10月29日的2015中國國際石墨烯創新大會上,工信部原材料工業司司長周長益透露,包括石墨烯在內的新材料產業發展“十三五”規劃即將出臺。
“今年是石墨烯產業化元年,預計銷售額是五個億,明年至少是幾十個億。”李義春說,“像東莞鴻納,去年才是百噸漿料線,今年就是萬噸,復制起來很快。”
治污占總成本10%
“別的石墨烯生產企業規模沒上來,還沒這種迫切需要。我們是它(危廢處理企業)一天不來拉廢酸,就急得跳樓。”
站在8座5米高的反應釜前,伴隨著巨大的機器轟鳴聲,常州第六元素材料科技股份有限公司(以下簡稱第六元素)的廠長羅洪中顯得憂心忡忡。
第六元素是少數每天開工的企業之一。一百噸的年產能,平均每日三百多公斤的產量,據羅洪中稱,該公司在國內采用氧化還原法生產石墨烯粉體的企業中排名第一。
氧化還原法生產石墨烯耗水、耗酸,這是業內共識。但各廠生產工藝不同,具體比例也有所區別。
羅洪中算了算第六元素的臺賬:每生產一噸石墨烯,需要40到50噸硫酸,120到150噸的新鮮水。
在硫酸消耗總量最高的化肥生產行業,每生產一噸磷肥大約需要360公斤硫酸。根據中國水利水電科學研究院2015年發布的《我國高耗水工業用水效率評價》,2011年中國石油行業每煉制一噸產品的取水量為1.1-7.3噸。
僅去除雜質這一環節,生產一噸石墨烯就需要消耗約30噸水。據羅洪中介紹,第六元素在2013年剛實現量產時,洗滌一噸石墨烯要消耗五六十噸水,如今1:30的用水量已經是優化工藝的結果。
更讓他頭疼的,是高昂的廢酸處理成本。
至少1:40的硫酸作為氧化劑加入到反應釜中,反應完成后,由于濃度稀釋,廢酸的量幾乎要翻一倍。根據相關規定,這些廢酸必須交由有危廢處理資質的公司處理。
“一噸硫酸,買回來才500塊,變成兩噸廢酸,處理的企業收我800塊。我花在酸上的錢變成1300塊,這個費用就很高了。”羅洪中感到壓力很大。
羅洪中告訴南方周末記者,目前廠內處理生產廢棄物的成本要占到總成本的10%。“別的化工企業占到1%已經很了不起了。現在生產一噸石墨烯的成本在兩百萬到三百萬,我們認為還是太高了。”
美國蒙特克萊爾州立大學化學系副教授侯士峰在山東濟寧市建了一家工廠,也采用氧化還原法生產石墨烯,目前年產能為2噸,一條30噸產能的生產線剛建設完成。他表示,廠內三廢處理成本比總成本的10%“可能還高一些”。
他的工廠里,生產一噸石墨烯會產生二三十噸廢酸。“這個壓力是挺大的。說實話,這確實是個大問題”。
千億產值后,會否污染成疾
“三廢治理成本占到10%?那算比較高了。”第一次聽到這個數據時,環保部環境規劃院副研究員李曉亮有點驚訝。
1990年,美國經濟學家托比在研究美國工業產業時,將污染消減成本占生產總成本1.85%以上的產業歸為污染密集型產業。不過,這種定義方法并未被普遍采用。
據李曉亮介紹,中國并沒有將所有產業的治污成本做一個比較,然后劃定一條紅線。“只能說從我們接觸的個案來講,10%的治理成本不算低。”
“經濟形勢不好的時候,企業可能傾向于犧牲環保治理成本。”對于治污成本高的企業,環保部門往往予以重點關注。而近年來,諸如制藥、印染、造紙等三廢排放量大的行業,往往也是當地的違法排污大戶,成為環保部門重拳打擊對象。
由于實際產量小,尚未完全產業化的石墨烯行業整體排污總量并不大。但在單位產品排污強度和水資源消耗強度上,氧化還原法類似已列入“高污染、高環境風險”產品名錄的鈦白粉行業。
李曉亮就中國鈦白粉行業的污染現狀做過研究,行業平均數據顯示:采用傳統硫酸法工藝,生產每噸鈦白粉消耗新鮮水100至150噸,同時產生濃度為20%的廢硫酸8噸、酸性廢水100噸。
石墨烯行業剛起步,生產工藝還在完善中,目前無人統計行業平均數據。
也有企業自稱治廢成本遠低于10%,比如年產能3噸的山東玉皇新能源科技有限公司。營銷經理馬力告訴南方周末記者,由于背靠玉皇化工集團,石墨烯生產中的廢水可通過集團污水處理廠直接處理,廢酸由集團硫酸廠回收再利用。不過,這家企業生產一公斤石墨烯需要2.5噸純水,遠高于第六元素的耗水比例。
“石墨烯(生產)會不會對環境造成污染,這是個偽命題。”侯士峰不認為石墨烯行業屬于污染密集型,他甚至覺得,污染問題純屬多余。
他告訴南方周末記者,石墨烯是作為添加劑使用的,不是以量取勝的材料。“假如作為橡膠添加劑,一噸石墨烯肯定能帶動50甚至100噸的產能。它的量不像其他化工產品,一弄幾萬噸、幾十萬噸。”另外,他認為:“任何一個化工產品,肯定有一些廢棄物,或者叫副產品,關鍵看能否變廢為寶。偷偷往河里排廢水,那才叫污染,而做石墨烯行業的,前期據我了解,都是社會責任感非常強的人。”
第六元素在常州武進區租的兩間廠房,2017年就到期了。羅洪中正在四處尋覓建廠的新地方,但遲遲沒有下決心。“我們已經看了好幾個地方,一直在談下游的廢酸處理。”
四年前,第六元素在常州建立實驗室和中試生產線時,還沒有人考慮廢棄物處理的問題。只有大規模生產以后,他們才感受到環保的壓力。“現在年產百噸,也不是很多,它一天來拉個一車兩車(廢酸)就好。如果我規模擴大到一千噸、一萬噸,你能想象一下那是個什么樣的場景嗎?”
或許,這樣的場景很快會成為現實。

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