我国有色冶炼及烟气制酸环保技术进展与展望

在自然界中，有色金属矿物通常以硫化物的状态存在，这就造成在冶炼阶段，容易产生大量含有二氧化硫的烟气。受到冶炼工艺、设备以及原料等因素的影响有色冶炼烟气的种类相对较多，同时特性存在较大差异，烟气量大，存在一定的波动，在烟气二氧化硫浓度分布范围方面相对较广，这就对烟气环保治理工作的开展带来了严峻挑战

。在近些年有色冶炼工业快速发展的过程中，有色金属的产能与产量呈现出快速增长的状态，在诸多有色金属冶炼方面，我国已经达到世界先进水平。从冶炼烟气制酸环保治理技术的发展来看，同样呈现出多元化的发展趋势，不同浓度二氧化硫烟气采用的处理方式各不相同

。通过引进世界上工业化的先进技术与设备，我国在有色冶炼以及烟气制酸环保治理方面已经取得了显著成就，为生态环境的保护提供了可靠保障。

1 有色冶炼与制酸工业的发展现状

1.1 有色冶炼烟气制酸产量分析

从现阶段有色冶炼制酸来看，我国已经位居世界首位，在大型化项目投产时候，实现了生产经营水平的提升，同时也引入了先进的技术，弥补了以往与国际先进水平之间存在的差距。比如在云南铜业公司、金川公司以及江西铜业公司的发展中，其硫酸生产能力得到了大幅提升，为有色金属冶炼行业的发展注入了新的活力

。在目前诸多新工艺实现工业化运行以后，可以在发挥良好环保性能的同时，降低设备运行过程中产生的能耗，节约生产成本，同时对原料的适应性较强，为行业的可持续发展奠定坚实基础。

1.2 有色冶炼烟气处理方法

在进行冶炼烟气处理的过程中，需要结合烟气中的二氧化硫浓度来确定，结合不同浓度烟气，采用不同的处理工艺。针对二氧化硫浓度在2.5%以下的烟气，主要借助烟气脱硫的方法处理，而在浓度大于1.5%的时候，则需要采用碱液中和法，小于1.5%则采用石灰-石膏抛弃法。对于浓度在2.5%～3.5%之间的烟气，可以直接用于硫酸的制作，采用低浓度二氧化硫非稳态转化工艺或者WSA湿法制酸工艺进行处理

。浓度在3.5%～5.0%之间的烟气，通常借助常规的一转一吸制酸工艺，然后利用尾气吸收装置，对尾气进行处理。如果二氧化硫的浓度在5.0%以上，则主要采用两转两吸的制酸工艺处理。

2 有色冶炼技术的进展

2.1 铜冶炼

在经过十多年的行业发展以后，我国铜冶炼行业的面貌发生了很大变化，小企业基本被市场淘汰，大中型冶金企业在先进吹炼与熔炼工艺的帮助下，实现了市场竞争力的提升。在现阶段铜冶炼行业的发展中，我国在吹炼、熔炼技术方面已经取得了显著成就，集中了世界先进技术，比如富氧底吹炉熔炼、氧气侧吹熔池熔炼、氧气顶吹浸没熔炼以及闪速炉熔炼等。铜熔炼的直收率甚至能够达到98%，硫的回收率也超过了98%

。在中国恩菲与山东方圆有色合作之后，通过开发富氧底吹熔炼技术，可以达到与国外侧吹、顶吹熔炼的效果，成为了当前铜冶炼行业发展中的主流技术。近年来，我国在吹炼技术方面也取得了显著成就，不仅对传统的转炉吹炼技术进行改进，同时还进行了奥斯迈特炉吹炼技术与闪速炉吹炼技术等。赤峰云铜在自主开发的道路上，同样取得了显著成就，利用双炉测顶吹连续吹炼技术，可以实现99%的硫捕集率，同时能够环集烟气，使之并入制酸系统中。在这些先进熔炼与吹炼技术的作用下，烟气的二氧化硫浓度在不断提升。

在近些年的发展中，我国再生铜冶炼的发展取得了显著成就，技术水平不断提升，不仅对传统鼓风炉熔炼、固定式反射炉熔炼技术进行了改进，同时引入国外先进技术，在不断创新的过程中，研发出具有自主知识产权的精炼摇炉、NGL炉以及顶吹炉等，甚至在部分技术装备方面，已经超过了国外水平，在诸多大型再生铜项目中得到了广泛推广，实现了再生铜行业环保治理水平的提升。

