要遵循基本的项目建设程序和科学的技术观才能可持续发展。

笔者五年来开始对五氧化二钒的产销量与成本等进行了详细的研究,得出的结论是绝大部分石煤提钒项目前景黯淡,在此基础上力劝众多石煤提钒投资者做好项目前期工作,将地质勘探、试验研究、工业设计等工作做扎实。希望本文对项目投资、建设、运行以及行业发展能起到积极的意义。

1、石煤提钒的瓶颈

1.1 资源瓶颈

石煤发热量不高,在3.510.5MJ/kg(8402500kcal/kg)之间,百分之七八十的石煤中钒的品位很低,五氧化二钒含量多在0.8%以下,是一种低热值、低品位的多金属共生矿。

石煤矿的多金属回收虽然一直有所报道,但由于资源含量太低,没有工业化的经济价值,目前仅限于矿渣用于生产渣砖、水泥掺合料等低附加值的应用。笔者曾在一个综合回收利用白炭黑(二氧化硅)的钒厂做过交流,该工艺流程需要碱浸,生产成本太高,回收产品效益无法弥补工艺成本差,没有工业化的意义。这也是笔者在行业内看到的一个综合利用的特例,以失败而告终。

含钒石煤不是国家目录中的矿种,长期以来各地均缺乏工作量充分的含钒石煤地质资料,这给石煤提钒行业的发展造成先天不足。自04年以来,石煤提钒产业在资源地蓬勃发展,甚至建起了单条生产线日处理数百吨矿石的工厂,但资源勘探工作不足的问题也日益显现,给项目的发展造成明显的隐患

1.2 政策瓶颈

2004年以来,钒产品的市场价格经历了三次波动,在每次市场价格抬升的时期,涌现的非法小钒厂给石煤提钒行业造成了严重的、长期的社会负面影响。因此,同行业应自律,并坚决抵制并打击非法炼钒厂,扭转行业的社会负面形象。

石煤发电及炉灰提钒,在我国一直属于产业政策鼓励的项目。国家发改委《产业结构调整指导目录》(2007年版)中,鼓励类建设项目就包括 低热值燃料(含煤矸石)及煤矿伴生资源开发利用及设备制造(第三条第9)多元素共生矿资源综合利用(第三十三条第19)相关的产业政策很多,含钒石煤的开发利用应该走石煤发电及提钒等资源综合利用的途径,目前也是行业的热门方向。

石煤发电在技术、经济上可行,政策执行上还有很大的瓶颈,条件并不成熟。行业免税政策执行起来不难,发电的电力优先上网和优惠电价虽是国家的产业政策,不过到了地方执行起来就问题多多,极大的限制了石煤发电的发展,为企业生存留下了难以估量的隐患。

1.3 技术瓶颈

石煤提钒工业是个新兴的行业,矿石品位低、不可选,给技术造成很大的难度。经过近三十年的工业实践和研发单位的努力,目前石煤提钒的工艺基本成熟,但与此配套的设备,尤其是大型设备、关键设备相对落后,成为行业发展的瓶颈。

另外,石煤属于典型的伴生矿,规律性不强,各地矿石差异较大,面对石煤特性的多样性,对其的研究方法和结论的可靠性不足。行业小,针对各地石煤特性的不同,没有大量的人力物力进行研究投入。其实,科学的说,通过系统的选冶试验,关键设备的技术攻关,石煤提钒具备走向成熟的条件。

1.4 需求瓶颈

总体来说,钒冶金行业是一个小行业,需求量少,产能低,价格容易大起大落,风险与机遇并存。钒的需求主要取决于钢铁工业和航天工业发展的影响,此外钒还应用于化学工业作为催化剂和钒氧电池等。2004年以来,随着五氧化二钒市场价格的飙升,以及近年全国矿产资源开发的热潮,石煤资源的开发成为近十个省区的热点开发项目,以致产能缺乏完整的项目统计数据。

我国的钒化合物生产能力和生产量均居世界第一位,据0708年估算数据,我国钒化合物(以五氧化二钒计)的年产量接近6万吨,约占全世界产量的4050%,其中以各种形态出口的钒产品折算为五氧化二钒接近2万吨,我国国内消费的各类钒产品折算为五氧化二钒为每年3万多吨,其中的8590%用于钢铁行业。

钒的后续需求增长最大的热点在于钢材(如螺纹钢)的升级换代、钒电池的开发利用等。钢材的升级换代是政策标准强制执行的过程,各方阻力较大,政策性的时间难以估计,但是随着工业化发展要求的加快,笔者预计此次金融危机之后会有很大的改观。

