氯化法钛白粉工艺废渣产业化研究综述
摘 要：氯化法钛白粉技术日趋成熟，为适应市场需求，钛白粉工业的转型升级已成为必然。然而，钛白粉工业生产中存在诸多问题：资源消耗量大，环境污染严重等是摆在行业转型升级面前的重大难题，研究氯化法钛白粉工业废渣的产业化为缓解我国能源危机，减少环境污染，走可持续的循环经济寻求出路，具有重大经济效益和社会效益。
关键词：氯化法;钛白粉;工艺废渣;产业化
发改委、环保部以及科技部等七部委于2012年5月8日，正式联合印发《废物资源化科技工程“十二五”专项规划》，该计划代号（国科发计〔2012〕116号，以下简称《规划），旨在推动废弃物的资源化、无害化处理以及处置，并实现固体废弃物的规模化消纳，以引领节能环保等战略性新兴产业发展[1]。在此背景下，我国固废行业快速进入发展机遇期。自20世纪70年代，我国立足于国情，大力研究开发了氯化法钛白粉工艺技术，经过40年的技术消化和科技攻关，2002年，锦州钛业氯化法工艺实现达标达产，这标志着我国氯化法钛白粉真正实现了工业化生产。随后，国内相继上马了云南新立、河南佰利联、河南漯河兴茂钛业等钛白粉生产企业，行业的转型升级如火如荼。然而，氯化法工艺带来的环境污染问题必须引起高度重视，有研究认为，较之硫酸法，氯化渣处理难度更大，传统将其简单填埋或运至人烟稀少之地抑或倒入大海水域等，对环境的危害更甚，极度缺乏社会责任感是极不负责任的表现。因此，把握我国固废行业快速发展的机遇期，依托钛白粉行业转型，氯化法工艺废渣的产业化研究迫在眉睫，走循环经济与可持续发展的道路是摆在行业面前的必经之路。
1 研究背景
钛白粉是一种具有较高的化学稳定性、耐候性，耐热性以及良好的白度、着色力和遮盖力的工业原料，化学名称为二氧化钛，是我国重要的无机颜料和化工原料，其销售值位于无机化工产品的前3位，它关系到人民生活水平的房地产开发、汽车产业，为全球第3大无机化工产品，广泛用于工业生产当中，工业生产钛白粉的方法有主要有两种：硫酸法和氯化法。总的来说氯化法钛白粉生产方法技术比较先进，工艺流程短，自动化程度高，产品废料产生量低。随着市场需求的增加，钛白粉的氯化法生产工艺受到越来越多生产企业的青睐，我国较早投产的氯化法钛白粉生产线（即攀钢集团锦州钛业有限公司年产1.5万t CR501金红石型氯化法钛白粉）已达产至设计生产能力，并通过国家投产鉴定。随着氯化法生产工艺的采用，氯化法产生的大量的工业废渣产生的社会问题不容忽视。如果仅采用填满和堆放的方式进行废渣处理的话，不仅占用大量的空间，而且容易造成环境污染，包括空气污染、水污染等。面对日益严峻的环境污染形势，我国相继出台了一系列的政策给予引导和扶持：主要有《循环经济促进法》、《固体废物污染环境防治法》、《城市建筑垃圾管理规定》、《城市市容和环境卫生管理条例》等，基于环保部门对工业废渣污染的治理要求和工业废渣的潜在应用价值，可以考虑将氯化法的工艺废渣应用于新的生产工艺，如水泥生产、粉煤灰砖的生产等，这样不仅减少了氯化法工艺带给环境的污染，也为其他行业找到了新的生产原料，带来可观的经济效益和社会效益。
2 研究目的及意义
2.1 有利于保护我国生态环境、治理工业废渣污染
长久以来，三重污染威胁盘亘不下，它们分别是大气污染、水环境污染、固体废弃垃圾污染。人民群众深受其害，为此也不断地积极投身到污染的治理过程当中，但却始终没有能够从根本上解决问题。据国家环保局数据显示，2011年，全国工业固体废物的綜合利用率仅为59.9%：全国一般工业固体废物产生量32.3亿t，其中进行综合利用量仅19.5亿t;贮存量6.0亿t，处置量7.0亿t，倾倒丢弃量433万t。由于缺乏有效的治理措施，一段时间内我国生态环境恶化局势明显，从城市蔓延至农村，势头强劲。从2016年至今，在国家积极大力推动下生态环境恶化局势有了一定程度的遏制，这是有目共睹的，但距离根治还远远谈不上。由于工业固体垃圾数量多、体积大，简单的处理方式不仅侵占了大量土地，而且还加重了大气、水环境的污染。若要从根本上对固体垃圾进行治理，目前，国内掌握的处理技术虽然有限，但可喜的是已经在逐步从简单粗放型的填埋和堆弃处理向资源化、可持续化、环保化转变，只是其转变速度还远远跟不上工业化的步伐，两者矛盾的解决有赖于研究者们不懈的坚持与努力：加快推进固废垃圾产业化，积极寻求更有效、更科学的综合处置利用方案有助于消耗工业固废垃圾，减少污染源，以其作为研究对象具有重要现实意义。
2.2 有利于缓解资源危机
随着人类活动对地球资源开发的深入，可有效利用的资源不再取之不尽、用之不竭，传统的先发展后治理，以牺牲环境为代价的发展模式已经给社会带来了深重创伤，致使我国面临着大气、水、固废垃圾等的三重污染威胁，但截至目前，仍然缺乏有效的治理措施。生态环境逐步恶化的局面，倒逼我们深刻认识以牺牲环境换取的发展是昙花一现、不可长久的。可持续发展和环境保护二者并不矛盾，“要金山银山，也要绿水青山”才是经济建设中必须遵守的两项基本原则，环保优先和一票否决应成为我国工程建设审批中普遍遵循的准则。氯化法钛白粉工艺废渣产业化处理不仅消耗固废垃圾，减少污染源，杜绝污染的产生，同时又变废为宝，解决能源危机。工业固废的综合利用以及产业化已经成为建设资源节约型、环境友好型社会的重要措施和手段。
2.3 为企业带来良好的经济效益
将废渣作为原材料应用于其他行业的生产工艺，不仅可以降低其他行业产品的生产成本，还可以提高产量，带来可观的经济效益。例如一个每年6万t废渣产量的钛白粉生产企业，如果将其工艺废渣用于水泥生产，那么按照现有市价每年的经济效益将增加1 500万元。
3 国内外研究现状