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變廢為寶，為不毛之地建設(shè)綠色銀行 ——鋼渣脫硫法搬掉“三座大山”，贏來(lái)“金山銀山”紀(jì)實(shí)
進(jìn)入9月，內(nèi)蒙古自治區(qū)烏拉特前旗先鋒鎮(zhèn)紅旗村楊貴組十余戶村民臉上露出難掩的喜悅之情。村里數(shù)百年來(lái)沒(méi)法種植的200畝鹽堿地，迎來(lái)了今年的第三茬苜蓿草大豐收，全年每畝收入可達(dá)1600余元。
這是DS-循環(huán)經(jīng)濟(jì)技術(shù)鋼渣法脫硫副產(chǎn)物改造鹽堿沙荒地示范項(xiàng)目給村民們帶來(lái)的實(shí)實(shí)在在的好處。這一項(xiàng)目的成功，為我國(guó)15億畝鹽堿地變廢為寶帶來(lái)了綠色的希望。同時(shí)，也為一百多萬(wàn)平方公里沙漠及眾多尾礦區(qū)萌生出綠色希望。
鹽堿地變良田，昔日荒山可成“金山銀山”
身處河套平原的烏拉特前旗先鋒鎮(zhèn)紅旗村楊貴組，因缺地少糧長(zhǎng)年背負(fù)著生活的艱辛。雖人均擁有土地的數(shù)字不小，可大部分都是白花花的鹽堿地，無(wú)法通過(guò)辛勤勞作向土地要生存。
轉(zhuǎn)機(jī)發(fā)生在三年前。寧波太極環(huán)保設(shè)備有限公司與包鋼煤化工廠合作，把他們生產(chǎn)的富硫鋼渣粉作為鹽堿地土壤改良劑，通過(guò)鋪設(shè)約50公分厚的鋼渣粉，與鹽堿地進(jìn)行離子交換改造，硬地變得酥松，氧氣得以增加，雨水能被涵養(yǎng)，9-10的PH值在改造后變成了6.8-7.5，寸草難生的鹽堿地當(dāng)年就成了理想的農(nóng)田，種出的苜蓿草茂盛濃密，高達(dá)一米多，且富含各種營(yíng)養(yǎng)，是牛羊的理想飼料。
鹽堿地改造前
改造后的鹽堿地新長(zhǎng)出的又一茬苜蓿草
苜蓿草屬于多年生開(kāi)花植物，可一次種植10年收割，只須拔草、澆肥，每年便能穩(wěn)定收獲3茬。投產(chǎn)后每畝年產(chǎn)干草800-1000公斤，而改造鹽堿地的一次性成本需每畝5000元左右，三年左右便可收回成本。
記者在現(xiàn)場(chǎng)看到，被改造過(guò)的土壤，不但苜蓿草長(zhǎng)得好，哈密瓜長(zhǎng)勢(shì)也挺好，大菜碗粗的哈密瓜誘人地躺在地里。據(jù)該項(xiàng)目的科技指導(dǎo)員冀彥軍介紹，玉米、小麥、南瓜等其他農(nóng)作物，都能在改良過(guò)的土壤里獲得豐收。
改良后的鹽堿地上結(jié)出不少哈密瓜來(lái)
太極環(huán)?？偨?jīng)理史躍展解釋改造的原理：“鹽堿地的土壤就像膠質(zhì)體一樣，鹽分一直被鎖在里面。脫硫副產(chǎn)物加入后，先將鹽堿地的鹽分鈍化，再通過(guò)富含的硫、鈣、鐵等元素，把土壤中的鉀、鈉、鎂等離子置換出來(lái)。置換后再澆上水就能夠?qū)Ⅺ}分帶出來(lái)。我們采取一些措施確保地下和周邊土地的鹽分不回流。鹽分降低，pH值調(diào)整，土地就適合種經(jīng)濟(jì)作物了?！?br style="margin: 0px; padding: 0px; max-width: 100%; overflow-wrap: break-word !important;"/>
