附件三:
HJ-BAT-XXX
环 境 保 护 技 术 文 件
钴冶炼污染防治最佳可行技术指南(试行)
Guideline on Best Available Technologies of Pollution Prevention and Control
for Cobalt Smelt Plant Industry (on Trial)
征求意见稿
环 境 保 护 部
二〇一一年八月
目 次
前言...............................................................................1 1 总则............................................................................2 1.1 适用范围.......................................................................2 1.2 术语和定义.....................................................................2 2 生产工艺及污染物排放............................................................2 2.1 生产工艺及产污环节.............................................................2 2.2 污染物排放.....................................................................7 3 钴冶炼污染防治技术...............................................................8 3.1工艺过程污染预防技术............................................................8 3.2污染治理技术....................................................................9 3.3污染防治新技术.................................................................14 4 钴冶炼污染防治最佳可行技术......................................................16 4.1 钴冶炼污染防治最佳可行技术概述................................................16 4.2工艺过程污染预防最佳可行技术...................................................21 4.3 烟气收尘最佳可行技术..........................................................21 4.4 烟气制酸最佳可行技术..........................................................24 4.5 烟气脱硫最佳可行技术..........................................................24 4.6 其他废气治理最佳可行技术......................................................25 4.7 污酸处理最佳可行技术..........................................................26 4.8 酸性废水处理最佳可行技术......................................................27 4.9 其他废水处理最佳可行技术......................................................27 4.10固体废物综合利用及处理处置最佳可行技术........................................28 4.11最佳环境管理实践..............................................................28
前言
为贯彻执行《中华人民共和国环境保护法》,加快建立环境技术管理体系,确保环境管理目标的技术可达性,增强环境管理决策的科学性,提供环境管理政策制定和实施的技术依据,引导污染防治技术进步和环保产业发展,根据《国家环境技术管理体系建设规划》,环境保护部组织制定污染防治技术政策、污染防治最佳可行技术指南、环境工程技术规范等技术指导文件。
本指南可作为钴冶炼项目环境影响评价、工程设计、工程验收以及运营管理等环节的技术依据,是供各级环境保护部门、规划和设计单位以及用户使用的指导性技术文件。
本指南为首次发布,将根据环境管理要求及技术发展情况适时修订。 本指南由环境保护部科技标准司提出。
本指南起草单位:中国恩菲工程技术有限公司、中冶建筑研究总院有限公司。 本指南由环境保护部解释。
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1 总则 1.1 适用范围
本指南适用于具有钴冶炼工艺的冶金企业。 1.2 术语和定义 1.2.1最佳可行技术
