火法次氧化锌生产烟气适用排放标准的探讨
2018-02-02刘正强唐铁龙刘威尔
刘正强,唐铁龙,刘威尔
(1.湘潭县康大工贸有限责任公司,湖南 湘潭 411228;2.南方科技大学,深圳 518055)
火法次氧化锌是通过回转窑将含锌物料(包括原矿和含锌工业固体废物,主要为后者,且多为工业危险废物)中的化合态锌通过还原挥发、氧化得到初级氧化锌产品的小分支行业,目前没有明确针对这一细分行业的污染物排放标准。从国内各生产单位的环评文件来看,其采用的排放标准有:《大气污染物综合排放标准》(GB16297-1996)、《工业炉窑大气污染物排放标准》(GB9078-1996)、《钢铁烧结、球团工业大气污染物排放标准》(GB28662-2012)、《铅、锌工业污染物排放标准》(GB25466-2010)、《无机化学工业污染物排放标准》(GB31573-2015)及《危险废物焚烧污染控制标准》(GB 18484-2001)。
1 火法次氧化锌行业介绍
次氧化锌是铅锌冶炼流程上的一种中间体,我国当前火法次氧化锌是含锌工业固体废物以及贫氧化锌矿经回转窑烟化富集所得的产品,其用途主要是进一步加工电解锌或氧化锌,属于资源综合利用产品,符合循环经济理念,其产品标准执行有色金属行业标准YS/T73。国家《产业结构调整指导目录(2011年本)》(2013年修订)中,确定利用再生产锌为鼓励类项目。该行业无生产废水及固体废物排放,因此大气污染物排放标准的选择尤为重要。
当前的次氧化锌行业是在循环经济浪潮中发展起来的。在该行业诞生前,我国的钢铁行业大量的高炉瓦斯灰、瓦斯泥及电解锌、电镀锌行业的含锌铅污泥无处安放,往往排放至池塘、湖泊甚至江河,对排放所及的土壤、地下水带来了不可估量的损害。自从有了次氧化锌行业,上述行业的含锌工业废物不再有排放之忧,并逐步变成了抢手的工业副产品。
2 行业当前适用标准情况
20世纪80年代前,我国有色金属工业大气污染物排放标准执行的是《重有色金属工业污染物排放标准》(GB4913-85),但在1996年后,原有色金属行业系列标准被废止,综合为《大气污染物综合排放标准》(GB16297-1996)、《工业炉窑污染物排放标准》(GB9078-1996)等,因此这期间国内许多次氧化锌生产企业采用的就是这2项标准,且该2项标准至今仍然有效。
因《大气污染物综合排放标准》(GB16297-1996)、《工业炉窑污染物排放标准》(GB9078-1996)适用范围广,对行业特点考虑不够,不太符合有色行业污染特征,因此原国家环保总局以“环办函〔2003〕649号”下达了有色金属工业相关污染物排放标准的制订任务。因我国的经济、社会发展形势变化大,相关标准编制单位改制,加上标准制订工作量巨大,导致该项工作至今仍未彻底完成,与次氧化锌生产相关的污染物排放标准只出台了2项:《铅、锌工业污染物排放标准》(GB25466-2010)与《再生铜、铝、铅、锌工业污染物排放标准》(GB31574-2015)。
与有色金属工业污染物排放标准编制进度相比,由无机盐工业协会承担的“无机化学工业污染物排放标准”却进展迅速,2014年下达任务,2015年即发布实施。因无机化学品范围广泛,该标准虽名为行业标准,实质上是一个综合性标准。
另从原料角度考虑,有些地方环保部门认为火法次氧化锌生产应执行《危险废物焚烧污染控制标准》(GB18484-2001),另因火法次氧化锌的一大主要原料是钢铁行业的除尘灰(泥),因此也有些地方环保部门指定生产企业执行《钢铁烧结、球团工业大气污染物排放标准》(GB28662-2012)。
