——如果大量老鹵水找不到出路,察爾汗地區(qū)鉀肥工業(yè)的發(fā)展將受到極大制約
4月中旬,國內首個金屬鎂工業(yè)園區(qū)規(guī)劃——《察爾汗金屬鎂工業(yè)園區(qū)控制詳細規(guī)劃》通過專家評審,即將發(fā)布實施。這一消息引起了業(yè)內人士的廣泛關注。業(yè)內普遍認為,困擾我國鉀肥工業(yè)可持續(xù)發(fā)展的察爾汗鎂資源綜合利用問題,終于開始解題了。
老鹵水威脅鉀肥業(yè)可持續(xù)
新世紀以來,我國鉀肥工業(yè)得到了迅猛發(fā)展。目前,全國各類鉀肥實物產量已經達到700萬噸,僅青海省海西州察爾汗鹽湖區(qū)氯化鉀產量就達300多萬噸。按照現在的技術,每生產1噸氯化鉀,就要副產40立方米含26%~33%氯化鎂的老鹵水。以察爾汗鹽湖地區(qū)每年氯化鉀產量300多萬噸計算,每年產生的含氯化鎂老鹵水超過1.2億立方米。這些含鎂老鹵水因各種原因難以回收和資源化利用,已經成為制約青海乃至我國鉀肥工業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要因素。
“大量含鎂老鹵水的存在并以驚人的速度增加,不僅嚴重影響鉀肥工業(yè)的發(fā)展,也威脅著察爾汗的團結湖周圍十幾家鉀肥企業(yè)和察爾汗鐵路的安全?!鼻嗪O憬}湖開發(fā)有限公司董事長、總經理許躍生這樣對記者說。
據許躍生介紹,察爾汗地下鹵水中,含有大量的氯化鈉、氯化鎂,還有氯化鉀和少量鋰、硼資源。其中,氯化鉀含量只有氯化鎂的1/7至1/5。含鎂老鹵水如果就地排放,會使察爾汗地下鹵水中的氯化鉀形成氯化鉀-氯化鎂飽和溶液產生晶體,沉淀到地下,進一步降低察爾汗地下鹵水中氯化鉀含量,增加鉀肥企業(yè)生產成本,減少鉀肥產量,甚至會導致寶貴的晶間鹵水和鹽田因遭到污染而無法生產鉀肥。
為防止這一嚴重后果的出現,當地鉀肥企業(yè)普遍是將含鎂老鹵水集中排放到團結湖中。但由于每年產生的含鎂老鹵水數量巨大,集中排放后,不僅使團結湖的面積迅速由2003年的10平方千米擴大到現在的120多平方千米,占用和污染了大量鹽田,而且因老鹵水中鎂含量高,經日曬蒸發(fā)后,形成氯化鎂固體,沉淀到湖底,抬高湖床和水位,使本來安全的團結湖變成了一個水位高出地面2米多的大“懸湖”,隨時都有決堤潰壩的危險。一旦湖壩垮塌或決堤,不僅團結湖周邊十幾家企業(yè)難以幸免,就連青藏鐵路重要組成部分的察爾汗鐵路都將被沖毀。另外,為便于生產和提高生產效率,生產企業(yè)在開采鹵水和生產鉀肥過程中,都會加入一些有機添加劑。一旦這些有機物隨含鎂老鹵水帶入地下或氯化鈉鹽田中,又會給氯化鈉將來的開發(fā)利用埋下衛(wèi)生安全隱患。
“察爾汗地區(qū)氯化鉀產量占到全國氯化鉀總產量的90%。如果大量含鎂老鹵水找不到合適的出路,察爾汗地區(qū)鉀肥工業(yè)的發(fā)展將受到極大制約。從這個層面講,數億立方米含鎂老鹵水的處理,已經不僅僅是鹽湖鎂資源綜合利用與環(huán)保問題,而是一個事關鉀肥產業(yè)和農業(yè)生產能否可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略問題。”中科院青海鹽湖研究所研究員孫慶國說。
高成本是綜合利用大礙
那么,大量存在并持續(xù)增加的含鎂老鹵水為何未被有效利用呢?