是针对生产、生活过程中产生的各种环境问题,为减少污染物排放,从整体上实现高水平环境保护所采用的与某一时期技术、经济发展水平和环境管理要求相适应、在公共基础设施和工业部门得到应用、适用于不同应用条件的一项或多项先进、可行的污染防治工艺和技术。 1.2.2 最佳环境管理实践
是指运用行政、经济、技术等手段,为减少生产、生活活动对环境造成的潜在污染和危害,确保实现最佳污染防治效果,从整体上达到高水平环境保护所采用的管理活动。 2 生产工艺及污染物排放 2.1 生产工艺及产污环节
钴冶炼工艺根据其原料、所需的最终产品、技术和经济等条件进行选择。主要钴冶炼工艺包括从钴硫精矿中提取钴、从铜钴矿中提取钴、从镍冶炼钴渣中回收钴、从锌冶炼钴渣中回收钴。 2.1.1从钴硫精矿中提取钴
从钴硫精矿(含钴黄铁矿)提钴的工艺流程为:钴硫精矿焙烧脱去硫元素,焙砂用硫酸浸出各种金属,浸出液净化除去铁、铝等贱金属,净化后液采用溶剂萃取技术进一步除去杂质并分离镍钴,最后采用沉钴工艺生产钴盐制品或通过电积工艺生产电钴。生产工艺流程及主要产污环节见图1。 2.1.2从铜钴矿中提取钴
从铜钴矿中提取钴是铜钴原矿(或铜钴合金)经两段浸出、两段萃取工艺分离铜,含钴溶液再经过净化、萃取、沉淀或电积工艺生产钴盐制品或电钴。生产工艺流程及主要产污环节见图2。 2.1.3从镍冶炼钴渣中回收钴
从镍冶炼钴渣中回收钴是采用浸出、净化、萃取、沉淀或电积工艺,生产钴盐制品或电钴。生产工艺流程及主要产污环节见图3。 2.1.4 从锌冶炼钴渣中回收钴
锌冶炼得到的富钴渣为有机盐,回收钴的过程中包括焙烧分解有机物,焙砂经浸出、除铁、萃取提纯,生产钴盐产品。生产工艺流程及主要产污环节见图4、图5。
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钴硫精矿烟尘旋风收尘、电收尘烟气制酸烟气脱硫烟囱排空G沸腾焙烧浸出G、S浸出渣浸出液氧化除铁G、S铁矾渣负载有机相除铁后液GW反萃回收铜铜萃取皂化氢氧化钠、萃取剂萃余液负载有机相GW反萃回收有价金属P204萃取除杂皂化氢氧化钠、P204萃余液萃余液GW回收镍P507镍钴分离皂化氢氧化钠、P507负载有机相反萃G钴液W草酸铵沉钴净化草酸钴烟气电积G袋式收尘烟尘煅烧G电钴三氧化二钴
注:P204学名为二(2-乙基己基)磷酸;P507学名为2-乙基己基膦酸单2-乙基己基酯。
图1 从钴硫精矿中提取钴工艺流程及产污环节
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图2 从铜钴矿中提取钴工艺流程及产污环节
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钴渣浸出G、S浸出渣除铁G、S铁渣负载有机相硫酸镍钴溶液GW反萃回收有价金属P204萃取除杂皂化氢氧化钠、P204萃余液萃余液GW回收硫酸镍P507镍钴分离皂化氢氧化钠、P507负载有机相反萃钴G氯化钴液除钙镁草酸铵沉钴W草酸钴烟气袋式收尘烟尘煅烧G三氧化二钴
图3 从镍冶炼钴渣中回收钴工艺流程及产污环节
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钴渣(来自锑盐净化)浸出G富钴渣钴渣(来自β-萘酚净化)β-萘酚沉钴溶液返锌系统溶液酸洗酸洗渣烟尘烟气袋式收尘排空焙烧焙砂浸出G除铁G、S铁渣除铁后液GW沉钴剂沉钴反萃回收有价金属P204萃取除杂皂化氢氧化钠、P204酸溶沉钴后液萃余液GW碳酸钠沉钴P507萃钴皂化氢氧化钠、P507回收锌镉碱式碳酸钴负载有机相反萃钴G氯化钴液蒸发结晶氯化钴
图4 从锌冶炼钴渣中回收钴工艺流程及产污环节(一)
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钴渣(来自黄药除钴)浮选酸洗酸洗渣烟尘烟气袋式收尘排空焙烧焙砂浸出渣返锌系统浸出G、S浸出液反萃回收有价金属分别萃取Cu、Mn、Zn、CdG萃余液草酸铵沉钴G、S草酸钴袋式收尘烟尘煅烧G三氧化二钴
图5 从锌冶炼钴渣中回收钴工艺流程及产污环节(二)
2.2 污染物排放
钴冶炼过程中产生的污染包括大气污染、水污染、固体废物污染和噪声污染,其中大气污染、水污染、固体废物污染是主要环境问题。 2.2.1大气污染
钴硫精矿焙烧炉排出的烟气含二氧化硫,浸出槽有酸雾逸出,采用次氯酸钠除铁时有少量的氯气溢出,萃取槽面有有机物气体、酸雾逸出,氯化钴电积时阳极室会生成大量氯气,草酸钴煅烧时产生二氧化碳及固体粉尘。
钴冶炼工艺主要大气污染物及来源见表1。
表1 钴冶炼工艺主要大气污染物及来源
序号 1 2 3 4
制酸尾气 浸出槽 除铁槽
废气来源
钴硫精矿焙烧炉
SO2
含SO2、SO3、H2O 酸雾 酸雾、氯气
主要污染物
脱硫后排放
循环水吸收后返回工艺系统 钠碱吸收生产次氯酸钠溶液
备注
经收尘、制酸、脱硫后排放
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5 6 7 8
萃取槽 电积槽 草酸钴煅烧 氧化钴等包装
酸雾、有机废气 酸雾、氯气 粉尘 粉尘
循环水吸收后返回工艺系统 钠碱吸收生产次氯酸钠溶液 袋式收尘返回工艺系统 袋式收尘返回工艺系统
2.2.2水污染
P204、P507萃取剂皂化工段产生含钠废水,P204萃取除杂工段反萃产生废水,沉钴工序产生废水。 其他废水来源包括二氧化硫烟气净化排出的污酸、中心化验室排出的含酸废水、湿法冶炼车间地面冲洗水、工业冷却循环水的排污水、硫酸场地初期雨水及生产厂区其他场地初期雨水等。
钴冶炼工艺主要水污染物及来源见表2。
表2 钴冶炼工艺主要水污染物及来源
废水种类
酸性污水 沉钴后液 皂化后的水相
排水来源
