给我50座电厂改镁法，中国将满足全世界硫酸镁需求

——向三十多年来为攻破和推进镁法脱硫资源化技术奋斗的人们致敬！

最近看到一篇文章《应打破行业壁垒采用氧化镁脱硫》，从二氧化硫折合硫磺浪费和碳排放角度来突出镁法脱硫的优势，呼吁环保行业和化工行业联手共同推进镁法脱硫，希望引起政府相关部门重视。我司——河北纽思泰伦环保科技有限公司也从事镁法脱硫5年，也有很深心得分享给大家，从2014年进入环保行业，拥有钙法脱硫，镁法脱硫，脱硫废水零排放，镁法脱硫副产物精制七水硫酸镁，脱硫石膏资源化等综合性技术，越干越深，得出结论：无论从投资，运行，电耗，二氧化碳排放量等综合性指标分析镁法优于钙法脱硫。

环保行业的人都认为镁法脱硫镁法脱硫在国内占比比较小，有资料显示，而在美国却占比60%，在日本占比80%，在台湾省因受日本技术影响镁法脱硫占比达95%，为什么在2012年以前中国占比较大镁法脱硫，在随后的十年里逐渐被钙法脱硫替代，两个原因：一、氧化镁价格远高于石灰石；二，镁法脱硫副产物无法得到资源化利用。随着国内大规模的房地产建设，建材石膏板得到大范围的使用，脱硫石膏有了很好的去处，石灰石——石膏法技术成熟，运行稳定，固废能够资源化利用所以成就了石灰石——石膏法的占比（90%），去年国内规模最大的镁法脱硫企业山东某集团电厂开始把镁法改为钙法，结束了每天外排镁法脱硫固废——亚硫酸镁约4000吨和硫酸镁废水约6000吨的十多年的历史，从资源化价值角度我真是感到惋惜，难道跟纽思泰伦谈判四个月，觉得纽思泰伦太“牛”了，而放不下世界五百强企业的面子，如果产业化成为硫酸镁等相关复合肥和防火建材产业，足以满足国内一半需求，并可以影响世界供求格局。镁法改成钙法，未来五年脱硫石膏综合利用将会超超饱和，随着市场运输半径的扩大，石膏的低值劣势将得到明显体现，石膏制品防火等级低也会制约在重要场所应用。

我本人认为不能把二氧化硫污染物看为污染物，因为我们工业需要它，中国每年要进口约1200万吨硫磺，变为二氧化硫，绝大部分再做成硫酸，煅烧硫铁矿也是产出二氧化硫，再制成硫酸，硫酸是“化学工业之母”，硫酸产量是衡量一个国家的化工水平，国家推出硫酸（硫精矿）期货，走出人民币硫酸（硫精矿）对应美元石油，加快人民币国际化，已经上升到战略资源。可是我们燃煤电厂每年排放的二氧化硫折合硫磺达到约1700万吨，可以说是双重消耗和双重污染以及双重碳排放。国内硫酸镁传统产业都是氧化镁加硫酸镁化合生产方式，每年生产的氧化镁约一半用于脱硫产生硫酸镁废水和亚硫酸镁固废，约一半用于硫酸镁生产，也是双重开采自然资源和双重污染以及双重碳排放。

镁法脱硫工艺最早由美国开米科公司（Chemico-Basic）60年代研发成功，70年代费城电力公司（PECO）与United&Construc-tor合作研究氧化镁再生法脱硫工艺，并于1982年建成并投入运行，1992年后停运了硫酸制造厂，直接将反应物硫酸镁进行销售。1980年美国DUCON公司成功建成实施氧化镁湿法推流系统，运行至今效果良好，随后在韩国和日本推广自己的镁法湿法脱硫技术，中国镁法脱硫技术在80年代从日本引进，2001年清华大学环境系承担了国家“863”计划《大中型锅炉镁法脱硫工业化》课题，对镁法脱硫工艺操作参数，吸收塔优化设计和副产品回收利用等进行了深入研究，2005年山东滨化集团滨化热力2*240吨锅炉，2007年华能集团山东辛店电厂2*225MW，2008年大唐鲁北发电有限责任公司2*330MW，山东魏桥12座2*330MW机组，广深沙角B电厂皆采用镁法脱硫技术，镁法脱硫技术在国内得到大规模工业化应用，国内主要环保公司代表：六合天融，上海瑞惠，重庆盛尼克，广州天赐，中晶环境，北京金投清蓝，青岛艳阳天，上海同济环境，内蒙古中鼎天正等公司一直致力于镁法脱硫技术的推广，从事镁法脱硫和副产物资源化的国内研发单位有：清华大学，东北大学，大连海事大学，吉林大学，沈阳大学，浙江大学，北京科技大学，华北电力大学，煤炭工业济南设计研究院等单位多年致力于镁法脱硫副产物的高效资源化和行业应用，设备推广商：石家庄工大设备，深圳瑞升华，目前主工艺还停留在脱硫浆液过滤+滤液蒸发结晶+离心+干燥+包装，七水硫酸镁生产成本都在700~1000元/吨，成本远远超过传统法制七水硫酸镁的2~3倍，硫酸镁品质纯度97%以下，低于国家行业标准HG/T2680-2017，晶体有颜色、有味道，这是表观鉴定硫酸镁产品品质两大重要“致命”缺陷（客户对于有颜色有味道产品不用检测直接嫌弃）。导致镁法脱硫副产物资源化技术至今没有彻底攻破和大范围推广的原因。