有技術層面的原因,也有市場層面的原因,但更重要的是因為成本太高。眾多專家這樣表示。
據了解,含鎂老鹵水自然晾曬后,就可獲得六水氯化鎂。但氯化鎂本身的需求量十分有限,最好的出路是將其電解生產金屬鎂。目前世界上生產金屬鎂的方法有兩種:一是內地普遍采用的皮江法,另一種工藝是鹽湖地區(qū)采用的熱解法或電解法。
“與皮江法相比,熱解法或電解法的成本要高出1/3。因此,鹽湖地區(qū)的金屬鎂沒有市場競爭力。這是制約鹽湖鎂資源開發(fā)利用的關鍵因素?!敝锌圃呵嗪{}湖研究所技術處副處長李發(fā)福說。據他介紹,皮江法煉鎂工藝是我國根據自己的礦產資源特點開發(fā)出的獨具特色的工藝。2005年以后,我國鎂生產企業(yè)正是憑借絕對的成本優(yōu)勢,擊敗國際金屬鎂和氧化鎂巨頭,成為全球鎂市場的主宰者——在全球約70萬噸/年金屬鎂的需求中,我國產品占到90%以上的份額。同樣,在氧化鎂市場,我國也占有全球85%以上的市場份額。
“過去,國內外普遍采用鹵水或海水提鎂工藝,著名的有挪威海德魯公司和以色列死海鎂公司。但皮江法普及后,這些國際鎂業(yè)巨頭不得不縮小甚至退出鎂產品加工領域。同時,鹽湖地區(qū)的氧化鎂和金屬鎂也失去了競爭力?!睂O慶國說。
皮江法以較低的成本優(yōu)勢,不但擊敗國外鎂產品生產企業(yè),也擊敗了鹽湖地區(qū)鎂資源的綜合利用業(yè)。以金屬鎂為例。皮江法生產金屬鎂,其成本目前只有約1.4萬~1.5萬元/噸,而用含鎂老鹵生產金屬鎂,每噸約消耗1.5萬千伏安電、500~600立方米天然氣。即便以目前青海地區(qū)較低的電價和天然氣價格計算,噸金屬鎂的制造成本也將超過1.8萬元。如果考慮青海地處偏遠、鎂產品需遠距離運輸才能抵達消費地這一現狀,鹽湖地區(qū)噸金屬鎂綜合成本將較皮江法高出3500元以上。這一劣勢,使不少投資者面對鹽湖地區(qū)的鎂資源望而卻步,遲滯了鹽湖地區(qū)鎂資源利用步伐。
項目突破是成敗關鍵
察爾汗地區(qū)鎂資源的開發(fā)與利用問題,早已引起了國務院和青海省政府的高度關注。
近年來,眾多政府官員、院士專家多次來鹽湖地區(qū)考察論證,探索綜合利用鹽湖地區(qū)含鎂鹵水的途徑和方法。特別是去年以來,國家和青海省政府對鎂資源綜合利用的動作更是緊鑼密鼓:
2009年4月,科技部批復組建國家鹽湖資源綜合利用工程技術研究中心,計劃2011年建成。
2009年6月,工信部出臺《意見》推進青海鉀鈉鎂硼及天然氣開發(fā)。
2009年10月,國務院總理溫家寶主持召開國務院常務會議,明確指出要加快柴達木優(yōu)勢資源綜合開發(fā)利用和循環(huán)經濟試驗區(qū)建設。
2010年3月,國務院批準了《柴達木國家級循環(huán)經濟試驗區(qū)總體規(guī)劃》。
2010年4月中旬,國內首個金屬鎂工業(yè)園區(qū)規(guī)劃——《察爾汗金屬鎂工業(yè)園區(qū)控制詳細規(guī)劃》正式通過專家評審。該《規(guī)劃》圍繞含鎂鹵水的綜合利用,分別設計了東北、東南和西南3個功能性化工小區(qū)。
在《規(guī)劃》的刺激下,一些企業(yè)努力從項目上形成突破。中南大學教授、青海西部鎂業(yè)科技發(fā)展有限公司總工程師徐徽告訴記者,中南大學2004年自主開發(fā)的氨-石灰綜合提取氧化鎂技術,可大大降低含鎂老鹵水綜合利用的成本?!俺醪焦浪?,采用中南大學的專利技術,當氧化鎂達到10萬噸/年規(guī)模時,噸產品成本將比目前的皮江法降低1/3以上;達到50萬噸/年以上規(guī)模時,噸產品成本只有皮江法的1/2,具有絕對的成本與競爭優(yōu)勢。不僅如此,由于這種方法不副產難以處理的氯氣,高純氧化鎂全球需求量達1000萬噸/年,即便將目前鹽湖地區(qū)每年副產的1.2億立方米含鎂老鹵全部轉化成高純氧化鎂,市場也完全可以消化?!毙旎毡硎?。他說,目前西部鎂業(yè)公司正采用該技術,投資5億元建設10萬噸/年氧化鎂及鎂產品生產線。他們的目標是,2011年8月形成2.5萬噸氫氧化鎂、4.5萬噸氧化鎂、3萬多噸鎂下游產品的生產能力,2012年形成50萬噸/年高純氫氧化鎂、30萬噸/年氧化鎂的生產能力。