主要污染物
备注
净化后去污水处理站进制酸系统烟气净化装置、泵类设备泄露、重金属离子、污酸、酸泥 一步处理 初期雨水 沉钴工序 萃取剂皂化工段
Ni、Cu、Fe、Co、
Na+、CI-、F- 含钠废水
Ni、Cu、Fe、Co、Na+、CI- 重金属离子
pH8~8.5
去污水处理站 去污水处理站 去污水处理站 去污水处理站
反萃产生废水 P204萃取除杂工段 浸出、净液、电积车间排车间地面冲洗 水
2.2.3固体废物污染
钴冶炼固体废物包括浸出渣、铁矾渣、制酸系统酸泥、污酸处理石膏渣、污水处理中和渣、脱硫副产物等,除脱硫副产物、堆浸渣需鉴别其属性外,其余均属于危险废物。 2.2.4噪声污染
处理铜钴原矿噪音主要来自球磨机,其他噪声源有各类风机、水泵等。钴冶炼主要噪声源及噪声声级见表4。
表3 钴冶炼主要噪声源及噪声声级
噪声源 球磨机 风 机 水 泵 压缩空气
噪声级 ~85 ~85 ~85 ~95
排放规律 连续式 连续式 连续式 连续式
3 钴冶炼污染防治技术 3.1工艺过程污染预防技术 3.1.1流态化焙烧炉浆化进料技术
流态化焙烧炉浆化进料技术是改变传统的沸腾焙烧炉进料方式,将欲焙烧物料在搅拌槽内用水(或过程返液)配制成25%~30%浓度的矿浆,用蠕动泵将其喷入焙烧炉内,用空气(或富氧)在确定温度下进行硫酸化焙烧,使钴、铜、锌等转变成可溶硫酸盐,使铁转变成难溶的氧化铁。
该技术简化了焙烧炉进料系统,减少了精矿干燥、物料输送等设备;浆化进料用泵将代替抛料机,
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使加料均匀,易控;减少焙烧炉作业粉尘,劳动条件好,过程容易实现自动化。
该技术适用于含硫的金精矿、钴硫精矿等硫化精矿冶炼。 3.1.2 黄铁矾除铁技术
黄铁矾除铁技术是指在温度85~95℃、pH值为1.5~3.0的条件下,溶液中一价正离子(如K+、Na+、NH4+)和溶液中三正价铁离子(Fe3+)生成黄铁矾沉淀,从而去除铁。
该技术沉淀性能好,过滤速度快,沉淀夹带有价金属少,沉淀物含铁30%~35%,与水解氢氧化铁相比渣量少,铁矾呈晶体结构,疏松、沙状,运输方便。
该技术适用于镍、钴、铜、锌等湿法冶炼除铁。 3.1.3铜溶剂萃取技术
铜溶剂萃取技术是利用酮肟类萃取剂对铜具有很高的选择性,从高铁溶液中萃取铜,将铜与铁及其他金属离子分离。
该技术广泛应用于从浸出液中分离铜,为铜电积创造条件。 3.1.4 溶剂萃取技术
溶剂萃取技术是指利用有机溶剂从与其不相混溶的水相中将某种物质提取出来,以达到净化除杂,或有价金属分离。根据工艺要求可选用P204从除铁后液中除去杂质,净化溶液;根据溶液中杂质含量控制反萃条件可生产锰盐、锌盐等产品。选取P507或Cyanex272从含钴镍溶液中萃取钴,实现钴、镍分离。
该技术对有价离子的分离效果好,如P507分离镍、钴,产品钴/镍比大于1000;属液-液过程,自动化程度高,试剂消耗少,有价金属回收率高。
该技术可广泛应用于镍钴,稀土,贵金属,化工等领域。 3.1.5污染源密闭技术
污染源密闭技术是通过在污染的源头设密闭罩将污染源密闭,防止污染的扩散。 该技术烟气控制效果好,仅有一次性投资。
该技术适用于物料储仓、物料卸料点、物料转运点、物料受料点、物料破碎筛分设备等扬尘点的密闭,冶金炉窑以及炉窑加料口、锍排出口、渣排出口、熔体包子房、流槽等产烟部位的密闭,湿法冶炼产生废气的各种槽、罐的密闭。 3.1.6加湿防尘技术
加湿防尘技术是通过喷水或喷雾形式加湿物料抑尘。加湿点选在卸料、转运等物料有落差易扬尘的部位。加湿喷嘴采用雾化喷头,加湿水压力宜0.4MPa以上。
该技术适用于对原料水分无严格要求的冶炼工艺备料工段、渣选矿工艺备料工段的防尘。 3.2污染治理技术 3.2.1 烟气收尘技术 3.2.1.1电收尘技术
电收尘技术是指含尘气体通过高压电场电离使粉尘荷电,在电场力的作用下粉尘沉积于电极上,从而使粉尘从含尘气体中分离出来。
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电收尘器与其他收尘设备相比具有阻力小、耗能少、收尘效率高、适用范围广、处理烟气量大、自动化程度高、运行可靠等优点;但一次性投资大,结构较复杂,消耗钢材多,对制造、安装和维护管理水平要求较高;应用范围受粉尘比电阻的限制,适用于比电阻范围在1×104~5×1011Ω·cm之间。
电收尘技术在钴冶炼企业主要用于焙烧烟气收尘、干燥烟气收尘。 3.2.1.2袋式收尘技术
袋式除尘技术是利用纤维织物的过滤作用对含尘气体进行净化。 该技术除尘效率高,适用范围广。
该技术适用于钴冶炼企业焙烧烟气收尘、干燥烟气收尘和卫生通风烟气除尘。 3.2.1.3旋风收尘技术
旋风收尘技术是利用离心力的作用,使烟尘从烟气中分离从而加以捕集。
该技术结构简单,造价低,操作管理方便,维修工作量小;但对处理烟气量的变化敏感。 该技术适用于10μm以上的粗粒烟尘除尘,可用于高温(低于450℃)、高含尘量(400 ~1000g/Nm3)的烟气。旋风收尘器通常只作为初级收尘使用,以减轻后序收尘设备的负荷。 3.2.2 烟气制酸技术
3.2.2.1绝热蒸发稀酸冷却烟气净化技术
绝热蒸发稀酸冷却烟气净化技术是使用稀酸喷淋含二氧化硫的烟气,利用绝热蒸发降温增湿及洗涤的作用使杂质从烟气中分离出来,从而达到除尘、除雾、吸收废气、调整烟气温度的目的。
该技术可提高循环酸浓度,减少废酸排放量,降低新水消耗。 该技术适用于所有钴冶炼制酸烟气的湿式净化。 3.2.2.2低位高效二氧化硫干燥和三氧化硫吸收技术
低位高效二氧化硫干燥和三氧化硫吸收技术是利用浓硫酸等干燥剂吸收二氧化硫中的水蒸汽和三氧化硫,以净化和干燥制酸烟气。
