关于重金属冶炼企业外排废气问题的探讨

2014-08-22李家骧

资源节约与环保 2014年3期

关键词：炉窑工艺流程硫酸

李家骧

（云南省曲靖市环境监测站云南曲靖 655000）

关于重金属冶炼企业外排废气问题的探讨

李家骧

（云南省曲靖市环境监测站云南曲靖 655000）

本文以云南某铅锌冶炼公司为例，介绍了以铅锌冶炼为主的国有企业，在公司生产线多、生产工艺复杂情况下，结合重金属废气排放标准的具体适用条件，明确了各外排废气应当执行的具体排放标准，并与其现行实际执行排放标准相比较，找出其中的异同，最终得出了各外排废气应当执行的排放标准的结论。

重金属；冶炼；大气污染物；排放标准；执行

1 云南驰宏锌锗股份有限公司曲靖分公司概况

1.1 基本情况

云南驰宏锌锗股份有限公司曲靖分公司位于云南省曲靖经济技术开发区，占地面积1347亩，总投资21.7937亿元，环保投资5.05亿元，是一个以铅锌冶炼为主的国有企业。经过十余年的发展，公司铅锌冶炼工艺技术和装备水平居国内同行业先进水平，达到年产电锌10万吨、电铅10万吨、粗铅6万吨、硫酸26万吨、白银150吨、黄金80公斤的生产能力，铅锌产量居全国同行业前五强，是云南省第一家“国家首批循环经济试点单位”。

1.2 生产工艺流程简述

驰宏公司曲靖分公司生产装置主要包括以下六个系统：

1.2.1 粗铅系统

以铅精矿为主的原料经艾萨（ISA）炉进行一次熔炼，产出产品粗铅、高铅渣及烟气，然后用鼓风炉对高铅渣进行还原熔炼，产出粗铅及熔渣，用烟化炉对熔渣进行烟化还原熔炼，产出水淬渣、氧化锌烟尘。艾萨炉产出的高浓度SO2烟气经过净化后，采用两转两吸工艺生产硫酸，艾萨炉口的烟气经收集、除尘后排放，鼓风炉产生的工艺烟气经布袋除尘后排放，烟化炉产生的工艺烟气经布袋除尘、脱硫后排放，鼓风炉、烟化炉进料口的烟气经收集、除尘后排放。生产工艺流程简图见图1。

图1 粗铅系统工艺流程简图

1.2.2 电铅系统

ISA炉、鼓风炉产出的粗铅进入熔铅锅进行初步精炼，将铅进一步提纯，再铸成阳极进入电铅锅进行电解精炼，产出铅锭，电解产生的阳极泥进入贵金属系统进一步处理。阳极熔铅锅烟气、电铅锅烟气分别经布袋除尘后排放。生产工艺流程简图见图2。

图2 电铅系统工艺流程简图

1.2.3 电锌及锌硫酸系统

锌精矿进入沸腾炉焙烧后，产生的锌焙砂进入电锌系统生产电解锌，焙烧产生的高浓度含硫烟气经净化后，采用两转两吸工艺生产硫酸。生产工艺流程简图见图3。

图3 电锌及锌硫酸系统工艺流程简图

1.2.4 锌合金系统

锌片在以电为热源的工频感应电炉内熔化，去除杂质，根据生产需要添加其他成份，冷却后得到锌锭，工频感应电炉口产生的烟气经收集、除尘后排放。生产工艺流程简图见图4。

图4 锌合金系统工艺流程简图

1.2.5 贵金属系统

铅电解过程产生的阳极泥经过以柴油为热源的还原熔炼炉、氧化熔炼炉、氧化精炼炉冶炼，得到金银合金板提取金、银、粗铋，各熔炼炉产生的工艺烟气经过表冷、布袋除尘后排放。生产工艺流程简图见图5。

图5 贵金属系统工艺流程简图

1.2.6 精镉项目

精镉的生产以海绵镉为主要原料，经过以电为热源的熔炼、精炼过程后得到精镉产品，熔炼、精炼过程产生的烟气经布袋除尘后排放。生产工艺流程简图见图6。

图6 精镉项目工艺流程简图

2 标准执行情况分析

2.1 可能涉及的废气排放标准

驰宏公司曲靖分公司是一个以铅锌冶炼为主的工业企业，外排废气可能涉及的排放标准有以下4个：

2.1.1 GB25466-2010《铅、锌工业污染物排放标准》

有关废气方面，该标准适用于铅、锌工业企业的大气污染物排放管理，以及铅、锌工业企业建设项目的环评、环保设施设计、环保竣工验收及其投产后的大气污染物排放管理，不适用于再生铅、锌及铅、锌材压延加工等工业，也不适用于附属铅、锌工业企业的非特征生产工艺和装置。铅、锌工业指生产铅、锌金属矿产品和生产铅、锌金属产品（不包括生产再生铅、再生锌及铅、锌材压延加工产品）的工业。特征生产工艺和装置，指为生产原铅、原锌金属而进行的采矿、选矿、冶炼的生产工艺及与这些工艺相关的装置。