从化学组成来看,火法次氧化锌是一种无机化合物的混合物;从特征工艺、生产装置、产品用途看,该行业属于有色金属工业;而从原料来源看,该行业则属于固体废物处置利用,也有些环评机构认为附属于上游钢铁工业或有色金属工业。因而导致不同地方或同一地方由不同环评机构编制的环评文件中,同属火法次氧化锌企业,采用的污染物排放标准却各不相同。从环境保护主管部门来看,也只有湖南省明确以“湘环发〔2015〕4号”公文形式明确该行业采用《铅、锌工业污染物排放标准》(GB25466-2010),但该文件效力仅限于省内。
3 各相关标准的适用性分析
从标准条文的适用性来看,GB16297、GB9078的采用是完全符合其各自“适用范围”的,然而其不适应当前大气环境质量控制要求也是显而易见的,因此地方环境保护部门、环评机构及生产企业都希望能找到既有利于保护大气环境又能更体现产品生产工艺特征的行业标准。
从污染物控制角度,最为严格的是《无机化学工业污染物排放标准》(GB31573-2015)、《再生铜、铅、锌工业污染物排放标准》(GB31574-2015)。《再生铜、铅、锌工业污染物排放标准》(GB31574-2015)的不适用性是比较好理解的,因此鲜见次氧化锌生产采用。虽然GB31573条文中明确了不适用于部分无机化学品及有色金属工业,但因火法次氧化锌亦属于无机化学品,且排放指标相对严格,部分生产企业被环境管理部门指定执行该标准。
事实上,根据GB31573编制说明材料,标准编制人员针对氧化锌相关“锌化合物”调查的是间接法与湿法氧化锌,并非火法次氧化锌。也正是因为GB31573规定了不适用于有色金属工业,因此在确定烟气基准氧含量时并未考虑回转窑这种非密封装置的富氧燃烧需要,而火法次氧化锌的生产烟气实际氧含量多在14%~18%[1],在放料、窑内结圈等特殊时间段甚至更高。
针对生产企业选用污染物排放标准,既要考虑当前环境质量控制需求,又要适合生产工艺特征,使生产企业能通过污染防治、清洁生产、加强管理达到相关控制要求。如果从这个角度考虑,GB25466、GB18484、GB28662的排放指标较为适中,既比GB16297、GB9078严格,又不像GB31573那样完全脱离生产工艺,而此3项标准中属于有色金属行业标准的只有GB25466,其特征污染物的选择也符合生产实际。
因GB25466没有明确化合物、混合物是否适用,且条文中有规定:“本标准不适用于再生铅、锌……等工业”,而火法次氧化锌明显属于再生资源产品,因此诸多业内人士对该标准是否适用至今存疑。但根据GB31574,“再生有色金属工业”指的是“以废杂有色金属为原料,生产有色金属及其合金的工业。废杂有色金属指金属状态的废料,不含‘含铜污泥’‘含氧化铝烟尘’‘含铅浸出渣’‘含锌炼钢烟尘’等其他有色金属二次资源”。因此火法次氧化锌并非GB25466所排除的“再生铅、锌”。
4 结论及建议
火法次氧化锌属于有色金属工业的中间产品,其生产装备属于典型的有色冶炼工艺装置,当前的有色金属行业污染物排放标准编制工作还没有实现对各细分行业的明确考虑。但标准污染物排放标准的制定与采用,其目的是规范排污行为、保护环境与人群健康,而不是消灭工业门类。因此,地方环境保护主管部门、环评机构在为生产企业确定排放标准时,应综合考虑环境质量需求、生产工艺特征及环境治理技术现状。
建议火法次氧化锌生产污染物排放标准明确为GB25466,并通过全国性的调研确定其烟气基准氧含量。相关生产单位也可以主动与环境保护相关部门进行沟通,并应安装烟气在线监测设施、加强生产管理、紧跟污染防治技术的发展。
[1] 唐云霞,刘正强,唐铁龙.关于次氧化锌生产烟气基准氧含量的探讨[J].广州化工,2017,45(16):144-145.