低位高效干吸工艺相对于传统工艺干燥塔和吸收塔操作气速高、填料高度低、喷淋密度大,减小了设备直径及高度,节省了设备投资。干燥塔、吸收塔、泵槽均低位配置,有利于降低泵的能耗。干燥塔采用丝网除沫器、吸收塔采用纤维除雾器,降低了尾气中的酸雾含量。硫酸尾气从吸收塔(或最终吸收塔)排出,尾气二氧化硫浓度低于400mg/Nm3,硫酸雾浓度低于40mg/Nm3。
该技术适用所有制酸烟气的干燥和三氧化硫的吸收。 3.2.2.3单接触+尾气脱硫技术
单接触技术是指二氧化硫烟气只经一次转化和一次吸收制酸。单接触技术二氧化硫转化率相对较低,需另外配置尾气脱硫装置联合使用。
该技术冶炼烟气中的二氧化硫大部分以硫酸的形式回收,少量再通过烟气脱硫装置以其他化工产品回收,二氧化硫转化率不低于99%。
该技术适用于二氧化硫浓度在3.5%~6%之间的烟气制取硫酸。
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3.2.2.4双接触技术
双接触技术是二氧化硫烟气先进行一次转化,转化生成的三氧化硫在吸收塔(中间吸收塔)被吸收生成硫酸,未转化的二氧化硫返回转化器再进行二次转化,二次转化后的三氧化硫在吸收塔(最终吸收塔)被吸收生成硫酸。通常采用四段转化,根据具体烟气条件可选择五段转化。
采用双接触技术,烟气中的二氧化硫以硫酸的形式回收,二氧化硫转化率不低于99.5%。 该技术适用于二氧化硫浓度在6%~14%之间的烟气制取硫酸。 3.2.2.5烟气制酸中温位、低温位余热回收技术
二氧化硫转化和三氧化硫吸收均为放热反应,转化产生的热为中温位热,干吸工段产生的热为低温位热。中温位、低温位余热除满足系统自身热平衡外,通过余热锅炉、省煤器或三氧化硫冷却器等设备来生产中低压蒸汽,供生产、采暖通风、卫生热水或余热发电使用。
采用余热回收技术后可使中温位、低温位热利用率由约42% 提高至90%以上。 该技术适用于钴冶炼烟气制酸工艺。 3.2.3 烟气脱硫技术 3.2.3.1氨法脱硫技术
氨法脱硫技术是利用(废)氨水、氨液作为吸收剂吸收去除烟气中的二氧化硫。根据过程和副产物不同,氨法可分为氨-酸法及氨-亚硫酸铵法等。
氨法脱硫效率可达95%以上,当烟气二氧化硫含硫量在3000mg/Nm3以下时,二氧化硫排放浓度可控制在150mg/Nm3以下。
氨法脱硫工艺简单,占地小,在脱除二氧化硫同时具有部分脱硝功能,但氨法脱硫存在氨逃逸问题,同时有含氯离子酸性废水排放,造成二次污染。
该技术适用于低浓度二氧化硫烟气的脱硫,尤其适用于液氨供应充足,且副产物有一定需求的冶炼企业。
3.2.3.2石灰/石灰石-石膏法脱硫技术
石灰/石灰石-石膏法脱硫技术是用石灰或石灰石母液吸收烟气中的二氧化硫,副产石膏的烟气脱硫技术。
该技术脱硫效率大于95%,当烟气二氧化硫含硫量在3000mg/Nm3以下时,二氧化硫排放浓度可低于150mg/Nm3。
该技术适应性较强,在满足钴冶炼企业低浓度二氧化硫治理的同时,还可以部分去除烟气中的三氧化硫、重金属离子、氟离子、氯离子等;但该技术占地大、吸收剂运输量较大、运输成本较高、副产物脱硫石膏处置困难。
该技术不适用于脱硫剂资源短缺、场地有限的冶炼企业。 3.2.3.3钠碱法脱硫技术
钠碱法脱硫技术是采用碳酸钠或氢氧化钠作为吸收剂,吸收烟气中二氧化硫,得到亚硫酸钠作为产品出售。
该技术工艺流程简洁,占地面积小,脱硫效率高,吸收剂消耗量少,副产物有一定的回收价值;但运行成本较高。
该技术适用于氢氧化钠或碳酸钠来源较充足的地区。
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3.2.3.4金属氧化物吸收脱硫技术
金属氧化物吸收脱硫技术是利用部分金属氧化物如氧化镁、氧化锌等对二氧化硫具有较好吸收能力的原理,将氧化物制成浆液洗涤气体,对含二氧化硫废气进行吸收处理。国内已有工业装置的有氧化锌法、氧化镁法和氧化锰法。
该技术脱硫效率大于90%,且运行成本较低,脱硫副产物可与冶炼工艺相结合;但存在管道及阀门堵塞问题,影响系统稳定运行。
该技术适用于金属氧化物易得或金属氧化物为副产物的冶炼厂烟气脱硫。 3.2.3.5有机溶液循环吸收脱硫技术
有机溶液循环吸收脱硫技术是采用以离子液体或有机胺类为主,添加少量活化剂、抗氧化剂和缓蚀剂组成的水溶液吸收剂,吸收尾气中二氧化硫。该吸收剂对二氧化硫气体具有良好的吸收和解析能力,在低温下吸收二氧化硫,高温下将吸收剂中二氧化硫解析出来,从而脱除和回收烟气中二氧化硫,该技术可得到纯度为99%以上的二氧化硫气体送制酸工艺。
该技术不需要运输大量的吸收剂,流程简洁,自动化程度高,副产高浓度二氧化硫。但该技术一次性投资大,再生蒸汽能耗较高,运行维护成本低。
该技术适用于厂内低压蒸汽易得,烟气二氧化硫浓度较高、波动较大,副产物二氧化硫可回收利用的冶炼企业。
3.2.3.6活性焦吸附法脱硫技术
活性焦吸附脱硫技术是活性焦通过物理吸附和化学吸附作用吸附二氧化硫。
该技术脱硫效率大于95%,具有工艺流程简单,且兼具脱尘、脱硝、除汞等功能,活性焦廉价易得,再生过程中副反应少;但吸附容量有限,需要在低气速(0.3~1.2m/s)下运行,因而吸附体积较大。化学再生和物理循环过程中活性焦会气化变脆、破碎及磨损而粉化,并因微孔堵塞丧失活性。
该技术适用于蒸汽供应充足、场地宽裕、副产物二氧化硫可回收利用的冶炼企业。 3.2.4其他废气治理技术 3.2.4.1填料吸收塔废气吸收技术