2.1.2 GB26132-2010《硫酸工业污染物排放标准》

有关废气方面，该标准适用于现有硫酸工业企业大气污染物排放管理，以及对硫酸工业企业建设项目的环评、环保设施设计、环保竣工验收及其投产后的大气污染物排放管理，不适用于冶炼尾气制酸和硫化氢制酸工业企业的水和大气污染物排放管理。

2.1.3 GB9078-1996《工业炉窑大气污染物排放标准》

该标准适用于除炼焦炉、焚烧炉、水泥厂以外，使用固体、液体、气体燃料和电加热的工业炉窑的管理，以及工业炉窑建设项目的环评、设计、竣工验收及其建成后的排放管理。工业炉窑是指在工业生产中用燃料燃烧或电能转换产生的热量，将物料或工件进行冶炼、焙烧、烧结、熔化、加热等工序的热工设备。

2.1.4 GB16297-1996《大气污染物综合排放标准》

按照我国污染物排放标准体系的规定，行业排放标准与综合排放标准不交叉执行，优先执行行业排放标准。在GB16297-1996《大气污染物综合排放标准》实施后再行发布的行业性国家大气污染物排放标准，按其适用范围规定的污染源不再执行本标准。

2 标准执行情况具体分析

2.1 粗铅系统（铅硫酸系统除外）与电铅系统

由生产工艺流程可知，粗铅系统（铅硫酸系统除外）与电铅系统是典型的生产铅矿产品和铅的装置，满足GB25466-2010《铅、锌工业污染物排放标准》的适用条件，毫无疑问，粗铅系统的艾萨炉烟气、鼓风炉烟气、鼓风炉、烟化炉烟气、烟化炉氨酸法尾气，电铅系统的阳极熔铅锅烟气、电铅锅烟气均应当执行GB25466-2010《铅、锌工业污染物排放标准》。该标准没有规定NOx排放限值，这些烟气中的NOx执行GB16297-1996《大气污染物综合排放标准》。

2.2 铅硫酸系统尾气、锌硫酸系统尾气

由生产工艺流程可知，铅硫酸生产系统、锌硫酸生产系统均是以冶炼含硫烟气生产硫酸，不满足GB26132-2010《硫酸工业污染物排放标准》的适用条件，其尾气排放不能执行该标准。这两个系统不是生产铅、锌及其矿产品的工业，也不是生产原铅、原锌的特征生产工艺和装置，不满足GB25466-2010《铅、锌工业污染物排放标准》的适用条件，其尾气排放也不能执行该标准。根据我国污染物排放标准体系的相关规定，铅硫酸系统尾气、锌硫酸系统尾气只能执行GB16297-1996《大气污染物综合排放标准》。

2.3 锌合金系统

由生产工艺流程可知，锌合金生产工艺是一个典型的锌材加工工艺，不满足GB25466-2010《铅、锌工业污染物排放标准》的适用条件，其烟气排放不能执行该标准。但工艺过程中的特征设备——工频电炉是一个以电能为热源，将锌片熔化、加热的热工设备，满足GB9078-1996《工业炉窑大气污染物排放标准》的适用条件，其外排废气应当执行GB9078-1996《工业炉窑大气污染物排放标准》。该标准没有规定NOx排放限值，该烟气中NOx排放执行GB16297-1996《大气污染物综合排放标准》。

2.4 贵金属系统、精镉项目

由生产工艺流程可知，贵金属系统、精镉项目不是生产铅、锌及其矿产品的工业，也不是生产原铅、原锌金属的特征生产装置，不满足GB25466-2010《铅、锌工业污染物排放标准》的适用条件，其烟气排放不能执行该标准。但贵金属系统工艺过程中的特征设备——熔炼炉、精煤炼炉是以液体燃料（柴油）为热源的热工设备，精镉项目工艺过程中的特征设备——熔炼炉、精炼炉是以电为热源的热工设备，它们均满足GB9078-1996《工业炉窑大气污染物排放标准》的适用条件，其外排废气应当执行GB9078-1996《工业炉窑大气污染物排放标准》。该标准没有规定NOx排放限值，这两个烟气中NOx排放执行GB16297-1996《大气污染物综合排放标准》。