云南省铜冶炼行业SO2产排污系数核算研究

谭 娟，杨永宏，钱文敏，易玉敏，丁祖高（.云南省环境工程评估中心，云南 昆明 65003；.云南省环境科学研究院，云南 昆明 650034）

云南省铜冶炼行业SO2产排污系数核算研究

谭 娟1，杨永宏1，钱文敏1，易玉敏1，丁祖高2
（1.云南省环境工程评估中心，云南 昆明 650032；2.云南省环境科学研究院，云南 昆明 650034）

根据云南省铜冶炼行业特点及SO2产生、排放情况，采用实测法与物料衡算法对该行业SO2产排污系数进行核算，计算得到云南省铜冶炼行业SO2综合产污系数为1672kg-SO2／t-粗铜，综合排污系数为23.16～39.99kg-SO2／t-粗铜。该产排污系数稍低于《手册》中推荐的铜冶炼行业SO2产排污系数；与总量核算系数比较，低于“十一五”期间总量核算中所给的45kg-SO2／t-粗铜的排污系数，与“十二五”期间总量核算中所给的18.3kg-SO2／t-粗铜的排污系数相当。

铜冶炼；SO2；产排污系数；核算；研究；云南

大气中SO2主要来源于含硫燃料燃烧或生产工艺过程中含硫原料的使用，云南省作为有色金属冶炼大省，含硫矿石原料的大量使用势必增加全省SO2排放总量。目前我国对SO2排放总量核算主要有《第一次全国污染源普查工业污染源产排污系数手册》［1］（以下简称《手册》）、《主要污染物总量减排核算细则（试行）》［2］、《“十二五”主要污染物总量减排核算细则》［3］以及《工业污染物产生和排放系数手册》［4］等，主要耗能产品的排放量按排污系数法进行核算。目前产排污系数主要运用于环境统计、工业企业污染物排放总量申报及工业企业污染物排放总量控制等多个方面，是环境保护行政主管部门开展环境管理工作的重要技术支撑，因此工业源产排污系数的科学性和准确性在很大程度上决定了工业源污染物产生及排放量数据的准确性和可靠性。

云南省作为中国铜生产基地之一，同时也是西南地区的铜生产中心，近年来虽不断总结经验进行技术改造，但污染防治技术与发达国家相比仍有差距。铜行业产量的不断增长势必带来该行业污染物排放总量的增加，给企业、区域甚至全省总量减排工作带来严峻考验。目前国家对产排污系数核算方法虽然统一了全国范围内的计算尺度，但未充分考虑各地区原料成分、工艺水平、污染控制手段的差异等，因此在全国范围内实行相同的SO2产排污系数进行SO2排放总量的计算将无法客观反映具体地区的实际排放水平，会对国家核定各省“十二五”SO2总量控制指标及研究主要企业生产规模产生重大影响。因此，在上述产排污系数手册的基础上，对云南省铜冶炼行业SO2产排情况开展现场调查研究，进一步系统分析云南省铜冶炼行业SO2排放现状和污染治理水平，提出符合全省实际的铜冶炼行业SO2排污系数，具有重要的理论和现实意义。

1 云南省铜冶炼行业生产概述

1.1 铜冶炼行业特点

目前云南省铜冶炼已形成加工集中型布局，生产中心主要位于昆明市，其余产量散见于其余各州市，全省最大的铜冶炼加工生产基地为云南铜业有限公司。云南省铜冶炼生产引进的先进生产工艺主要采用“艾萨炉熔炼-转炉吹炼-阳极炉精炼-电解精炼（阴极铜）-连铸连扎（铜盘条等深加工产品）”的技术路线，省内小冶炼企业多数采用“鼓风炉熔炼-转炉吹炼”工艺生产冰铜或粗铜，部分小矿山针对矿石性质采用湿法工艺直接“浸出-萃取-电解”生产电积铜。

在有色金属冶炼行业中，粗铜冶炼的SO2排放总量相比其他冶炼行业来说普遍偏高。对云南省环境统计数据的分析显示，云南省2009年铜冶炼行业SO2排放总量占到全省有色金属冶炼及压延行业SO2排放总量的19.33％，仅次于铅锌冶炼行业的SO2排放量，因此全省铜冶炼行业的SO2减排形势相对严峻。

