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清洁生产理念在铅冶炼行业中的应用

更新时间:2009-03-28

前言

铅是人类使用较早的金属,同时,我国也是世界上开发铅资源较早的国家,铅矿的开采和冶炼为我国传统文化留下了辉煌的文明历程。随着我国经济技术的不断发展,各类如电池等需求量的剧增,对铅的需求越来越迫切,在这种形式下使得铅工业的发展速度越来越快。但由于铅金属的特殊性,如熔点低等特点使得目前对铅的生产主要以传统冶炼为主,造成污染较大,三废问题异常严重。2011年2月,国务院正式批复《重金属污染综合防治“十二五”规划》,铅锌采选冶业为重点防控行业,铅、锌分别列为第一类和第二类污染物,并且将14个省区列为重点治理省区。到2015年,重点治理省区铅、锌污染排放量应比2007年减少15%[1]。近年来,我国相关铅生产单位加大了对铅冶炼过程的技术改造,并采用了一些新型技术设备加大了对三废问题的治理,但其污染问题依然较为严重,对铅工业的发展带来了较为严重影响,传统的末端治理已经不能满足环境的需求。面对铅冶炼行业的污染现状,企业更多的是要转变生产理念,向可持续发展的循环经济方向前进,走上清洁生产的道路。

本文以某铅冶炼企业清洁生产工作为例介绍铅冶炼行业清洁生产审核方法。在清洁生产审核过程中,始终将清洁生产技术应用放在首位,通过对清洁生产技术的应用达到解决公司环境问题的目的。

5.1.3 竞赛教学法更利于创造活跃、积极的课堂氛围。在实验过程中,通过对实验班和对照班的学生课堂表现作为对照,发现实验班的学生在课堂上的表现比对照班的学生更为活跃,学生更能积极主动地去完成教师规定的各项任务,并严格按照教师规定完成课堂竞赛活动,并力争所在小组取得竞赛的胜利。在整个实验的上课过程中,实验班学生的课堂积极性明显高于对照班,学生的课堂参与度也高于对照班。

1 铅冶炼工艺及污染源分析

铅冶炼过程一般可概括为粗铅冶炼,电铅冶炼,贵金属冶炼,制酸生产。整个生产工艺的污染源见表1。

 

1 企业污染源汇总

  

污染源污染产生点废气氧气底吹炉烟气(编号G-01)氧气底吹炉炉膛环境集烟(编号G-05、06、07)氧气底吹炉、还原炉、烟化炉加料口、排铅口、排渣口等处排烟点还原炉烟气(编号G-02)还原炉炉膛烟化炉烟气(编号G-03)烟化炉炉膛反射炉烟气(编号G-04)反射炉炉膛熔铅锅、粉煤制备、配料输送废气(编号G-10、12、08、09)电解车间的熔铅工段、贵金属回收工段,粉煤制备车间,备料车间贵铅炉烟气(编号G-13、14)分银炉烟气(编号G-15)贵金属车间回收工段1号铋精炼锅烟气(编号G-16)贵金属车间铋精炼锅熔炼工段2、3号铋精炼锅烟气(编号G-17)贵金属车间铋精炼锅熔炼工段金银电解车间废气(编号G-18)贵金属车间金银电解工段中频炉废气(编号G-19)贵金属车间中频感应电炉工段无组织排放废气(编号G-11、20、21、22、23)电解工段、地面各种无组织扬尘废水硫酸净化工段排出的污稀酸(编号W-5),铅电解车间、贵金属车间、硫酸车间及化学水制备车间产生的酸性废水(编号W-2、3、4、6、7)硫酸净化工段,铅电解车间、贵金属车间、硫酸车间及化学水制备车间生活污水(编号W-1)食堂用水以及淋浴用水,处理后外排。熔炼循环水系统(编号W-8)氧气底吹炉、还原炉、烟化炉、风机空压机房、粉煤制备和余热锅炉等设备冷却用水硫酸循环水系统(编号W-9)污酸污水处理工段氧气站循环水系统(编号W-10)氧气站贵金属车间电炉及烟道冷却循环水系统(编号W-11)贵金属车间电炉及烟道冷却循环水工段地面冲洗废水(编号W-12)冲洗地面所消耗的水初期雨水(编号W-13)下雨期间前20分钟的雨水量噪声离心通风机、空气压缩机、氧气压缩机(编号N-1、2、3、4、5、6、7)还原炉车间、鼓风空压机房、氧气站、制酸车间SO3冷却风机、粉煤制备车间固体废物水淬渣(编号S-1)烟化炉炼氧化锌产生的弃渣废耐火材料(编号S-2)各管道防护装置所用材料还原炉高锌渣(编号S-3)还原炉熔炼工段精炼阳极泥(编号S-4)精炼车间电解工段精炼浮渣(编号S-5)精炼车间熔铅锅熔炼工段中间冶炼渣(编号S-6)贵金属工段冶炼阳极泥产生中间渣石 膏(编号S-7)还原炉脱硫系统的中间产物砷渣(编号S-8)污酸污水处理工段锑烟灰(编号S-9)银转炉收尘设施酸泥(编号S-10)硫酸净化工序生活垃圾(编号S-11)公司员工生活所产生

