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环保风暴击倒山西三维,可它的污染物粉煤灰到底是个神马


2018-04-23 19:58:04   来源:扑克投资家   作者:   评论:0 点击:
   在青山绿水就是金山银山的伟大号召下,中国的环保事业从未像今天这样受到重视。20日,山西省临汾市公布对三维集团环境违法事件的处理结果:洪洞县县长被免职,另严肃查处相关责任人14名。——这是已经持续两年有余的环保风暴最新的“成果”。

丑闻爆发于三天前的4月17日晚,央视财经频道经济半小时栏目发起了工业污染“三连曝”,涉及山西江苏河南三地、一家上市公司、一个省级化工产业园、一个县级税收支柱产业。第一个被曝光的,就是三维集团——山西三维集团是一家国有大型化工企业,也是一家上市公司,连续14年进入中国化工企业500强曾被评为山西省36家优势企业之一,公司拥有资产总值超过45亿元。

 

*ST三维旋即卷入舆论漩涡。山西省环保厅迅速采取措施,第一时间开展实地调查。此外,临汾市连夜成立刑事调查专案组,对*ST三维负责环保工作的2名责任人进行询问。随后,包括地方国资、环保部门在内的多个部门,纷纷表示将对此事进行严查。

 

更麻烦的是,作为上市公司,ST三维的环保问题涉嫌信披违规,证监会启动立案调查;深交所表示要严肃处理,生态环境部已联合山西省政府进行挂牌督办,并会同证监会对三维集团进行上市公司联合惩戒。

最新消息显示,山西三维全面停产自查。受消息影响,*ST三维股价应声下跌,*ST三维股价18日、19日连续迎来跌停。20日,早盘09时30分,*ST三维出现异动,股价大幅下跌5.03%,创5月新低(前复权价格)。

图1. *ST三维股价异动图

图片来源:网络

 

图2.山西三维集团倾倒的粉煤灰、电石渣

图片来源:CCTV官网视频

 

今天,扑克投资家就将目光锁定粉煤灰,带你走近这个鲜为人知的工业废物。

 

煤灰是煤炭燃烧过程中产生的粉状废弃物,主要化学成分是SiO2、Al2O3、Fe2O3,这三者合计占70%以上;此外还有FeO、CaO、TiO2等氧化物。

一、粉煤灰是个神马东东

粉煤灰是如何形成的呢?煤粉在炉膛中呈悬浮状态燃烧,燃煤中的绝大部分可燃物都能在炉内烧尽,而粉煤灰中的不燃物(主要为灰分)大量混杂在高温烟气中。这些不燃物因受到高温作用而部分熔融,同时由于其表面张力的作用,形成大量细小的球形颗粒。在锅炉尾部引风机的抽气作用下,含有大量灰分的烟气流向炉尾。随着烟气温度的降低,一部分熔融的细粒因受到一定程度的急冷呈玻璃体状态,从而具有较高的潜在活性。在引风机将烟气排入大气之前,上述这些细小的球形颗粒,经过除尘器,被分离、收集,即为粉煤灰。

 

粉煤灰外观类似水泥,颜色在乳白色到灰黑色之间变化。粉煤灰的颜色是一项重要的质量指标,可以反映含碳量的多少和差异。在一定程度上也可以反映粉煤灰的细度,颜色越深粉煤灰粒度越细,含碳量越高。粉煤灰就有低钙粉煤灰和高钙粉煤灰之分。通常高钙粉煤灰的颜色偏黄,低钙粉煤灰的颜色偏灰。粉煤灰颗粒呈多孔型蜂窝状组织,比表面积较大,具有较高的吸附活性,颗粒的粒径范围为0.5-300μm。并且珠壁具有多孔结构,孔隙率高达50%—80%,有很强的吸水性。

图3.燃煤电厂产生的粉煤灰

图片来源:网络

国际环保组织绿色和平发布的《2010中国粉煤灰调查报告》披露,通常每消耗4吨煤就产生1吨粉煤灰,2009年中国粉煤灰产量达到了3.75亿吨,相当于当年中国城市生活垃圾总量的两倍多,其体积可达到4.24亿立方米,相当于每两分半钟就倒满一个标准游泳池,或每天一个水立方。

