冶炼行业实施清洁生产案例分析

1冶炼行业实施清洁生产案例分析黄树辉吕军(浙江大学环资学院，杭州310029)黄旻舒王平(中南林学院工业学院，株洲412006)摘要在分析株洲某冶炼厂的生产工艺流程后，着重对该厂锌精矿备料车间的生产工艺流程进行分析，得出各污染物的产生过程，并对其制定了清洁生产方案。对制定的清洁生产方案进行可行性论证和筛选，其中无费和少费方案，立即实施。而其中水浴除尘改为动力波净化除尘的方案，经过审计和可行性论证后，也进行了实施。通过在该厂实施清洁生产，使该厂的经济、环境和社会效益达到了统一，使该厂进入了一个新的发展阶段。关键词：全过程控制清洁生产冶炼行业1引言株洲某冶炼厂以生产电铜、电铅、电锌三大产品为主，并综合回收Cu、Pb、Zn、Au、Ag、Cd、Bi、Co、Ce、Ni等10多种稀贵和有价金属，同时生产多种锌基和铅基合金。年设计能力33万t，其中电锌25万t,电铅7万t,电铜1万t,1999年实际产量已达到36.5万t。现拥有资产总额33.76亿美元，年销售额28亿美元，出口创汇2亿美元，年利税2亿元，是我国铅锌生产和出口基地。作为有色金属冶炼企业，环境保护问题一直是工厂面临的重大课题，由于生产工艺的局限，“三废”污染仍然比较严重。多年来工厂在环境保护方面有了清醒的认识，从生产工艺、设备和管理入手，建立了一整套严密的环境保护管理制度，对所有新建、改建、扩建的工程项目，都必须通过严格的环境保护“三同时”审查制度，进行环境保护评价，坚持环保的否决权。自20世纪70年代以来，工厂先后投资了2亿多元用于污染治理，完成了近40个污染治理项目，工厂的环境有了很大的改善。1985年建成的处理量为1200m3/h的总废水处理站，使工厂的达标排放上了一个台阶，大大减少了重金属废水对湘江的污染。1996年建成投产的10万t电锌系统，其环境保护措施体现在生产工艺的各个环节，“三废”的排放和粉尘污染都得到了极大控制。2000年2月又投资2亿元治理排放的铅烧结低浓度SO2烟气，其烟气净化采用美国孟山都公司先进的动力波技术，制酸采用丹麦托普公司的WSA低SO2浓度的冷凝酸技术，2001年6月投产2后，工厂消除了SO2烟气的污染。清洁生产是从生产工艺的改进入手，全过程地合理利用自然资源，减少物料的损失，节约能源，减少环境污染，从而使企业获得很好的经济效益。对于比较成熟的生产工艺来说，清洁生产显示的优势有：投资小，运行成本低，收益高。2全过程控制，推行清洁生产2.1生产工艺流程分析由于该厂的生产工艺比较复杂，生产流程比长，生产产品多样，无法对整个生产流程作详细的生产报告，只能以车间为单位，全面铺开清洁生产工作。以下详细介绍锌精矿备料车间的清洁生产。从各个矿山购进不同品位和不同杂质含量的浮选锌精矿，按工艺要求进行配料后，其含水率为12%～14%，品位锌含量≥47%，经过圆筒式干燥机进行干燥脱水，使干燥后的锌精矿含水率达到6%～8%。经破碎和筛分后，合格的锌精矿供沸腾炉进行焙烧处理。其工艺流程如图1。2.2清洁生产方案的选取从图1可知生产过程的污染情况，通过生产过程污染情况分析(见表1)来确定清洁生产方案。将其中改进方案分为内部管理和生产工艺改进两大类，进行可实施性分析。加强内部管理的方案有6条：加强胶带输送的清扫，减少胶带粘矿；严格控制干燥机各项生产技术条件，保证机内负压和干燥温度；控制好进料量，保证进料均匀；加强设备的维护和检修，保证设备正常运行；加强通风除尘设备的维护和检修，使通风除尘设备运行良好；加强设备的调节操作，适应工艺要求。改进生产工艺有3条：减少胶带输送转运点落差，减少物料的飞扬；胶带输送转运点采取密封装置，收集飞扬物料；改水浴除尘为动力波净化除尘。减少排放废气含尘浓度。这9个方案中除了改水浴除尘为动力波净化除尘、减少排放废气含尘浓度这条属中期方案，需进行可行性论证外，其它方案属无费或低费方案，可立即实施。3动性动性塘图1锌精矿备料生产工艺流程2.3干燥机水浴除尘方案的审计干燥机尾部出来的烟气，先经过旋风除尘，然后由排风机送两级水浴除尘后排空。水浴除尘是用喷淋水方式除尘。由于其喷淋头的结构特殊，对水质要求比较严格，略有杂质就会产生堵塞，因此，在生产过程中常有堵塞现象出现。再加之喷淋水的雾化效果比较差，使其除尘效果差，排放烟气含尘浓度严重超标，达不到排放要求。因而要对水浴除尘进行改造。经过有关专业技术人员的研究分析，认为动力波净化除尘是在水浴除尘的基础上总结出来的比较先进和成熟的技术。与水浴除尘比较，其气体与液体的接触面积明显增加，除尘效率提高，出水喷头直径增大，不会出现堵塞现象，故障率明显降低，水质要求也明显降低，从技术上说是可行的。