這里的脫硫副產(chǎn)物，是指將工業(yè)廢渣作為脫硫吸附劑，然后加工而成的土壤改良劑。浙江省農(nóng)業(yè)廳鑒定為富硫生物肥，為其頒發(fā)了名為“硫硅配方肥”的證書(shū)。據(jù)悉，如果我國(guó)采用這種“硫硅配方肥”改造鹽堿地，每年可新增優(yōu)質(zhì)耕地面積幾十萬(wàn)畝，長(zhǎng)遠(yuǎn)計(jì)劃，15億畝鹽堿地有望變?yōu)榱继铩２⑶?，這種脫硫副產(chǎn)物，經(jīng)過(guò)新技術(shù)處理后改良改造，將使礦山尾礦和沙漠變成青山綠洲。
這種土壤改良劑是如何生產(chǎn)出來(lái)的？記者來(lái)到包鋼煤化工廠一探究竟。
在那兒，記者看到有3組進(jìn)行尾氣處理的脫硫塔，即DS-多相反應(yīng)器，高約30米，直徑約4米，中部與尾氣排出口相接，這些含硫、鋅等有害物質(zhì)的尾氣，經(jīng)過(guò)與從地下管道強(qiáng)力吸上去的鋼渣粉在水的作用下充分發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，使得排出氣體的二氧化硫從超過(guò)2560亳克/立方米降到35亳克/立方米以下，達(dá)到國(guó)家超低排放標(biāo)準(zhǔn)。而這些吸附了硫、鋅等元素的鋼渣粉，則在被干燥后通過(guò)一個(gè)專門(mén)出口排了出來(lái)，這就是鹽堿地改良劑的基礎(chǔ)原料。
包鋼煤化工廠脫硫工程全貌
鋼渣法脫硫技術(shù)發(fā)明者史漢祥向工人講解相關(guān)事項(xiàng)
包鋼煤化工廠脫硫用的廢鋼渣，是生產(chǎn)時(shí)的廢棄物，本該被填埋起來(lái)，但通過(guò)碾碎作為脫硫劑后，富硫的鋼渣粉放到鹽堿地土壤中，經(jīng)過(guò)一定的技術(shù)處理，就能使荒地變良田了。通過(guò)這樣的改造，唐山德龍鋼鐵廠的道路兩邊，房前屋后，幾百畝都曾是鹽堿地，改造后現(xiàn)在全是綠意蔥蔥的綠化帶。
唐山德龍鋼鐵廠鹽堿地改造綠化前
唐山德龍鋼鐵廠鹽堿地改造綠化后
烏拉特前旗先鋒鎮(zhèn)紅旗村楊貴圪旦社社長(zhǎng)張二喜向記者介紹，目前全村共有3000多畝鹽堿地，“要是這些鹽堿地也都改造好了，村里的生活就富裕起來(lái)了。”他期待著通過(guò)國(guó)家的生態(tài)扶貧，解決他們短缺的改造資金問(wèn)題。
以廢治廢，國(guó)內(nèi)首創(chuàng)國(guó)際領(lǐng)先
把廢鋼渣、粉塵等變廢為寶的關(guān)鍵，是一項(xiàng)國(guó)內(nèi)首創(chuàng)、國(guó)際領(lǐng)先的技術(shù)——以DS-多相反應(yīng)器為核心的鋼渣法脫硫及副產(chǎn)物綜合利用技術(shù)。DS-多相反應(yīng)器脫硫率高達(dá)99%以上，脫硫后的廢渣用于鹽堿地及沙荒地等的改造，實(shí)現(xiàn)了“工業(yè)-農(nóng)業(yè)-畜牧業(yè)-生態(tài)環(huán)境-經(jīng)濟(jì)發(fā)展”的綜合良性循環(huán)。