填料吸收塔废气吸收技术是利用酸的溶解特性,使含酸气体充分与水接触,溶于水中,得以净化。 净化效率可达80%~99%。 该技术设备构造简单,运行管理方便。当进塔酸雾浓度低于600mg/Nm3时,该技术适用于硫酸雾、盐酸雾以及其他水溶性气体的吸收处理。吸收液有水和碱液两种,视被吸收有害物质的成分确定。采用空塔喷淋时可作为废气处理的预处理。 3.2.4.2动力波湍冲废气吸收技术
动力波湍冲废气吸收技术是利用吸收液与废气相互碰撞、扩散,在固定区域内形成一段稳定的湍冲区,气液之间达到充分的传质、传热,酸性废气与碱性吸收液在湍冲区进行中和反应,脱除酸性废气。
该技术净化效率大于99%,设备具有占地面积小、运行维护费用低、易安装等特点。排气量可在50%~100%间变化,而不降低吸收效率。洗涤循环液浓度可比传统流程的循环液浓度高,而不影响动力波湍冲洗涤塔的正常运行。
该技术适用于氯气、氮氧化物等废气的吸收处理。 3.2.5污酸处理技术
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3.2.5.1硫化法+石灰石中和法污酸处理技术
硫化法+石灰石中和法污酸处理技术是向污酸中投加硫化剂,使污酸中的重金属离子与硫反应生成难溶的金属硫化物沉淀去除。硫化反应后向废水中投加石灰石(CaCO3),中和硫酸,生成硫酸钙沉淀(CaSO4·2H2O)去除。出水与其他废水合并后进污水处理站做进一步处理。
96%~98%、As:96%~98%。 常用的硫化剂有硫化钠(Na2S)、硫化氢(H2S)、硫化亚铁 (FeS)。去除率Cu:
该技术主要去除镉、砷、锑、铜、锌、汞、银、镍等,可用于含砷、汞、铜离子浓度较高的废水。具有渣量少、易脱水、沉渣金属品位高的特点,有利于有价金属的回收。
该技术适用于钴冶炼过程中污酸的处理。 3.2.5.2石灰+聚铁法污酸处理技术
石灰+聚铁法是先向污酸中加入石灰乳进行中和反应,经固液分离、污泥脱水后产生石膏,再向废水中加入双氧水、液碱及聚铁,发生氧化沉砷反应,经固液分离、污泥脱水后产生砷渣。出水与其他废水合并后送污水处理站进一步处理。
该技术脱砷率大于98%,降低了含砷较高的渣的产量,有利于砷的集中综合回收。 该技术适用于钴冶炼含砷离子浓度较高废水的处理。 3.2.6酸性废水处理技术 3.2.6.1石灰中和法
石灰中和法是向重金属废水中投加石灰,使重金属离子与氢氧根反应,生成难溶的金属氢氧化物沉淀、分离。对于含有多种重金属离子的废水,可以采用一次中和沉淀,也可以采用分段中和沉淀的方法。一次中和沉淀是一次投加碱,提高pH值,使各种金属离子共同沉淀。分段中和是根据不同金属氢氧化物在不同pH值下沉淀的特性,分段投加碱,控制不同的pH值,使各种重金属分别沉淀,有利于分别回收不同金属。
该技术流程短、处理效果好、操作管理简单、处理成本低廉、便于回收有价金属的特点。各种金属离子的去除率分别可达:Cu 98%~99%、As 98%~99%、F 80%~99%、其他重金属离子 98%~99%。
该技术适用于含铁、铜、锌、铅、镉、钴、砷废水的处理,不适用于汞的脱除。 3.2.6.2石灰-铁盐(铝盐)法
石灰-铁盐法是向废水中加石灰乳(Ca(OH)2),并投加铁盐,如废水中含有氟时,需投加铝盐。将pH调整至9~11,去除污水中的As、F、Cu、Fe等重金属离子。铁盐通常采用硫酸亚铁、三氯化铁和聚铁,铝盐通常采用硫酸铝、氯化铝。
该技术除砷效果好,工艺流程简单,设备少,操作方便,可去除钒、铬、锰、铁、钴、镍、铜、锌、镉、锡、汞、铅、铋等,可以使除汞之外的所有重金属离子共沉;但砷渣过滤困难。各种金属离子去除率分别为:Cu 98%~99%、As 98%~99%、F 80%~99%、其他重金属离子 98%~99%。
该技术适用于含砷、含氟废水的处理。 3.2.7其他废水处理技术
3.2.7.1碱液中和+铁铝复合混凝剂法处理镍、钴湿法精炼工段废水
碱液中和+铁铝复合混凝剂法处理技术是向废水中同时投加氢氧化钠和铁、铝复合混凝剂,使废水中镍、铜、钴等有价金属与氢氧化钠和铁、铝复合混凝剂充分反应,生成难溶的金属氢氧化物沉淀物,
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再进行固液分离,处理后的水直接排放或做进一步处理,分离出的金属氢氧化物沉淀物经过浓缩、脱水处理后综合回收有价金属。
该技术渣量少,易脱水,沉渣金属品位高,有利于镍、铜、钴等有价金属的回收。 该技术适用于镍、钴湿法精炼工段废水的处理。 3.2.7.2净化+反渗透废水深度处理技术
净化+反渗透废水深度处理技术是为提高水的重复利用率,对不含有毒有害物质的一般生产废水进行深度处理,使处理后水质达到工业循环水的标准,回用于循环水系统的补充水。除盐产生的浓盐水回用于冲渣等,不外排。
该技术脱盐率达到75%,出水悬浮物浓度(SS)低于5mg/L。 该技术适用于钴冶炼企业污水处理站废水的深度处理。 3.2.8固体废物综合利用及处理处置技术 3.2.8.1石膏渣、脱硫石膏渣综合利用技术
污酸处理产生的石膏渣、脱硫石膏渣经鉴别为一般工业固体废物的可作为生产水泥的添加剂。 3.2.8.2加压氧化浸出法处理硫化砷渣技术
加压氧化浸出技术是将硫化砷渣在高温富氧条件下加压浸出,绝大部分砷、铜离子进入溶液中,其中砷以五价形态存在,根据砷酸与硫酸铜溶解度的差异,浸出液首先冷却结晶出硫酸铜,结晶后液在搅拌槽内通入二氧化硫搅拌还原,五价砷被还原为三价,二次结晶、酸洗、干燥后得到精制三氧化二砷作为商品出售。
处理每吨砷渣电量消耗840kWh, 二氧化硫消耗不大于750Kg。浸出渣含砷量小于1%,排放酸雾浓度低于2mg/Nm3。
该技术可同时回收砷、铜、铋、铼、硫等多种产品。 该技术适用于硫化砷渣的综合回收利用。 3.2.9 噪声治理技术