钒电池的前景怎样?钒电池目前仍处于研发阶段,还不具备产业化的条件,但是前景非常光明。与此同时,从事钒行业的生产商、投资商也应该认识到,即使钒电池在数年后工业化,该产业对钒产品的市场拉动作用也很有限。

2、石煤提钒的发展方向

2.1 石煤提钒行业发展方向

2.1.1 石煤发电、炉灰提钒

含钒石煤的开发利用,根据产业政策以及技术和经济的可行性,应该是石煤发电提钒等综合利用的途径。根据调研,某企业采用石煤进行发电,通过一年多时间的累积运行表明,在各项产业和税收优惠政策的扶持下,石煤发电已经获得较好的经济效益,炉灰提钒的实现将更一步提高企业的经济效益。

值得特别关注的一个行业动态是央企中的发电集团公司介入石煤发电及提钒资源综合利用项目。比如,大唐华银怀化会同石煤发电综合利用项目,建设计划是分三期建设1030万千瓦的火电厂及提钒厂、水泥厂等,石煤掺加煤炭、石油焦等以提高热值,目前项目处于前期阶段;安徽绩溪的大唐石煤综合利用项目,建设规模为2×30万千瓦循环流化床锅炉发电机组。

此外,各地还有一些石煤发电及提钒综合利用项目在筹划、筹建中。炉灰提钒借鉴行业内火法提钒和全湿法提钒多年的技术积累,项目只要科学规划开发,技术还是可行的,石煤发电的政策执行瓶颈将成为企业发展最大的挑战。

2.1.2 变废为宝

大量的废渣是石煤提钒行业不可回避的环节,与火法提钒工艺相比,湿法强酸浸出提钒废渣利用的技术难度相对更大,因为强酸高温条件下重金属大量溶出,大部分进入浸出液,渣中残留的酸和重金属在废渣储存时有缓慢溶出的问题,因此污染地表和地下水及土壤的可能性更大,此外,渣中残留的酸和硫酸盐给废渣做建材造成技术难度。

尾渣利用可以变废为宝,能取得较好的经济效益、社会效益、环境效益。废渣回填、修路难以根本解决问题,用于水泥掺合料、制作渣砖可实现有效利用,但操作环节上往往会存在一些问题,需要企业去努力,也需要一些政策性的和财税政策上的支持。

2.1.3高附加值产品

钒冶金作为一个小行业,容易大起大落,但是钒下游产品的附加值较高,笔者对石煤提钒的前景还是比较看好的。高附加值产品的开发应用,都具备良好的市场和经济效益。

比如高纯专用型钒化合物,据业内调查,高纯专用型钒化合物主要用于生产催化剂、钒颜料、钒电池、荧光粉、医药等,国内市场年用量在5001000吨,按正常经济年份计算,市场价值在12亿元。随着经济的发展和技术的进步,高纯专用型钒化合物的用量将以超前的速度发展。高纯专用型钒化合物属于高附加值的精细化工产品,具有较高的利润率。据测算,按照销售收入计算,利润率为2030%;考虑到固定资产投入低的特点,以投资计,投资利润率将高达百分之数百;投资回收期短。

笔者团队已开发出高纯专用型钒化合物的系列技术,并成功实现工业化试生产。该产品针对的是不同行业的产品、甚至不同企业,其质量标准掌握在企业内部,其他同行由于缺乏质量标准和技术积累,难以仿制,这样利于保证企业的长期经济利益。

2.2石煤提钒技术发展方向

2.2.1 火法提钒

火法焙烧湿法浸出提钒工艺,根据焙烧过程添加剂的不同或焙烧机理的区别,分为加盐焙烧提钒工艺、空白焙烧提钒工艺、钙化焙烧提钒工艺等。

加盐焙烧提钒工艺已被国家明令禁止。空白焙烧提钒工艺也叫无盐焙烧提钒工艺,焙烧过程不添加任何添加剂。该工艺对矿石具有很强的选择性,因此该项技术不具备行业内的推广价值。

钙化焙烧提钒工艺指的是含钒矿物焙烧过程添加石灰或石灰石,在环保要求日益严格的情况下,该工艺因清洁环保的优势,在火法提钒上已呈现出一枝独秀的局面,具备行业内的工业化推广价值。

至于复合添加剂焙烧提钒工艺,是对钠法焙烧提钒工艺和钙化焙烧提钒工艺的一种配方式改进,不属于单列的提钒工艺。

“钙化焙烧低酸浸出离子交换提钒技术”是笔者团队从九十年代开始研究,花费十多年时间,对石煤提钒技术做了大量的基础研究后提出的提钒技术路线。期间,屡次进入工厂实验和中试,对全国近十个省份的含钒矿物做了系统的研究。笔者团队是全国从事石煤提钒研究与开发持续时间最长的团队,取得的成果在全国处于领先地位。该工艺目前已在国内数家企业规模化工业应用,技术成熟,具备工业化推广条件。