二氧化硫治理是困擾全球的難題?！颁撛趺刺幚硎鞘澜缧噪y題。我國(guó)鋼鐵年產(chǎn)量11億噸左右，一噸鋼出150公斤渣，即每年產(chǎn)約1.5億噸鋼渣，而鋼渣利用率低，不到30%，還有約一億噸鋼渣沒(méi)有去處。除此以外，全國(guó)每年工業(yè)產(chǎn)生廢渣12億噸，僅露天堆放加上歷年遺存就占用土地幾千萬(wàn)畝。這些脫硫不徹底甚至沒(méi)有脫硫的廢渣還會(huì)形成二次污染?！北本┛萍即髮W(xué)鋼鐵冶金新技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任郭占成說(shuō)。
自籌資金3億多元、研發(fā)20多年獲得國(guó)際國(guó)內(nèi)60余項(xiàng)專利、當(dāng)選為“中國(guó)十大科技新聞人物”的浙江寧波民間科學(xué)家史漢祥發(fā)明的核心裝備DS-多相反應(yīng)器及鋼渣法脫硫及副產(chǎn)物綜合利用技術(shù)，正好既解決了工業(yè)廢渣的去處問(wèn)題，又解決了二氧化硫等廢氣治理問(wèn)題。
目前采用的主流設(shè)備脫硫塔鱗片使用壽命一般為1-3年，需要定期防腐維護(hù)與更換，工藝復(fù)雜，還需停產(chǎn)，有些甚至因銹蝕無(wú)法使用只好拆除重建，有時(shí)還出現(xiàn)局部含硫的“煙囪雨”，噴嘴易堵塞等問(wèn)題。而DS-多相反應(yīng)器克服了這些不足。其脫硫塔采用高分子材料制作，具有五大優(yōu)勢(shì)：耐高溫、耐磨、防老化、防靜電、耐腐蝕，成功地破解了脫硫成本高、高硫礦無(wú)法利用等難題，使用壽命長(zhǎng)達(dá)15-30年，大大提高了經(jīng)濟(jì)效益。
“DS-多相反應(yīng)器”優(yōu)于花費(fèi)幾千萬(wàn)甚至是上億元從國(guó)外進(jìn)口的技術(shù)?！惫汲山淌诜浅Ｍ瞥玟撛摿颍谒磥?lái)，用廢鋼渣脫硫，原料幾乎零成本，而且解決了廢鋼渣無(wú)處堆放問(wèn)題；脫硫率高，對(duì)于石灰石法無(wú)法脫硫的高硫礦，照樣有效且可削減成本50%，從而用活礦產(chǎn)資源，讓低價(jià)高硫礦替代高價(jià)低硫礦，經(jīng)濟(jì)效益明顯；脫硫后的廢鋼渣粉更是成了“寶”——可作為水泥調(diào)凝劑與生料配料劑供給水泥廠，成為高質(zhì)量水泥原材料，不能用作水泥材料的，經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)要技術(shù)處理，可做成生物肥料，用于鹽堿地改良，可以為我國(guó)新增不少耕地。我國(guó)鋼廠主要分布于沿海地帶，從地理上來(lái)說(shuō)，比較方便對(duì)海洋鹽堿地進(jìn)行生態(tài)化利用。
綜合施策，循環(huán)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)鏈前景誘人
在史漢祥看來(lái)，建立環(huán)保高效的“工業(yè)-農(nóng)業(yè)-畜牧業(yè)-生態(tài)環(huán)境-經(jīng)濟(jì)發(fā)展”大循環(huán)經(jīng)濟(jì)圈，只要綜合施策，是完全可行的。深諳辨證法的他，反復(fù)強(qiáng)調(diào)，“廢物從哪里來(lái)，就該到哪里去”，通過(guò)循環(huán)經(jīng)濟(jì)的綜合發(fā)展，讓污染環(huán)境、侵占土地資源的工業(yè)固廢回歸到大自然中造福人類(lèi)，完全可行。