1.2SO2产排污节点及污染治理措施分析

铜冶炼企业主要的生产原料一般采用硫化精矿，矿石中硫的含量一般在30％左右，因此每年进入到铜冶炼系统的硫含量估计在300万t左右，而主要产生SO2的环节一般是矿石焙烧、烧结和熔炼阶段。目前，铜冶炼行业SO2排放情况主要由冶炼工艺水平和末端回收利用手段决定。云南省大部分铜冶炼企业的技术装备水平比较落后，目前仅大型冶炼企业硫的利用率达到90％以上，多数小型铜冶炼企业只有40％～60％。提高硫的利用率、降低SO2排放量的根本途径是改进生产工艺、淘汰落后产能，对不能达标排放的生产设备安装污染治理设施［5］。

火法铜冶炼的主要环境问题是SO2和重金属污染。冶炼过程中熔炼烟气主要含有的污染物为烟尘和SO2，一般该段烟气的出口温度较高，约在1230℃左右。后续吹炼环节烟气主要含有的污染物也同样为烟尘和SO2，但此环节烟气出口温度相对降低，约在800℃左右，且此工段的烟气中SO2含量已有所降低。随后冶炼烟气经过重力沉降、电收尘器收尘后进入后续回收利用工段。制酸系统主要是回收利用冶炼烟气中的硫，其工艺一般采用两转两吸，冶炼烟气进入回收利用系统后，先经高效洗涤器洗去杂质，再由气体冷却塔降低烟气温度，然后由两级电除雾器进一步减少杂质含量，烟气接着进入干燥环节，历经两级换热、转化和吸收工序后，得到回收利用的最终产品—硫酸。

2 SO2产排污系数核算

2.1 核算方法

产排污系数的核算方法有很多种，选用相对合适的方法进行核算可以很大程度上简化整个计算过程，尤其是针对一些工艺复杂的行业或者特征污染物的产生机理较为复杂的情况，采用多种核算方法进行计算一定程度上可以对核算的结果进行校核和验证。本研究主要采用物料衡算法进行计算，并结合实测法进行补充完善，最终得到云南省铜冶炼行业SO2产排污系数。

2.2 数据来源

本研究通过收集云南省铜冶炼行业大中型企业的原料、排污基础数据，统计局、相关行业协会、能源协会等部门的统计数据，省级和各州市级环保系统完成的竣工验收监测、监督性监测、排污许可证申报表、排污许可证年检报告等实测数据三方面的资料进行核算基础的准备。

2.3 核算对象

本研究在选取收资和实测对象时，充分考虑了其代表性和有效性等特征。要求被调查对象所排放的SO2总量能够占到整个铜冶炼行业SO2排放总量的75％以上，同时被调查对象的粗铜产量之和能够占到整个铜冶炼行业粗铜产量的75％以上，且被调查对象的主要原材料消耗总量能够占到整个铜冶炼行业原材料消耗量的75％以上。除此之外，调查对象还需兼顾能够覆盖全省主要铜冶炼生产工艺，能够覆盖不同生产规模的铜冶炼企业，力求做到调查样本的最高包含度，客观、真实地反应云南省铜冶炼行业的基本情况。

2.4 核算步骤

本研究所用综合产排污系数是按规定的计算方法对个体产排污系数进行汇总得到的产排污系数平均值，主要考虑了不同生产工艺在该产品生产中所占的比例、工艺的主导性和代表性等因素。本研究在2010年云南省铜冶炼行业现状收资及实地调研的基础上，根据不同生产工艺所占的比例确定了权重。

此产排污系数综合考虑了不同生产规模、不同生产工艺、不同工艺技术水平、不同数据来源等因素，是产品产污系数和排污系数的最高综合。因此综合产排污系数可以作为本研究核算获得的最终行业产排污系数。

2.5 核算结果

本次铜冶炼行业综合产排污系数核算中，根据云南省实际生产情况，将铜冶炼生产工艺划分为4类，各类工艺下对应生产规模不再进行划分。采用实测法与物料衡算法计算得出云南省铜冶炼行业SO2综合产排污系数，计算结果见表1。

3 数据分析与比较

3.1 与第一次全国污染源普查系数的比较

我国早在2007年就在全国范围内开展了第一次污染源普查工作，并发布了《手册》供查询使用。该《手册》是在全国范围内调研得到的反映全国平均水平的一套排放量核算手册，现将本研究所得系数与《手册》系数进行对比，详见表2。

从表2所列的排污系数看，本研究中相应工艺条件下的SO2排污系数总体稍低于《手册》中所推荐的SO2排污系数。主要原因是工艺存在一定差异。本研究中冶炼烟气采用的是两转两吸制酸处理系统，同时还配备氨酸法尾气吸收装置，SO2去除效率相对较高。