钴冶炼生产过程噪声源较多,噪声类型也不尽相同,应针对具体情况,主要从三个环节进行治理:根治声源噪声、在传播途径上控制噪声、在接受点进行个体防护。
z 根治噪声源:在满足工艺设计的前提下,尽可能选用低噪声设备,采用发声小的装置。 z 在传播途径上控制噪声:在设计中,着重从消声、隔声、隔振、减振及吸声上进行考虑,结合
合理布置厂内设施,采取绿化等措施,可降低噪声35dB(A)左右,使噪声得到综合性治理。 z 个人防护:主要措施包括在工段中设置必要的隔声操作间、控制室等,使室内的噪声符合有关
卫生标准。
3.3污染防治新技术 3.3.1烟气收尘新技术 3.3.1.1电袋复合式收尘器技术
电袋复合式收尘器技术是将电收尘器与袋式收尘器有机的溶为一体,电收尘器与袋式收尘器的优点互相补充,使收尘设备的尺寸减少。对电收尘器而言,粉尘比电阻不再是决定的因素;对袋式收尘器而
14
言,可以实现高气布比下的超高收尘效率,也解决了袋滤室内粉尘再飞散的问题。本技术中袋式收尘器的过滤风速可达3m/min,收尘效率可以达到99.99%以上。 3.3.1.2移动电极型电收尘器技术
移动电极型电收尘器与普通的固定电极型电收尘器的主要区别是收尘电极是移动的。由于是靠旋转刷剥离粉尘,移动电极最突出的特点是粉尘的二次飞扬显著减少,收尘效率提高。同时,移动电极几乎不粘附粉尘,粉尘剥离比较彻底,并有效防止发生反电晕,也可收集高比电阻粉尘。其排放浓度可低于50mg/m3。
3.3.1.3高频电源技术
高频电源技术具有重量轻、体积小、收尘效率高、对电网无干扰、节能等优点,成为可替代传统可控硅调压整流装置的电源。高频电源更适合高含尘的烟气,可有效避免电晕闭锁现象的发生。也可采取脉冲供电的方式,用于高比电阻粉尘收集。 3.3.1.4高温型袋式收尘技术
采用耐高温不锈钢纤维作为过滤材料,可直接处理280~700℃的高温含尘烟气,瞬间温度达800℃。过滤材料的物理、化学稳定性好,对所处理的烟气性质要求不严,因此滤袋使用寿命长、适用范围广。过滤速度高,可以在1~8m/min内选取,常用过滤速度可以达到常规袋式除尘器的4~5倍。设备性能优良,适用性强。采用超声波吹灰器作为清灰装置,实现了在高温工况下对除尘设备的清灰,而且吹灰器能稳定、连续地运行。采用离线清灰的方式,可实现除尘模块离线抢修。 3.3.1.5褶式滤筒收尘技术
褶式滤筒收尘器是采用细纱仿黏聚酯长纤维滤料做成的一体化滤筒元件进行过滤的新型收尘器,滤料表面覆PTFE(聚四氟乙烯)膜,实现了表面过滤,效率高达99.99%以上, 烟尘排放浓度可低于20mg/m3。因滤筒的特殊结构(滤料为褶皱式),同袋式收尘器相比,滤筒的过滤面积比同尺寸的滤袋增加了数倍。滤筒坚固不易变形,保证了滤料的使用寿命和收尘器的过滤效果。
3.3.2脱硫新技术
3.3.2.1等离子体烟气脱硫脱硝技术
等离子体烟气脱硫脱硝技术采用烟气中高压脉冲电晕放电产生的高能活性离子,将烟气中的二氧化硫和氮氧化物氧化为高价的硫氧化物和氮氧化物,最终与水蒸汽和注入反应器的氨反应,生成硫酸铵和硝酸铵。该技术工程投资及运行费用低,可同时脱硫脱硝,产物可以作为肥料,无二次污染。 3.3.2.2生物脱硫技术
生物脱硫是在常温常压下利用需氧、厌氧菌的生物特性,将烟气中的二氧化硫以单质硫的形式分离回收。生物脱硫的运行成本比传统脱硫方式运行费用低30%以上。 3.3.3污酸、废水处理新技术 3.3.3.1污酸浓缩回收技术
污酸浓缩回收技术是加热污酸,使其蒸发浓缩,生产浓硫酸。该技术较传统的石灰石-石膏法处理废硫酸,可减少大量低质量石膏的产生,避免了二次污染,回收有用资源。该技术适用于任何烟气制酸装置。
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3.3.3.2电凝聚法处理重金属废水
电凝聚法是以铝、铁等金属为阳极,在电流作用下,铝、铁等金属离子进入水中与水电解产生的氢氧根形成氢氧化物,氢氧化物絮凝吸附重金属,生成絮状物,从而使水得到净化。
该技术具有结构紧凑、占地面积小、不需要使用药剂、维护操作方便、自动化程度高等优点;但该技术电源性能有待改善,目前只适用于处理中低浓度重金属废水,产生的二次固体废物较多。 3.3.3.3微生物法处理重金属废水
微生物处理法是利用细菌、真菌(酵母)、藻类等生物材料及其生命代谢活动去除或积累废水中的重金属,并通过一定的方法使重金属离子从微生物体内释放出来,从而降低废水中重金属离子的浓度。与传统的物理化学方法相比,有以下优点:运行费用低,生成的化学或生物污泥量少;去除极低浓度重金属离子的效率高;操作pH及温度范围宽(pH3~9,温度4~90℃);高吸附率,高选择性。技术研发重点集中在菌种的分离提取、基因工程菌的构造、混合菌的培养等方面。 4 钴冶炼污染防治最佳可行技术 4.1 钴冶炼污染防治最佳可行技术概述
按整体性原则,从设计时段的源头污染预防到生产时段的污染防治,依据生产工序的产污节点和技术经济适宜性,确定最佳可行技术组合。
从钴硫精矿中提取钴污染防治最佳可行技术组合见图6,从铜钴矿中提取钴污染防治最佳可行技术组合见图7,从镍冶炼钴渣中回收钴污染防治最佳可行技术组合见图8,从锌冶炼钴渣中回收钴污染防治最佳可行技术组合见图9、图10。