2 审核前清洁生产水平分析

某铅冶炼企业始建于2007年,年产电解铅6.80万吨、银锭147吨、金锭0.415吨、副产硫酸6.40万吨。2016-2017年该企业开展了清洁生产审核工作,依据《铅锌行业清洁生产评价指标体系(试行)》[2]要求,从资源能源消耗、生产技术特征、产品特征、污染物排放、资源综合利用及环境管理等方面来评价公司清洁生产水平,审核前企业清洁生产水平见表2,表3。

 

2 审核前企业清洁生产水平定量评价

  

一级指标权重值二级指标单位权重值评价基准值1现状值(2015年)评分(1)资源与能源利用指标25铅冶炼综合能耗kgce/tPb84803008粗铅焦耗kg/tPb43002134电铅电耗kWh/tPb5120205.310新水用量m3/tPb883.148(2)生产技术特征指标35铅冶炼总回收率%89497.658粗铅冶炼总回收率%69598.26铅电解回收率%599.299.35脱硫率%49597.244烟尘率%3886.53烟气SO2的浓度%51264.64mg/m3平均1炉渣含铅%41.50.254(3)产品特征指标5铅金属含量%599.99499.9945(4)污染物排放指标20允许废水排放量m3/tPb101.5010允许废渣排放量t/tPb50.80.00815排空烟尘固体物含量mg/m3515040.125(5)综合利用指标15有价元素综合利用率%470银利用率98.56%;金利用率97.8%4SO2利用率%59599.735废水回收利用率%6921006总计10010091

 

3 审核前企业清洁生产水平定性评价

  

一级指标指标分值二级指标指标分值现状值(2015年)评分(1)生产技术特征指标20采用安全高效能耗物耗低的新工艺、新技术10“氧气底吹熔炼-鼓风炉还原炼铅法”荣获国家技术进步二等奖,为国家推荐的清洁生产技术,具有能耗低,回收率高,污染物产生量少的特点。10冶炼成套机械设备具有较高的自动化水平5从铅精矿生产出粗铅、电铅、金、银、硫酸等产品,冶炼成套机械设备具有较高的自动化水平4采用短流程工艺5由于场地问题,短流程工艺受限,粗铅、电铅分段生产0(2)产品特征指标10可二次回收5以铅为原料制作的各类产品,使用寿命到期后,大部分可以回收再加工利用4安全无毒性,可降解5铅属于有毒有害产品,不可生物降解,是重要的工业资源0(3)环境管理体系建立及清洁生产审核25开展清洁生产审核152011年开展了第一轮清洁生产审核,现在是第二轮15建立环境管理体系并通过认证10建立了环境管理体系并通过认证10(4)环境管理与劳动安全卫生指标45建立实施安全生产责任制度8建立了安全生产责任制度8建设项目环保“三同时”执行情况5公司严格执行建设项目环保“三同时”制度5建设项目环境影响评价制度执行情况6公司严格执行建设项目环境影响评价制度6老污染源限期治理项目完成情况8公司为异地迁建企业,老污染源限期治理项目8污染物排放总量控制情况10各污染物达标排放,排放总量符合指标要求10现场防尘、防噪声达标情况8现场防尘不理想,有效好的防噪声措施2总计10010082

3D打印技术,又称“添加制造”和“增材制造”技术,是一种与传统方法相反的。1997年,美国学者JosephPegna提出通过水泥材料逐层累加,并在一定时间内选择性凝固来建造建筑。2014年,美国航天局(NASA)出资与美国南加州大学合作,最新研发出“轮廓工艺”3D打印技术,24小时内可以印出大约232平方米的两层楼房子,一个按键就可以操控机械打印出房子。