好的技术一定要颠覆传统行业至少成本低于一半以上或效果高于一倍以上才能被纽思泰伦评为好技术。纽思泰伦在前辈们技术基础上抓住了两大研发主线：一、成本必须降低一半以上，二、品质必须符合国家行业标准HG/T2680（7项指标）或者对标日本和欧美标准（16项指标）；生产成本是产品的立命之本，如何把成本降低一半以上，首先从原理上来看：氧化镁分子量是40，七水硫酸镁分子量是246，比例是1：6.15，也就是说“1”吨氧化镁理论上应产出七水硫酸镁产品“6.15”吨，在镁法脱硫装置实际运行状况是：脱硫剂氧化镁纯度只有80%（80粉），滤渣里会残留3~5%“氧化镁”（浪费的），所以镁法脱硫应该回收七水硫酸镁比例为：

1×80%×（1-3%）×6.15=4.7724

1×80%×（1-5%）×6.15=4.674

也就是说，投入一吨氧化镁脱硫剂应该产出约4.674~4.7724吨七水硫酸镁，但国内回收比例只有“1~2”，大量亚硫酸镁在滤渣中没有氧化为硫酸镁导致收率下降，使用相同设备生产如果能提高收率，生产成本将降低一半以上，达到300~350元/吨，略低于传统法生产七水硫酸镁。这也是国内研发机构一直研发攻破的方向——亚硫酸镁氧化完全提高收率，把亚硫酸镁充分氧化为硫酸镁，目前国内已经把充分氧化攻破，氧化余渣几乎不残留亚硫酸镁。降低成本第二部分是在工艺中去掉蒸发器，因为蒸发器在整套资源化装备中投资最大，能耗和电耗太高，折旧和耗能费用占单吨产品成本150~250元左右，这就是纽思泰伦核心技术秘密，不用蒸发器直接氧化到饱和浓度，氧化放热热量利用到干燥系统，省掉了整个系统蒸汽消耗，整个资源化直接生产成本降低到200元/吨以内，这两部做到了颠覆传统行业的基础。质量是产品的立身之本，副产硫酸镁因为脱硫副产，受燃煤、消泡剂、从除尘器逃逸的煤灰在脱硫酸性液中浸泡释放了铁、锰、砷、镉、汞、铅、氟等离子，还有氯离子和氨逃逸的影响（影响产品指标和结晶），最重要的两个表观指标是无色，无味，预处理成本增加不到10元/吨，产生次生废物得到了妥善回收，这些结晶工序前预处理和结晶母液的后处理也是纽思泰伦的核心技术机密。再一个是结晶均匀度，大颗粒（5~6mm）比中颗粒（3~4mm）市场贵40元/吨，中颗粒比粉料贵40元/吨，由于传统行业采用间歇结晶法，结晶颗粒极不均匀，大颗粒只占1/5，中颗粒占1/2，小颗粒占3/10，如果采用连续奥斯陆结晶器每吨产品将增值约10元/吨，相对于传统硫酸镁生产平均利润50~100元/吨来说提高10~20%的利润，年产10万吨产能只结晶工段可以增加上百万效益，综合上述，纽思泰伦掌握了镁法脱硫副产物资源化综合性的工艺、设备、控制等技术，具备技术门槛高、运行可靠性高，产品满足国内外市场需求，可以替代传统硫酸镁行业生产工业级硫酸镁。

从市场角度来看国内硫酸镁总需求约300万吨，世界总需求约700万吨，随着中国对于植物必须的四大元素（氮磷钾镁）之一镁元素土壤摄取的重视（目前镁肥市场需求约80万吨），以及建材防火等级的强制要求（目前防火建材市场需求180万吨），通过菱镁协会每年硫酸镁需求增长速度达到约11%以上，硫酸镁国内需求量将达到约800万吨。菱镁矿产中国占全世界的三分之一，通过海关数据显示年出口平均增长10%以上，市场未来发展前景可期。

以大唐某发电有限公司2×330MW机组为例，年平均使用脱硫剂约2.9万吨，年产亚硫酸镁固废约12万吨（亚硫酸镁纯度约85%），年产硫酸镁废水约1.38万吨废水（硫酸镁含量15%），亚硫酸镁折合七水硫酸镁约13万吨，废水中硫酸镁折合七水硫酸镁约0.424万吨，总计约13.4万吨，回收率达到“4.6”，接近理论“4.7~4.8”。根据经验每万吨产能投资300万元，这套资源化装置总投资约4000万元，按照十年折旧完，每年400万元，每吨七水硫酸镁产品公摊约30元；整套装置装机功率2500千瓦，运行功率1750千瓦，每吨七水硫酸镁产品公摊电费57元；每吨产品消耗蒸汽0.5吨，每吨七水硫酸镁产品公摊蒸汽费80元；整个生产线用人26人，年平均工资8万元，每吨七水硫酸镁产品公摊人工费15.5元；产品市场销售需要包装袋，简易包装需要每吨40元；固废综合利用减半征收增值税，综合税费每吨约10元。合计总生产成本232.5元/吨，目前市场价格500元/吨，按照9折，450元/吨出售，每吨纯利润217.5元，年盈利2914.5万元，17个月收回投资，算上建设时间，小于2.5年即可收回投资，非常优质项目。从国内1000座挑出距离脱硫剂氧化镁近，硫酸镁市场近、交通运输方便，出口也方便的约50个此规模的电厂，镁法脱硫产生七水硫酸镁产能将达到700万吨，可以满足全世界需求，实现效益约15亿元，对于当前效益不好的煤电企业来说是很好增加盈利之选择。镁法脱硫资源化技术无固废，无废水，即解决燃煤电厂的环保问题，也为行业提供了物美价廉的硫酸镁产品，减少硫磺进口和硫酸消耗，替代了化工行业传统法制硫酸镁，减少菱镁矿产的双重开采和自然资源破坏，一举多得，也让中国在硫酸镁价格有了世界话语权。