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钴硫精矿烟尘沸腾焙烧浆化进料技术烟气旋风收尘电收尘烟气制酸①绝热蒸发稀酸冷却烟气净化技术②低位高效二氧化硫干燥和三氧化硫吸收技术③单接触技术④双接触技术⑤中温位、低温位余热回收技术浸出渣浸出污染源密闭技术铁矾渣氧化除铁①黄铁矾除铁技术②污染源密闭技术固废处理处置①一般工业固体废物综合利用②加压氧化浸出法处理硫化砷渣固废固废烟气脱硫尾气①石灰/石灰石-石膏法②活性焦吸附法③有机溶液循环吸收法反萃回收铜负载有机相含酸雾、萃取剂废气、氯气①填料吸收塔②动力波湍冲吸收塔铜萃取①铜溶剂萃取技术②污染源密闭技术废水萃余液P204萃取除杂①溶剂萃取技术②污染源密闭技术萃余液有机相反萃废水酸性废水、废水处理①石灰中和法②石灰铁盐(铝盐)法③碱液中和+铁铝复合混凝剂法④净化+反渗透废水深度处理技术回收镍萃余液P507镍钴分离①溶剂萃取技术②污染源密闭技术污酸处理①硫化法+石灰石中和法②石灰+聚铁法处理污酸负载有机相反萃①溶剂萃取技术②污染源密闭技术钴液物料走向污染排放生产工序污染治理技术草酸铵沉钴草酸钴电积污染源密闭技术袋式收尘烟气煅烧电钴烟尘三氧化二钴净化工艺污染预防技术废水图例:污酸
图6 从钴硫精矿中提取钴污染防治最佳可行技术组合
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图7 从铜钴矿中提取钴污染防治最佳可行技术组合
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钴渣浸出污染源密闭技术除铁①黄铁矾除铁技术②污染源密闭技术除铁渣固废处理处置①一般工业固体废物综合利用②加压氧化浸出法处理硫化砷渣反萃回收有价金属负载有机相P204萃取除杂①溶剂萃取技术②污染源密闭技术废气回收硫酸镍萃余液P507镍钴分离废水①溶剂萃取技术②污染源密闭技术反萃钴①溶剂萃取技术②污染源密闭技术废水酸性废水、废水处理①石灰中和法②石灰铁盐(铝盐)法③碱液中和+铁铝复合混凝剂法④净化+反渗透废水深度处理技术图例:草酸铵沉钴物料走向草酸钴烟气污染排放生产工序煅烧污染治理技术烟尘三氧化二钴工艺污染预防技术除钙镁袋式收尘固废废气处理含酸雾、萃取剂废气,电积钴生成的氯气,除铁生成的少量氯气①填料吸收塔②动力波湍冲吸收塔
图8 从镍冶炼钴渣中回收钴污染防治最佳可行技术组合
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图9 从锌冶炼钴渣中回收钴污染防治最佳可行技术组合(一)
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图例:
物料走向钴渣(来自黄药除钴)污染排放浮选生产工序污染治理技术酸洗烟尘焙烧烟气袋式收尘排空工艺污染预防技术返锌系统浸出渣浸出污染源密闭技术废气处理含酸雾、萃取剂废气,电积钴生成的氯气,除铁生成的少量氯气①填料吸收塔②动力波湍冲吸收塔反萃回收有价金属分别萃取Cu、Mn、Zn、Cd①溶剂萃取技术②污染源密闭技术草酸铵沉钴酸性废水、废水处理①石灰中和法②石灰铁盐(铝盐)法③碱液中和+铁铝复合混凝剂法④净化+反渗透废水深度处理技术固废固废处理处置①一般工业固体废物综合利用②加压氧化浸出法处理硫化砷渣草酸钴烟气袋式收尘烟尘煅烧三氧化二钴废水 图10 从锌冶炼钴渣中回收钴污染防治最佳可行技术组合(二)
4.2工艺过程污染预防最佳可行技术
钴冶炼工艺过程污染预防最佳可行技术及主要技术指标见表4。
表4工艺过程污染预防最佳可行技术及主要技术指标
最佳可行技术
流态化焙烧炉浆化进料技术 黄铁矾除铁技术 铜溶剂萃取技术 溶剂萃取技术 污染源密闭技术
主要技术指标
矿浆浓度25%~30%
脱砷率80%~90%,烟尘率55%~70% 操作温度85~95℃,pH值1.5~3
镍、钴回收率98.5%~99%
技术适用性
钴硫精矿的焙烧上料 浸出液除铁工序 浸出液回收铜
除铁后液净化除杂及镍钴分离工序 焙烧、浸出、萃取、电积工序污染源的密闭
4.3 烟气收尘最佳可行技术 4.3.1 电收尘技术 4.3.1.1最佳可行工艺参数
电收尘器计算参数的选择,应符合表5的规定。当电收尘器入口含尘量大于50g/Nm3时,应采取相应的措施,如采用预收尘设备、采用五电场电收尘器、采用高频电源供电等。
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表5 电收尘器计算参数
参数名称 烟尘粒度 设备阻力 允许操作温度 允许烟气含尘量 驱进速度
参数指标 ≥ 0.1μm ≤400Pa
≤400℃(且高于露点温度30℃) 50g/Nm3 2~10cm/s
烟气过滤速度 0.2~1.0m/s
烟尘比电阻 1×104~5×1011Ω·cm 同极距 400~600mm
4.3.1.2污染物消减及排放
电除尘器除尘效率为99.0~99.8%,烟尘排放浓度低于50mg/Nm3。由于电收尘不是烟气处理的最末端,后续处理有烟气制酸及烟气脱硫,因此对电收尘器后粉尘浓度的控制应结合技术及经济因素综合考虑。通常送硫酸厂烟气粉尘浓度控制在500mg/Nm3以下。 4.3.1.3二次污染及防治措施
电收尘器卸灰过程中可能造成二次扬尘。防治措施包括密闭运输,如采用埋刮板、斗式提升机、螺旋输送机等密闭运输设备;采用密闭罐车运输,采用气力输灰系统。 4.3.1.4技术经济适用性
该技术一次性投资大,运行和维护成本低,主要用于干燥窑、焙烧窑烟气收尘。 4.3.2袋式收尘技术 4.3.2.1最佳可行工艺参数
袋式收尘器技术参数的选择应符合表6的规定。
表6袋式收尘器技术参数
参数名称 烟尘粒度
参数指标 ≥0.1μm
烟气过滤速度 0.2~1.0m/min 设备阻力 1200~2000Pa 允许操作温度 允许烟气含尘量
≤250℃ 50g/m3
袋式收尘器滤料的选择应考虑烟气的性质及烟气温度的波动。各种滤料操作温度应符合表7的规定。
表7各种滤料允许操作温度
滤料名称 毛呢、柞蚕丝 涤纶208
诺梅克斯和美塔斯(MATAMEX) 玻璃纤维
聚四氟乙烯(PTFE)
允许最高操作温度(℃) 100 120 220 250 250
