铜陵冶炼工艺改造及环境治理工程
一、项目建设与相关产业政策的相符性分析现有铜溶炼、电解铜生产能力已可满足国内需要,国家要求严格限制以扩大生产能力为目的,无原料来源的新建、扩建铜冶炼和电解铜项目。行业环保政策的具体指标为:工业水重复利用率达到85%以上,大中型冶炼加工企业环保设施达到国际先进水平。
传统的火法炼铜工艺有鼓风炉、反射炉和电炉溶炼工艺,由于氧化富集程度低,溶化所需热源主要靠外加热,产生的烟气量较大,烟气中SO2浓度较低,不能达到经济制酸的要求,排放至大气中造成污染,现正逐步淘汰。
新的溶炼工艺是富氧强化溶炼工艺,反应热以自热为主,烟气量小而SO2浓度高,可以制酸或制成其他含硫物质。
新的富氧强化溶炼有两大类:闪速溶炼和溶池溶炼,顶吹浸没溶炼、转炉吹炼法属于后者,符合国家产业政策。
二、项目分析
1、生产工艺
铜精矿有硫化矿和氧化矿两种,国内普遍采用硫化矿,铜精矿的成分由矿区条件决定,差别很大,必须取得产地铜精矿成分分析或工程使用铜精矿成分分析资料,特别关注铜、硫、砷、铅、镉、氟的含量。
火法溶炼需使用煤及重油补热,也应统计燃料的成分,特别是含硫量。
铜冶炼工程分析中应有铜平衡、硫平衡、砷平衡和水量平衡。
根据国务院《关于落实科学发展观加强环境保护的决定》(国发[2005]39号文)的要求,各企业改建项目必须做到增产不增污,增产减污,所以工程分析应包括拟淘汰项目工艺流程,原辅材料及能源消耗,存在环境问题,污染物产生及排放情况。
2、产污节点和污染防治措施
(1)废气 铜冶炼的废气污染物产生点主要为原料系统的落料点,溶炼炉及吹炼炉产生的含尘和高浓度SO2的烟气,阳极炉等产生的含尘烟气,制酸系统的含SO2、SO3尾气,电解车间的硫酸雾,而且也存在有组织排放和无组织排放并存现象。
冶炼烟气收尘和生产性粉尘处理有干式和湿式两种。
干式收尘的整个作业过程都是在烟气温度大于露点条件下进行的,所收下的都是干烟尘或粉尘。目前,冶炼含尘废气90%以上都采用干式收尘。常用的设备有:沉降室、旋风收尘器、滤袋收尘器和电收尘器等。
湿式收尘适用于净化含湿量大(不宜用干式收尘)的含尘烟气,如精矿和渣干燥的烟气治理用得最多,因其是利用含尘烟气与水接触,靠水产生的液滴、液膜和气泡将烟尘从烟气中分离出来。整个作业都处于湿式状态,容易造成设备管道腐蚀,收下的烟尘呈浆状并有废水产生,难于处理,故在冶炼烟气治理中用得较少。主要的湿式收尘设备有水膜收尘器、冲击式收尘器、自激式收尘器和文丘里湿式收尘器等。
原料贮运、制备过程产生的粉尘一般设置通风集气系统,并配备布袋除尘器,除尘效率大于99%,排放粉尘浓度20-100mg/m3,大多可做到达标排放。
溶炼炉、吹炼炉、焙烧炉等产生的高浓度SO2冶炼烟气送制酸系统前,一般先利用余热锅炉起沉降作用,去除粗颗粒物,然后设置电收尘器系统收尘,能满足入制酸系统的要求。
精炼炉产生的含尘、低浓度SO2烟气中应设置除尘脱硫处理系统。
(2)水污染物 铜冶炼项目的用水主要为冷却循环用水,少量冷却循环排水可回用于水淬渣。主要排水为烟气制酸系统排放的污酸、酸性废水和地面冲洗产生的酸性废水,一般采用中和-硫化法处理。
(3)固体废物 铜冶炼项目大部分冶炼渣可人微言轻原料返回生产系统,需处置的为溶炼炉的水淬渣和污酸,酸性废水处理产生的含砷渣、石膏、中和渣等。
污酸、酸性废水处理站污泥、硫化渣、砷滤饼属于危险废物,处置铜冶炼渣应首先分清一般固体废物和危险废物后再分别进行妥善处理。本案例应分析危险废物处置的可行性。