清洁生产企业综合评价指数85≤P<90为国内清洁生产企业。

(3)公司清污分流不够彻底。

2.2 HPV感染情况 986例患者中,HPV阳性256例,发生率为26.0%,其中HPV16阳性80例,占31.3%;HPV18阳性27例,占10.5%,其中HPV亚型阳性149例,占58.2%。

3 清洁生产潜力分析

3.1 污染物减排潜力分析

(1)由于长期循环,重金属会不断聚集,考虑到企业的正常生产,维护公司附近受纳水体的生态环境安全等因素,废水经过目前的传统中和工艺处理后,需要进行深度处理。

从表2和表3中可以得知,综合评价指数:

(2)电解车间无组织酸雾废气排放,可以收集进行集中排放。

(P)=0.7P1(定量评价)+0.3P2(定性评价)=0.7×91+0.3×82=88.3

在社会经济的高速发展的情况下,大多数的机械加工装置都需要有高温、高压等高强度的特点,唯有如此才能加工一些新型难加工的材料,如金刚石、耐热合金等等。而且随着时代的发展,对这种机械的要求更加复杂,因此大多数的零件的形状更加复杂,比如深孔、裂缝、弯孔等等,像这样的形状利用一般的加工技术是无法完成,这就要发展创新新型的加工技术,经过机械制造工作者长期的发展创新,终于创作了一种特种加工技术,它能够利用化学能、电能、声能等等各种能量作为原动力进行加工,它能够对各种耐高温、高强度等形状复杂的零件进行精密加工,使得机械制造工艺更加的方便快捷。

3.2 节能潜力分析

公司熔融还原炉建设完成后,将增加一台余热锅炉(蒸汽量12t/h),加上原有的底吹炉锅炉(蒸汽量7t/h)、烟化炉(蒸汽量9t/h),将有三台余热锅炉,产出饱和蒸汽产量为28t/h,这部分蒸汽如果直接排放将造成环境污染和热能的损失;因此拟建设一套19.6MW的余热发电系统,将这部分蒸汽利用蒸汽发电机转化为电能,产出的电量供自身生产使用。

4 实施清洁生产方案

根据表2和表3中体现的清洁生产水平,结合企业清洁生产潜力分析,从公司的实际出发,提出了以下清洁生产改造方案,见表4。

 

4 清洁生产方案

  

方案编号方案名称方案内容1鼓风炉技改还原炉及余热发电将原有鼓风炉系统改为氧气侧吹还原炉,并利用余热锅炉产生的蒸汽发电(是上一轮清洁生产方案的延伸,增加投资4900万元)2烟化炉放渣口加装吸尘罩在放渣口加装收尘密闭室,接入现有250KW除尘风机系统3贵金属工段收尘系统更换气源贵金属工段将收尘系统的气源更改为氮气,通过更换气源,减少螺杆压缩机的运载负荷,降低电耗。4中频炉烟气回收增加烟罩减少烟气无组织排放,为员工提供良好的作业环境5银电解电解槽增加酸雾回收装置在银电解电解槽上增加酸雾回收装置6贵铅炉烟罩整改避免烟气无组织排放,改善员工的作业环境,增加金属回收率7精炼车间烟气治理整改采用折叠石棉布罩住熔铅锅,减少金属烟尘直接进入大气,经济环保8重金属含铅废水深度处理投加生物试剂经反应池反应处理,使处理过的厂区废水达标回用水要求。9花园式工厂建设厂区空地种植树木,或者进行硬化10电解车间无组织废气收集与处理对电解车间电解槽安装废气收集管,减少电解槽废气无组织污染

5 清洁生产成效

审核后,根据企业生产统计数据显示,年节能折合标煤5700.95tce/a,节水7791t/a,SO2排放量年减少202.71t,烟尘排放量年减少71t,企业直接经济效益3840.5万元。结合表2和表3中的指标,审核后评分为92.5分,达到国内先进清洁生产企业标准。通过开展清洁生产审核工作,企业资源能源综合利用,污染物产生与排放水平都有了显著的提升。

参考文献

[1]《重金属污染综合防治“十二五”规划》获国务院批复[J].特种铸造及有色合金,2011(05):417.

[2]铅锌行业清洁生产评价指标体系(试行)[S].国家发展和改革委员会,2007.

 
刘国俊,魏立安
《江西化工》 2018年第02期
《江西化工》2018年第02期文献

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