表1 云南省铜冶炼行业SO2产排污系数（kg-SO2／t-粗铜）

表2 《手册》系数与本研究铜冶炼行业SO2产排污系数对比（kg-SO2／t-粗铜）

3.2 与总量减排核算系数的比较

在《主要污染物总量减排核算细则（试行）》中，铜冶炼行业SO2排污系数为45kg-SO2／t-粗铜，《“十二五”主要污染物总量减排核算细则》中铜冶炼行业SO2排污系数调整为18.3kg-SO2／t-粗铜，而本研究计算出的云南省实际的综合排污系数为23.16～39.99kg-SO2／t-粗铜，两次总量减排核算给出的参考系数均与实际情况存在差异，主要原因有以下几点：

（1）总量核算系数基于全国平均生产水平制定，而云南省铜冶炼生产水平、污染物产生量、治理效果均与全国平均水平存在较大差异。

（2）原料及自给率方面，云南省均高于全国平均水平，进口矿石来源复杂，矿石品位不一，矿石硫含量也存在一定差异。

（3）烟气治理措施方面，云南省铜冶炼烟气四个生产工艺中均配备了尾气制酸，艾萨炉熔炼-电炉贫化-转炉吹炼工艺采用两转两吸制酸处理后还配备了氨酸法尾气吸收系统，整个铜冶炼行业冶炼烟气治理措施配备率较高。

更新后的铜冶炼行业SO2排污系数更接近云南省实际情况，对于污染物减排核算有一定指导意义。

4 结论与建议

4.1 结论

（1）在各工艺产排污系数计算的基础上，采用科学的数学统计方法进行计算得到云南省铜冶炼行业SO2综合产污系数为1672kg-SO2／t-粗铜，综合排污系数为23.16～39.99kg-SO2／t-粗铜。

（2）本研究所得到的产排污系数稍低于《手册》中推荐的铜冶炼行业SO2产排污系数。

（3）与总量核算系数比较，本研究所得产排污系数低于“十一五”期间总量核算中所给的45kg-SO2／t-粗铜的排污系数，与“十二五”期间总量核算中所给的18.3kg-SO2／t-粗铜的排污系数相当。

4.2 建议

（1）加紧制定铜冶炼行业清洁生产标准，要求企业不断提高清洁生产水平，进一步优化先进生产工艺，降低主要污染物的排放总量；减少部分国内低品位铜矿的使用，进一步加强铜金属废渣的综合利用；结合我国及云南省铜矿资源现状及特点，鼓励积极开发湿法铜冶炼生产工艺，减少铜冶炼行业中的SO2排放。

（2）结合本研究核算得到的云南省铜冶炼行业SO2产排污系数，建立产排污系数开发和管理的官方常设机构，定期发布最新数据。合理运用本研究成果，积极与污染物总量减排挂钩，科学合理计算云南省SO2排放总量，为云南省“十二五”总量减排提供依据。

［1］国务院第一次全国污染源普查领导小组办公室.第一次全国污染源普查工业污染源产排污系数手册［S］.2008.

［2］国家环保总局.主要污染物总量减排核算细则（试行）［S］.2008.

［3］国家环保部.“十二五”主要污染物总量减排核算细则［S］.2011.

［4］国家环保局科技标准司.工业污染物产生和排放系数手册［S］.

［5］国家环保部.“十二五”主要污染物总量控制规划编制指南［EB／OL］.http：／／www.hshb.gov.cn／html／2011-07／4220.html，2011.

GenerationandDischargeCoefficientsofSulfurDioxideinCopper SmeltingIndustryofYunnanProvince

TANJuan1，YANGYong-hong1，QIANWen-min1，YIYu-min1，DINGZu-gao2
（1.YunnanProvincialAppraisalCenterforEnvironmentalEngineering，KunmingYunnan650032，China）

OnthebasisofthecharacteristicsofsulfurdioxideemissionofcoppersmeltingindustryinYunnanprovince，thegenerationanddischargecoefficientsofsulfurdioxidewerecalculatedusingmeasurementandmaterial balancemethod.Thegeneratingcoefficientofsulfurdioxidewas1，672kgpertonofcopper.Thedischargecoefficientwas23.16to39.99kgpertonofcopper.Thesecoefficientswerelowerthantherecommendednumberinthe nationalhandbook.Inthemeantime，thecoefficientswerelessthanthenumberof45kgpertonofcopperrecommendedintheeleventh-fiveyearplan.However，thecoefficientsweresimilartothetotalamountcontrolofthe twelfth-fiveyearplan.

coppersmeltingindustry；sulfurdioxide；generationanddischargecoefficients；calculation；study；Yunnan

X75

A

1673-9655（2015）03-0060-04

2014-10-20