且因为动力波净化除锌精矿锌精矿圆盘配料锌精矿胶带输送配料锌精矿空气煤气鼓风机干燥机干燥锌精矿烟气干后精矿旋风除尘胶带输送排风机筛上物振动筛分水浴除尘鼠笼机破碎斗式提升机振动筛分筛上物外弃胶带输送送沸腾炉焙烧筛下物废气放空尘浆沉淀池沉淀渣返仓清水水泵4尘效率可达到97%以上，使得运行费用下降，提高了企业的经济效益。表1生产过程污染情况分析序号生产工艺过程原因分析改进方案费用情况改进目标1物料输送⑴胶带粘矿⑵转运点落差A,加强岗位的清扫B,减少落差C,转运点密封无小小岗位无物料损失2干燥机进料⑶干燥机内正压操作D,严格控制干燥机的转运无-30～-20Pa3干燥机尾气排放含尘浓度高⑷干燥温度控制过高⑸干燥机转速过大⑹风机转速过大，烟气量大⑺水浴除尘器水量调节不好⑻进料不均匀⑼水浴除尘器除尘效率低E,严格控制干燥温度F,调节好干燥机的转运G,调节好风机的工作状态H,严格控制除尘器水量I,加强管理,严格控制进料量,加料均匀J,改水浴除尘为动力波除尘无无无无无中除尘效率≥97%废水排放含尘浓度≤100mg/m34振动筛分鼠笼破碎斗式提升物料飞扬⑽设备密封性比较差⑾岗位通风除尘设备运转不良K,加强设备的维护和检修，提高密封程度L,加强收尘管道的清灰，保持管道畅通M,及时清理沉淀池尘浆，延长沉降时间，保证用水水质N,加强设备的维护和检修,保证设备正常运行无无无无无物料飞扬损失3结语冶炼行业正面临着结构性调整、全面提高竞争力的新形势．这给污染防治工作带来了新的机遇和挑战。过程控制是防治工业污染技术政策的核心，清洁生产是可持续发展战略的关键。提高技术经济指标和资源综合利用水平，节能降耗，减轻环境污染是冶金工业工艺技术发展的必然路线。我们相信，在结构调整中清洁生产本身将进一步得到发展，为增效减污发挥更大的作用[1～2]。清洁生产是企业改进生产工艺，降低生产成本、能耗，综合治理环境的有效策略。企业应立足于全员参与，全面铺开，全过程执行的方针，积极开展清洁生产工作，使企业进入一个新的发展阶段。全过程控制能有力地推动清洁生产，实现企业的经济、环境和社会效益的统一与提高。5通过对该冶炼厂各个污染物产生源的全面分析，进行全过程控制和实施污染治理，使各污染物都能达标排放。特别是采用了先进的动力波除尘技术及冷凝酸技术后，工厂已经消除了SO2的污染，真正达到了环境和经济效益的双赢。4参考文献1蔡兴，李奇勇．优化工艺结构，推行清洁生产．环境污染与防治，1998，11（3）：183～185.2翁平，黄翔峰．清洁生产与环境污染治理．环境污染与防治，1998，11（3）：185～187.第一作者黄树辉，女，1977年5月出生，现为浙江大学环境工程在读博士。责任编辑方如康(收到修改稿日期：2002-06-17)《上海环境科学》©版权所有6EntireControl,BringClearerProductionintoEffectHuangShu-huiLuJun(CollegeofNatureResourceandEnvironmentalScience,Zhejianguniversity,Hangzhou310029)HuangMin-shuWangPing(CollegeofIndustry,CentralSouthForestUniversity,Zhuzhou,412006)AbstractAnalyzingtheflowsheetofthetechnologyprocessinsomesmeltplantinZhuzhou,especiallyzincstockworkshop,findtheproduceprocessofallkindsofpollutantandmakesomecleanerproductionmethods.Demonstratingtheirfeasibilityandscreeningthemethods,noconsumeandlessconsumemethodsputintopracticeimmediately.Afterdemonstratingandauditingthedynamicwavepurifyingdustmethod,themethodbringintopracticetoo.Whentheplantbringcleanerproductionintoeffect,theplanthaveprogressintonewdevelopingstageinharmonywitheconomic,environmentandsociety..Keywords:EntirecontrolCleanerproductionSmeltplant.