钼冶炼行业烟尘控制利用探析

2016-02-08赵永军

资源节约与环保 2016年4期

关键词：亚硫酸钠回转窑烟尘

赵永军

（金堆城钼业股份有限公司陕西渭南714101）

钼冶炼行业烟尘控制利用探析

赵永军

（金堆城钼业股份有限公司陕西渭南714101）

我国钼冶炼行业在环境保护和治理的背景下，在国际钼炉料产品价格下降的压力下，生存环境更是履步维艰。我国众多的钼冶炼企业如何在双重压力下实现“突围”，如何借助企业本身生产特点和资源优势，解决环境重担“烟尘”问题，实现“变废为宝”的经济效益转移，使环保治理成为钼冶炼行业新的经济增长点，成为新时期钼冶炼行业面临必须解决的问题。本文在分析钼冶炼行业生存背景的基础上，以钼冶炼行业产生烟尘的主要来源进行总结分析，重点阐述烟尘控制以及治理控制后的经济效益，提出发展钼冶炼循环经济是当下钼冶炼行业的必然选择。

钼冶炼；烟尘；控制利用；循环经济

1　钼冶炼行业面临的环境治理压力

钼，在化学元素是一种银白色的可塑性金属。在现代钼冶炼行业中，常常将其作为一种添加剂，用于生产低合金钢、合金钢、不锈钢、工具钢、超级合金等钢铁行业中，因为炉料产品添加钼之后，具有高强度、高韧性、耐热性、耐腐蚀和可焊接性等特点。同时由于钼本身具有多种特性，使得其也大大的应用于其他合金领域及化工领域。

但是由于钼冶炼行业本身就是一个重污染行业，其行业发展对厂区和地区环境会造成很大的环境压力。为此，国家发改委在2005年向地方下发了《关于加强铁合金生产企业行业准入管理工作的通知》，通知要求各地方政府要严格执行国家通知要求，加强对钼等冶炼行业企业的准入管理，淘汰钼行业落后的反射炉生产工艺，二氧化硫等烟气和重金属等粉尘处理必须有回收装置，以解决“烟尘”为首的行业重污染。再加上近些年，受到国际市场钼产品价格下降的影响，使得钼冶炼企业发展受到很大的冲击。在国家大的政策背景下，治理污染物，投入大，很多企业承受不起，若不治理又与环境保护治理背道而驰。如何实现经济效益与环境保护的双重效益，实现烟尘的有效控制治理，走循环经济发展道路，成为钼冶炼行业的必然选择。

2　钼冶炼行业主要污染烟尘的来源

现在钼冶炼行业主要的污染物也是治理的顽疾就是企业钼冶炼过程中产生的烟尘，其中烟尘包括烟气和粉尘。烟气的主要来源于钼炉料的焙烧和冶炼工艺中释放的二氧化硫、氮氧化物、氟化物，氮氧化物等高浓度气体，这是由于钼本身特质以及冶炼工艺所决定的。

如果对释放的烟气不加以控制与利用，将会对企业周边及地区环境造成很大的环境污染压力。特别是释放的烟气中主要含高浓度的二氧化硫和氮氧化合物，其浓度最高是能够达20000mg/m3、5000 mg/m3。而粉尘主要来源于释放的烟气中含有大量重金属的粉尘，同时还包括不经过像排气筒等有组织规律的方式排放而产生的，通常包括面源和点源等。如露天堆放的原料、冶炼炉的出铁口等，属面源无组织排放源；散状物料在皮带转运点、货车装料、卸料等作业时机械落差起尘属于点状无组织排放源[1]。以一个中型钼冶炼企业（2台回转窑）为例：日焙烧钼精矿20000kg（45%品位），日产二氧化硫12000kg，年（按300d计算）可达3600t二氧化硫，相当于三级市年排放总量的1/10。冶炼工艺中的每炉3t铁（15min炼完），需萤石20 kg、硝酸钠30 kg，产生大量的高浓度的氮氧化物、氟化物，重金属粉尘可达100 kg[2-3]。

3　钼冶炼行业主要污染烟尘治理费用

3.1环保投入

现在钼冶炼行业如果对释放的烟尘中主要的二氧化硫进行控制治理的话，行业间普遍采用的是碱法吸收二氧化硫。同样以一个中型钼冶炼企业（2台回转窑）为例，对释放烟尘中的二氧化硫采取直采用碱法吸收，经行业初步计算，企业吸收1t二氧化硫需费用接近3000元，一个中型的钼冶炼企业日吸收二氧化硫的能力大概为12t，即日处理二氧化硫的费用将达到36000元，这些费用还没有统计企业购置处理二氧化硫设备的投资。然而相较于企业的经营效益，企业焙烧1t三氧化钼，其毛利润大概在1000元左右。相较于吸收1t的二氧化硫费用的3000元，企业亏损。此时，企业只有牺牲环保，换取效益。