近五年来,笔者团队将清洁提钒研究成果在全国各地进行了推广应用,取得了可喜的成果,研究开发的石煤钙化焙烧低酸浸出离子交换工艺已实现大规模工业化运行,工业焙烧转浸率最高达到87%,总收率最高达到75%,该工艺对不同地区的石煤提取总收率为55-70%。笔者团队研究的技术具有以下特点:

1)焙烧过程只添加石灰或石灰岩,不添加工业盐,完全消除了钠法焙烧技术的含HClCl2等有毒有害气体的废气污染问题。而且石灰或石灰岩对矿物中的硫还具有良好的固硫作用,焙烧烟气通常可不经过处理而达标排放,属于清洁生产工艺。

2)对焙烧炉的选型和设计做了显著的技术革新(采用我方研发的步进式钒矿焙烧炉),焙烧过程实现机械化,温度控制精度±10,生产效率高,劳动卫生条件好;

3)因采用的工艺为低酸浸出技术,设备投资相对较少,生产成本相对较低,且生产循环水中的无机盐含量低,有利于工艺水的循环利用。

4)浸出渣采用机械过滤和洗涤,提高了收率,减少了矿渣在堆存过程中造成的地表水和地下水污染;

5)采用解吸液除杂新技术,产品质量可以稳定达到国标要求,并有效降低了废水中污染物质的浓度;

6 强化废水处理和循环过程,废水循环利用率高,废水实现零排放或达标排放,研发的废水处理和回用工艺及技术,在多个省级环保局通过专家评审,属于全国同行业领先。
7)生产装置投资相对较低,单位产品生产成本低。

2.2.2湿法提钒

湿法酸浸提钒技术,指对矿石不进行焙烧而采用较高浓度的酸对矿石中的钒进行浸出。该工艺的优点是无焙烧过程无烟气污染问题,但是由于生产过程腐蚀性很强,对设备要求高,因此投资很大,生产成本也高,该工艺的另外一个大的特点是废水成分复杂,因为用酸量大,矿石中的铝、铁、硅及重金属成分大量溶出,废水组成复杂。

成本是最核心的竞争力,湿法提钒在成本上目前难以与火法提钒抗衡,但是它的工艺流程缩短,稳定性更好,笔者对其前景仍十分看好。完善湿法提钒工艺,突破节酸技术(降低酸耗,大幅降低成本),是未来湿法提钒的重点课题,面临的技术难度也是非常大的。

目前新建和筹建的石煤发电炉灰提钒项目,在炉灰提钒过程,基本都采用直接酸浸提钒技术路线。近年一些单位进行了石煤发电然后炉灰提钒的工业实践,取得了一些成果,也存在一些问题,甚至有些企业由于对技术复杂性的认识不足而走了一些弯路甚至投资损失。

笔者团队于2005年全面开展湿法提钒工艺的研究,在2008年建设石煤提钒湿法生产线,经工业化生产实践表明,平均浸出率高达85%,经济效益明显,各项工业指标均处于国内领先水平,为湿法提钒工艺的进步做出了重大贡献。

石煤发电炉灰提钒领域,笔者团队于2007年介入并全程跟踪采样,经两年的实验研究及扩大化实验,全面论证了炉灰提钒的经济性,并于2010年成功实现中试生产,综合回收率达65%以上,各项工作进展顺利,该项目开发的五年计划有望全面成功。

2.2.3 未来发展

石煤提钒工艺虽发展为两大工艺路线,即火法焙烧湿法浸出提钒工艺和湿法酸浸提钒工艺,但各工艺均有其优缺点。笔者认为,石煤提钒工艺的发展方向是这两大工艺的结合。

比如石煤发电过程加入钙剂固硫,在高温条件下钙剂可以活化矿石中的钒元素,有利于降低浸出过程的酸消耗,有些企业和科研单位已经开展了相关工艺的探索和实践,但是工业化的道路仍是任重而道远。

石煤发电作为未来发展的趋势,应该受到更大的重视,实现资源的综合利用,企业做到可持续发展。

后记:由于篇幅有限,简而言之,欢迎同行人员共同探讨,促进钒行业的发展

 

 

石煤提钒常见性误区 石煤提钒之火法工艺(钙化焙烧)


联系电话:15874396363

地址:湖南省吉首市    乾州区金宏帝景

版权所有:湘西智信达环保科技有限公司