2.2 铅冶炼

在社会经济快速发展下，必须要有充足的能源作为支撑，特别是在经济增长迅速的阶段，能源供需之间的矛盾更为激烈。而在有色冶炼企业的发展中，必须要重视废热在烟气制酸中的应用，维持系统内的热平衡，对现有的废热回收系统进行优化，实现系统运行效率的提升，将废热的作用充分发挥出来，其中可回收烟气制酸中的转化热与吸收热，分别产生中压蒸汽与低压蒸汽，利于余热进行发电，减少外部购电，实现冶炼烟气行业的碳中和目标。比如河南中原黄金冶炼厂有限责任公司在经营管理中，通过不断的引入国际先进技术，同时强化自主创新，不仅发展为国内单系统最大炼铜厂，同时在生产规模方面也位居世界前列，通过强化废热回收利用，实现了生产成本的有效控制。废热回收技术在近些年得到了长足的进步，如有的将废热与当地的供暖系统相联系，有的则与其他污染处理、回收、加热等进行结合，有的将废热交换发电，有效提升了废热回收利用率也在资源使用方面得到了政府、公众的一致认可。

在当前有色冶炼烟气制酸过程中，对于环境保护的重视程度不断提升。河南中原黄金冶炼厂有限责任公司在进行项目建设中，坚持落实“三同时”的原则，做到增产不增污，通过增加环保投资，完善各项基础设施建设。在这一过程中，通过阳极炉、悬浮吹炼炉以及富氧底吹炉等环保设备的完善，尾气分别单独治理，从源头减少污染物的浓度，同时推动余热的全面回收利用，保障工厂在不增加燃煤低压锅炉的情况下，实现粉尘以及二氧化硫、氮氧化物等烟气的超低排放。环境保护的思路在有色冶炼落实方面具有重要意义，在设备使用过程中需要进一步对有色冶炼的各个环境进行构建，突出环保理念并逐渐提升环保效果，在实际发展过程中对于有色冶炼中的废气、废液等三废进行及时处理，实现了资源的有效整合和地区环境保护的目标。

在现代市场竞争中，企业之间不仅需要开展核心力量的比较，同时需要从全方位进行综合实力的对抗，只有实现自身综合实力的提升，才能在激烈市场竞争中获得生存。我国有色冶炼企业的发展，不仅需要在国内进行竞争，同时需要积极的与国外企业进行竞争，这就需要不断增强自身的核心技术，实现核心竞争力的提升。在这种情况下，必须要构建集中化、装置大型化产业发展体系，在政府政策的扶持下，实现自身技术与综合实力的提升，推动烟气制酸技术的发展。

2.3 锌冶炼

近年来，我国在有色金属冶炼方面取得了显著成就，矿源众多，同时存在许多的金属矿伴生，在富矿紧缺的情况下，冶炼企业需要采用大量低品位矿以及复杂多元素矿，对冶炼工艺与具体操作提出了更高的要求。与此同时，也造成了烟气气量、组成出现了频繁波动，在一氧化碳、砷、重金属以及氯等有害杂质处理方面的难度较大。针对铜、铅、锌等有色金属冶炼来说，在工艺方面已经处于行业领先，同时冶炼烟气的气量比较稳定，二氧化硫浓度较高，φ（SO

浓度）通常在7.0%～28.0%之间，可以进行制酸回收。但是针对一些稀有贵金属冶炼来说，受到工艺限制，烟气量相对较大，同时二氧化硫的浓度较低，制酸回收的难度相对较大。

3 有色冶炼烟气工况

3.1 有色冶炼烟气工况特点

在锌冶炼行业的发展中，通常采用湿法炼锌的工艺，火法竖罐炼锌以及ISP法炼锌的工艺已经逐渐被淘汰。近年来在工艺不断进步的情况下，沸腾炉炼锌技术水平不断提升，目前已经有30多套109平方米沸腾炉的100kt/a先冶炼项目，在硫回收率方面，同样可以达到98%以上，处于世界先进水平。尤其是中国恩菲设计沸腾炉项目，达到了152平方米，采用耐火材料进行整体浇筑，在白银西北铅锌投入使用。随着浸出工艺的不断优化，将国际先进的富氧常压浸出技术以及加压浸出技术引入其中，能够进行单质硫的生产，回收率达到了90%以上。在今后锌冶炼的发展中，需要重点针对锌浸出渣高效回收利用以及高强化沸腾焙烧技术进行研究，从而保证单系列规模可以实现进一步扩张。

3.2 烟气治理技术状况

在进行二氧化硫烟气制酸利用的过程中，需要考虑技术可靠性与经济性两方面因素，必须要满足系统水平衡与自热平衡的要求，同时控制成本，不能使用高成本的外供热源，维持系统内的热平衡。针对φ（SO

）在4.0%以上的冶炼烟气，可以在保证经济性的同时，开展硫资源的制酸回收。通常来说，烟气φ（SO

）在4.0%～6.0%之间的情况下，一般借助一转一吸制酸以及尾气脱硫工艺来进行处理，保持稳定的污染物减排以及热能利用。φ（SO

）在6.0%-12.0%之间时，则需要借助二转二吸的方式，同时进行尾气的脱硫处理。在烟气φ（SO

）达到12.0%以上以后，则可以采用带高浓度转化的二转二吸工艺，对这些烟气进行处理。在目前国内的烟气脱硫处理过程中，已经形成了比较成熟的技术体系，脱硫运行费用具有较强竞争力，但是针对φ（SO