3.2排污费

如严格执行环保上对于冶炼行业的排污费标准，每千克二氧化硫将收费1.6元。同样以一个中型钼冶炼企业为例：对释放的二氧化硫若不采取化学吸收，而直接向外排放。一个企业日排放二氧化硫按12000kg计算，收费收取将达19200元。此时，企业无利润可言，只能偷排。

4　烟尘污染物的控制利用及经济分析

4.1二氧化硫控制利用及经济分析

对于钼冶炼行业产生的高浓度二氧化硫进行控制利用，现阶段有两个控制回收利用的渠道：其一是吸收二氧化硫用于生产硫酸和硫酸盐。同样以一个中型的钼冶炼企业为例，由于中型企业日产量小，生产不连续，企业地处偏远等特点，使得吸收二氧化硫生产硫酸显得不适合。

因此，利用氢氧化钠吸收二氧化硫生产亚硫酸钠成为现钼冶炼企业控制回收利用二氧化硫的首选。（1）由于亚硫酸钠能够广泛的应用于化工行业和建筑行业等行业。亚硫酸钠是造纸、皮革制品及防冻液等化工行业及减水剂等建筑行业的主要原料，特别是近年来建筑市场需求巨大，使得亚硫酸钠的供给形成供给市场优势。（2）由于相较于传统制亚硫酸钠企业具有优势成本。传统的亚硫酸钠生产企业，原料主要是硫磺和碱，但由于这些原料的购置成本较大，使得传统的制亚硫酸钠企业成为低微企业。

相比之下，使用回转窑废气回收二氧化硫及作为原料生产亚硫酸钠，其成本要远远低于以硫磺为原料的专业化工生产厂家，在生产成本和销售价格上具有一定的优势。按照亚硫酸钠目前市场的价格2500元/吨计算，每吨可获利500元左右。按照中型钼冶炼企业全年对释放二氧化硫吸收量计算，全年可以生产亚硫酸钠约10000t,可获利500万元。对于购置吸收二氧化硫制亚硫酸钠的设备投资，企业在未来2～3年即可回收全部投资。

4.2钼粉尘的控制利用及经济分析

现钼冶炼企业对于钼粉尘的控制方式主要是采用袋式除尘器，其平均回收率在98%左右。但是还是有改进提高的余地，在原来的基础上经过水洗净化、脱硫后，可使得企业对于钼粉尘的回收利用率至少提高1.5%。若以一个企业单台回转窑每天20t的钼物料焙烧计算，可收回粉尘300kg。钼粉尘中含有大量的钼，通过二次提取可以再次利用，同时节约钼矿原料的购置。通过价格折算，钼粉尘以每吨85000元计，单台回转窑每天可回收粉尘折价25500元左右，扣除成本、折旧费，每日可获利润15000元左右。对于一个中型钼冶炼企业（2台回转窑），一炉每日可回收300kg左右的钼粉尘，每天2炉，每日实现利润3万元，扣除企业控制回收利用钼粉尘的成本，最迟半年就可以回收全部成本投资，实现经济增长。同时，几乎全部的控制利用钼粉尘，也极大的减轻和保护的生产企业员工的身体健康，也有效的减缓了企业对于环境污染的排放，达到环境保护治理。

4.3重金属粉尘的控制利用及经济分析

在钼冶炼企业所排放的烟尘中还含有一定量的重金属粉尘，其中最为重要的是含铼（Re）的粉尘。铼是高熔点的稀散金属，在化工、冶金、国防尖端科学方面占有非常重要的地位。现已查明，世界范围的铼储量较少，仅有237×104t，世界铼金属产量大约在40t/a。而铼主要伴生在钼矿中，集中分布在我国陕西金堆城钼矿、河南栾川钼矿矿等矿床中[4]。因此，实现从钼焙烧烟气中铼的控制、分离、提取，不仅可以较少对环境污染的排放，还可以回收利用于产业化。同样以中型钼冶炼企业（2台回转窑）为例：通过对烟气吸收液中铼的控制利用，平均每吨钼矿中可以提取2%的金属铼，按照每千克8万元的金属铼的市场价计算，年可以实现产值5000万元，其经济效益非常可观。