(4)噪声控制 采取建筑隔声、吸音及消音措施,制氧站气体排空装消音器,余热锅炉排汽管也装有排气消音器,以减少噪声源强,同时还设置操作室,以建筑隔声方式降低噪声,并为操作人员配备耳塞、耳罩等防护用具,减少噪声对操作人员的危害。
3、清洁生产
以硫化精矿为主要原料的铜冶炼厂,原料中硫的利用率,应按现行的《铜冶炼厂建设标准》要求,达到95%,吨粗铜能耗606-653kg标煤,SO2排放量10.7-16.9kg,烟粉尘0.71-1.89kg。
本工程能耗指标648标煤/t铜,SO2排放量16.9kg/t铜,符合清洁生产要求。
三、控制污染与环境保护目标
控制污染目标:控制制酸系统尾气中的SO2及含重金属的酸性废水达标排放。
保护目标:金昌冶炼厂周围农村及铜陵县县城的空气环境、土壤环境和长江铜陵段章家洲小汊江。
四、环境影响评价中应注意的问题
1、无组织排放污染问题 从铜冶炼项目污染状况分析,无组织排放造成的污染往往比有组织且采取有效治理排放源造成的污染严重。无组织排放是指没能被吸尘罩或集烟(气)罩收集,从下料口、炉口等处逸散的污染物。
2、制酸系统运行稳定性 铜冶炼项目对SO2排放量的控制主要靠制酸系统的正常运行,一般采用两转两吸制酸工艺,尾气能做到达标排放。但鼓风炉等生产工艺产生的冶炼烟气中SO2浓度偏低,只能采用单转单吸制酸工艺或在采取补热措施后用两转两吸制酸工艺处理。在硫酸销路不好的地区,因硫酸涨库,制酸系统可能无法正常运行,因此,评价应分析制酸系统正常稳定运行的保证性和应急补救措施的可行性。
3、砷污染 铜精矿中大多含不同品位的砷,精矿中含砷的项目必须做砷平衡,在采用制酸工艺回收冶炼烟气中SO2的企业,相当数量的砷进入污酸和酸性废水中,因此,必须重视污酸和酸性废水,含砷渣的处理方法和可靠性分析,部分企业将含砷渣作为返料送炉窑处理,虽然减少了危险固废的处置量,但砷可能从烟气中排出,此时应预测砷对环境空气质量的影响。
4、卫生防护距离的确定 目前颁布的卫生防护距离国家标准中,与重有色金属行业有关的仅有铜冶炼厂(密闭鼓风炉型)的卫生防护距离标准,该标准在应用中存在如下问题:一是不全,不能涵盖整个行业;二是未考虑近年来采用清洁生产工艺后,排放的污染物量大辐度养活的情况;三是由于我国经济实力有限且人口稠密,改扩建项目的卫生防护距离难于满足标准要求,因此,环评中确定合理的卫生防护距离是一个难题。
目前采用先进生产工艺的铜冶炼企业,均有冶炼烟气制酸系统且原料贮存设施、炉窑密闭性较好,也可参照硫酸厂卫生防护距离标准确定卫生防护距离。
5、铜冶炼项目可以使用导则中推荐模式预测环境影响,需要注意的是废水中特征污染物是重金属,水质预测模型应选用重金属衰减模型。
五、环境风险及环境承载力评估
1、铜冶炼的环境风险评价重点是制酸系统故障造成高浓度SO2排放的环境事故。制酸系统转化率下降和故障停车时应有完善的监控手段和应急预案。
2、环境承载力评估应包括环境空气、水环境、土壤和农作物的环境承载力分析。}
3、污染物排放总量控制要符合“39号文的”的要求,在环境质量已不能满足环境功能区划要求的区域必须做到增产减污。 总结得很好,相信你一定能通过的。[em05] 谢谢无私分享!!太好啦
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