）在1.0%～4.0%之间的烟气，经济成本相对较大，需要进一步的进行技术研发。

4 有色冶炼烟气制酸工作中的展望

4.1 构建集中化、装置大型化产业发展体系

CT辐射剂量和对比剂用量 记录患者CT容积剂量指数、扫描长度、剂量长度乘积。有效射线剂量等于剂量长度乘积乘以转换系数，胸部的转换系数k=0.014 mSv×mGy-1×cm-1[5]。碘的总量等于对比剂浓度乘以对比剂用量。

4.2 重视废热回收利用

在我国近年来铅冶炼技术的发展中，通过引入国际先进的冶炼工业，基本转变了以往落后产生的面貌，同时在结合国外先进技术的基础上，不断的开展自主研发工作，实现了铅冶炼水平的提升。在目前铅冶炼过程中，主要采用富氧底吹炉冶炼工艺，实现了98%的硫回收率，在原有技术基础之上，不断的创新，实现了冶炼水平的提升。国内诸多大型有色冶炼企业通过引入先进的冶炼工艺，强化自我创新，推动了整体行业的发展。而在再生铅冶炼过程中，再生铅火法冶炼技术的进步，为企业发展提供了更为多样的选择。目前国内已经形成了多种铅膏火法熔炼技术，包括低温连续熔炼技术、富氧底吹熔炼技术以及全氧侧吹熔炼技术等，在全行业广泛的推广应用。在今后矿产铅以及再生铅冶炼规模不断扩大的情况下，节能环保要求也愈加严格，我国在铅冶炼技术与装备方面将获得进一步发展。

4.3 重视环境保护工作

当波包以不同于精确相速度传输时, 即误差|Δc|=|ν-c|, 就可产生虚假行为. 本文提出的色散-耗散条件的核心假设是, 要求伪波的对流特征时间尺度rh/|Δc|与特征衰减时间尺度同量阶:

机械制造与自动化专业（以下简称机制专业）是一个传统的工科专业，包括高职高专在内的各工科院校一般都开设有此专业。现阶段，省内外高职院校在知识必须够用的原则下对机制专业进行了一些积极的改革，培养目标更精准，培养模式更实用，课程体系更科学，积累了宝贵的经验。

彭措和丹增是最先熟识的，每次去，他们总热情地倒茶，还分给我泡泡糖。他们的汉话说得最流利，因为每周都到寺院里上语文课。一天晚上他俩放学回来，手里拿着作业本，课后还得练习汉字。彭措要我念一篇课文《金色的鱼钩》给他们听，这篇课文把我带回了我的小学五年级。

5 环保政策探究

在社会经济快速发展的过程中，国家在有色冶炼行业发展中的污染控制提出了更高的要求，出台了诸多政策法规，对行业节能减排工作进行规范。这些政策的出台，为有色冶炼以及烟气环保治理工作的开展提供了可靠保障。针对铜、镍、钴等冶炼中，明确规定其烟气制酸二氧化硫排放浓度需要在400mg/m

以下，特殊地区则需要以100mg/m

作为标准。工信部在针对铜冶炼行业的发展中，要求在铜冶炼项目的新建或者改革中，必须要配备资源综合利用、烟气制酸以及节能等设施，在进行烟气制酸的过程中，需要采用二转二吸、稀酸洗涤净化等工艺，开展更为高效的烟气处理干工作。针对铅、锌行业的发展来说，生态环境部同样出台了相关政策，要求烟气制酸二氧化硫的排放浓度必须在400mg/m

以下，特殊地区同样按照100mg/m

作为标准。在铅锌冶炼工业的发展中，国家出台了诸多扶持政策，鼓励企业采用各种新型织物材料进行铅、锌等重金属颗粒物烟气的处理工作。在烟气冶炼过程中，应该及时的进行二氧化硫的回收，进行硫酸或者其他产品的生产，积极的借助双接触法以及绝热蒸发稀酸净化等制酸技术，改善处理效果。

结束语：在当前有色冶炼产业的发展中，整体的技术水平已经不断提升，借助冶炼烟气制酸行业新技术、新材料、新设备不断升级，随着生态环保理念的不断深化，对于烟气制酸环保技术的重视程度也在不断提升。我国通过借鉴发达国家的先进技术与经验，在新工艺、新设备研发方面已经取得了显著成就，并拥有了一定水平的行业队伍，具有良好潜力在未来发展中，必须要不断的创新，深入的挖掘有色冶炼烟气制酸的潜力；同时受疫情和全球贸易战影响，硫酸价格偏高的态势要延续一定时间。 此外，硫磺制酸企业受规模限制、设备事故、装置检修、 进口原料不到位等原因影响 ，硫酸产量下降， 硫酸进口量也有减少，主要是到各港口硫酸量减少 ，从而增大了华东、华中地区硫酸市场压力，国内市场需求增大，硫酸价格持续高价，经济效益和技术提升迎来前所未有的机遇，也为社会发展做出相应的贡献。

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