图4. 2020年中国预计运行燃煤电厂分布图

图片来源:网络

中国每年新增粉煤灰约四亿吨,燃煤发电厂产生的粉煤灰为主要来源。目前,中国最大的粉煤灰“库存”就位于山西朔州中电投神头一、二电厂的对面--两个亿吨级的粉煤灰库,由于占地面积及存灰量巨大,这两个亿吨级的粉煤灰堆已经成为一个不得不治理的污染源。

图5.山西朔州中电投粉煤灰库空中俯瞰图

图片来源:百度地图

 

而这只是其中的一个缩影:粉煤灰是中国当前排量较大的工业废渣之一,随着电力工业的发展,燃煤电厂的粉煤灰排放量逐年增加。大量的粉煤灰不加处理,就会产生扬尘,污染大气;若排入水系会造成河流淤塞,而其中的有毒化学物质还会对人体和生物造成危害,同时粉煤灰是PM2.5.PM10以及粉尘等空气污染的主要源头之一,其中所含的重金属也会污染堆场附近的土壤和地下水

 

二、粉煤灰其实也是宝

常言道:垃圾是放错地方的资源。粉煤灰便是活生生的例子。它是垃圾,但绝非一无是处。粉煤灰里藏的是铝。——对于中国一个氧化铝生产和消费大国,随着铝土矿资源逐年减少,高品质铝矾土匮乏的情况下,含铝量超过35%粉煤灰是未来很宝贵的铝资源。

 

中国高铝粉煤灰(含铝量超过30%)主要分布在山西与内蒙,内蒙部分地区的粉煤灰氧化铝的含量可以达到40%以上,山西的粉煤灰氧化铝的含量普遍在30%以上。

 

那么,问题来了?——为什么这么好的铝原料却成为燃煤电厂的老大难问题,而且不惜以身试法违法处理,造成重大环境污染?来看下目前粉煤灰的市场利用现状:

 

粉煤灰综合处理的出路一般是做水泥、免烧砖、陶粒和保温材料等建筑材料非常单一的领域,不管是水泥还是免烧砖等,其综合利用率也仅为30%左右。尽管获取成本极低,但与产品售价相比,却问题多多:运输成本高、销售半径极其有限。所以,当前中国粉煤灰的市场利用率较低。

图6.用粉煤灰制成的砖

图片来源:网络

 

三、灰里淘铝

目前,利用粉煤灰提取氧化铝,应该属于利润最高的固废开发途径。大唐国际再生资源公司是国内唯一可以利用粉煤灰规模化生产氧化铝的公司,成为国内建成的唯一示范项目。该工艺先用30%的火碱溶液脱除一部分硅,使得粉煤灰的铝硅比得以提高。脱硅灰和碳酸钠和氧化钙粉末混合均匀后,于1200度烧结得到熟料,熟料磨细后直接用水溶出铝酸钠,碳分得到氢氧化铝。使用氢氧化铝做原料,经拜耳法流程得到沙粒氧化铝。

 

大唐集团是目前唯一可以持续规模化生产的生产线,为中国继续研发低成本利用粉煤灰这座资源宝库送来一丝曙光。

图7. 大唐国际又一批氢氧化铝产品运往外地

内蒙古大唐国际再生资源开发有限公司实施从粉煤灰中提炼氧化铝的综合利用循环经济产业项目,对有效缓解我国铝土矿资源短缺具有重要战略意义。

 

山西朔州市为例,朔州地区火电装机容量500万千瓦,年排出粉煤灰数百万吨,仅中电投神头一电二电,多年积存粉煤灰约2亿吨。由于当地产煤灰份中Al2O3含量高,所排放粉煤灰中Al2O3在42%上下(怀仁地区粉煤灰中Al2O3含量为53%)国内外罕见。倘能充分开发利用,变废为宝,将对地方经济产生意想不到的经济效益。

 

不过,目前全球铝处于需求低迷,粉煤灰作为铝的原料尚无任何优势可言。粉煤灰,它是“黄金”还是惹人烦的垃圾,只是技术瓶颈跟人类开了一个时间的玩笑。

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