這樣，“我國(guó)每年產(chǎn)生的12億噸工業(yè)廢渣成了可以利用的12億噸優(yōu)質(zhì)資源?！笔窛h祥信心滿懷地說(shuō)。
據(jù)了解，我國(guó)粉煤灰、鋼渣加上脫硫石膏數(shù)量巨大，各類(lèi)尾礦、煤矸石等長(zhǎng)期堆放。而如果采用鋼渣法（或粉煤灰）脫硫技術(shù)，就能搬掉粉煤灰、鋼渣及脫硫石膏這三座工業(yè)污染的大山，并使鹽堿地和尾礦山等廢棄地經(jīng)改造成為良田和綠地。另外，還可帶來(lái)可觀的經(jīng)濟(jì)收入和生態(tài)效益。
史漢祥向記者算了一筆賬：“以鋼鐵企業(yè)230㎡燒結(jié)機(jī)（相當(dāng)于火電30萬(wàn)機(jī)組）脫硫工程為例，新技術(shù)年脫硫運(yùn)行成本僅為1250萬(wàn)元，比其他脫硫方法節(jié)省50%以上。目前全國(guó)有燒結(jié)機(jī)約900臺(tái)，如果全面推行鋼渣法（或粉煤灰）技術(shù)脫硫，年可節(jié)省脫硫運(yùn)行成本約63億元，而且副產(chǎn)物全部用作水泥原料或改造鹽堿地?；痣姀S采用粉煤灰為脫硫劑，每年可減少6000萬(wàn)噸石灰石的開(kāi)采，僅此一項(xiàng)，年節(jié)省運(yùn)行成本360億元，還可減少二氧化碳排放1400多萬(wàn)噸，副產(chǎn)物可提煉50%的明礬。按年消耗原煤25億噸、產(chǎn)生的粉煤灰約6.5億噸計(jì)，每年可從中提煉出約3億噸明礬，可創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益約5000億元。”
目前，內(nèi)蒙古包鋼、湖南湘鋼、唐山德龍等地采用鋼渣脫硫技術(shù)已有幾年，效果理想，3家企業(yè)年減排二氧化硫18100噸，二氧化碳7.2萬(wàn)噸，消耗廢鋼渣6.8萬(wàn)噸，產(chǎn)生可用副產(chǎn)物13萬(wàn)噸，新增與可增改造鹽堿地2000余畝。目前，已有全國(guó)10多個(gè)省、市、自治區(qū)的鋼鐵、電力及其他工業(yè)共300多家企業(yè)采用了這一技術(shù)，共投運(yùn)335套裝備。
脫硫副產(chǎn)物——富硫鋼渣
鋼渣法脫硫副產(chǎn)物改造鹽堿沙荒地示范基地就是以脫硫鋼渣為土壤改良劑改造而成。
我國(guó)目前耕地面積僅存18億畝，而城市建設(shè)與經(jīng)濟(jì)發(fā)展每年都要減少大量耕地，當(dāng)脫硫廢渣用于鹽堿地及沙漠、尾礦等改造后，鹽堿地與沙漠都可成為耕地，種植苜蓿等作物，既帶動(dòng)畜牧業(yè)發(fā)展，又反哺生態(tài)，為我國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)與經(jīng)濟(jì)建設(shè)打開(kāi)了一扇潛力不可估量的窗。
史漢祥坦言，希望這一新技術(shù)能被更多企業(yè)采用，從根本上解決大氣、土壤、水源等環(huán)境污染問(wèn)題，同時(shí)，通過(guò)綜合治理把我國(guó)的鹽堿地和沙漠早日變成良田綠洲?！叭绻馨堰@一新技術(shù)與‘無(wú)廢城市’建設(shè)對(duì)接起來(lái)，必將為循環(huán)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展打造出理想樣本。”