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聚苯硫醚(PPS) 聚酰亚胺(P84) 氟美斯(FMS)
190 250 260
当用于精矿干燥收尘时,由于烟气温度低且含水分高,应采用抗结露覆膜滤料,并在收尘器壳体采用保温加热措施,清灰方式采用脉冲清灰。 4.3.2.2污染物消减及排放
袋式除尘器的除尘总效率大于99.5%,最高可达99.99%。烟尘排放浓度可低于20mg/Nm3。 4.3.2.3二次污染及防治措施
袋式收尘器卸灰过程中可能造成二次扬尘。防治措施包括密闭运输,如采用埋刮板、斗式提升机、螺旋输送机等密闭运输设备;采用密闭罐车运输,采用气力输灰系统。 4.3.2.4技术经济适用性
袋式收尘器初投资较低,约为400~1500元/ m2,费用的高低主要取决于滤袋材质的不同。运行费用高,主要来自更换滤袋的费用及风机电耗。适用于精矿干燥烟气收尘、焙烧窑烟气收尘、环保通风除尘。
4.3.3旋风收尘技术 4.3.3.1最佳可行工艺参数
旋风收尘器技术参数的选择应符合表8的规定。
表8旋风收尘器技术参数
参数名称 烟尘粒径 入口烟气流速 筒体断面流速 允许操作温度 允许烟气含尘量
参数指标 ≥10μm 12~25m/s 3~5m/s ≤450℃ 400~1000g/m3
阻力 800~1500Pa
4.3.3.2污染物消减及排放
除尘效率70%~90%。 4.3.3.3二次污染及防治措施
旋风收尘器卸灰过程中可能造成二次扬尘。防治措施包括密闭运输,如采用埋刮板、斗式提升机、螺旋输送机等密闭运输设备;采用密闭罐车运输,采用气力输灰系统。 4.3.3.4技术经济适用性
旋风收尘器作为预收尘器使用,以减轻后续收尘设备的负荷。 4.3.4烟气收尘最佳可性技术及主要技术指标
钴焙烧烟气收尘最佳可性技术及主要技术指标见表9。
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表9 钴焙烧烟气收尘最佳可行工艺流程及主要技术指标
熔炼炉名称
流 程 余热锅炉→旋风收尘器→电收尘器→风机→制酸 →袋式收尘器→风
机→放空
系统总收尘效率(%) ≥99.9
系统总漏风
率 (%) ≤20 不含锅炉≤ 15
电收尘器(或袋式收尘器)操作
温度 (℃) ≤400
露点以上30℃低于滤料允许操作温度及露点以上30℃
最佳可行工艺
参数 过滤风速 0.2~1.0m/s 4~5电场
系统二噁英 净化效率 (%)
钴硫精矿 流化态焙烧炉 锌系统回收钴渣焙烧窑
≥99.5 ≥ 95
4.4 烟气制酸最佳可行技术
烟气制酸最佳可行技术及主要技术指标见表10。
表10 烟气制酸最佳可行技术及主要技术指标
所在工段
最佳可行技术
最佳可行工艺参数
一级洗涤进口烟气温度250~280℃ 一级洗涤出口烟气温度55~65℃
绝热蒸发稀酸
烟气净化
冷却烟气净化技术
电除雾器进口烟气温度约42℃ 出电除雾器酸雾含量<5 mg/Nm3 出电除雾器尘含量<2 mg/Nm3 出电除雾器砷、氯含量<1 mg/Nm3 出电除雾器氟含量<0.5mg/Nm3 出干燥塔烟气水分 ≤100 mg/Nm3 低位高效二氧
干燥吸收
化硫干燥和三氧化硫吸收技术
单接触+尾气脱
转化
硫技术 双接触技术
转化、吸收工段
中温位、低温位余热回收技术
干燥塔循环酸浓度93%~95% 干燥塔出塔酸温<65℃
吸收塔循环酸浓度98.2%~98.8% 吸收塔循环酸温度45~75℃ 吸收塔进塔气温130~180℃
因单接触技术SO2转化率较低,尾气须经脱硫处理。 尾气可经脱硫装置处理
污染物消减及排放 烟气净化外排压滤渣和废酸。采用绝热蒸发稀酸冷却烟气净化技术,提高了循环酸浓度,减少了废酸排放量,降低了新水消耗。 尾气酸雾含量≤40mg/Nm3 尾气SO2含量≤400mg/Nm3 SO3吸收效率 ≥99.99%
SO2转化率 ≥95%
SO2浓度3.5%~6%的烟气制取硫酸。的烟气制取硫酸。冶炼烟气制酸系统钴硫精矿焙烧烟气二氧化硫干燥和三氧化硫吸收 钴硫精矿焙烧烟气的湿式净化。
技术适用性
SO2总转化率 SO2浓度6%~14%≥99.5%
余热利用率可提高到90%以上
4.5 烟气脱硫最佳可行技术
4.5.1石灰/石灰石-石膏法烟气脱硫技术 4.5.1.1最佳可行工艺参数
选择活性好且碳酸钙(CaCO3)含量大于90%的脱硫剂;石灰石粉的细度保证-250目占90%。当Ca/S摩尔比为1.02~1.05、循环浆液pH值为5.0~6.0时,脱硫效率应大于95%;脱硫石膏纯度应大于90%,脱硫系统阻力应小于2500Pa。 4.5.1.2污染物削减及排放
当烟气二氧化硫含量为1000~3500mg/m3时,二氧化硫排放浓度应低于200mg/m3,脱硫效率大于95%。
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4.5.1.3二次污染及防治措施
脱硫废水应处理后回用,脱硫产生的石膏应外运综合利用。 4.5.1.4技术经济适用性
石灰石/石灰-石膏法适用于二氧化硫浓度小于5000mg/Nm3的冶炼烟气治理,尤其适用于精炼炉等高温烟气二氧化硫治理。该技术的一次性投资约为40元/Nm3,运行费用相对较低,吸收剂石灰石廉价易得,该技术脱硫副产物为石膏,高质量石膏具有综合利用价值。该技术的治理成本为1000~4000元/吨二氧化硫。
4.5.2活性焦吸附法烟气脱硫技术 4.5.2.1最佳可行工艺参数
通过活性焦层烟气流速0.3~1.2m/s。 5.5.2.2污染物削减及排放
脱硫效率可高于95%。 4.5.2.3二次污染及防治措施
活性焦输送、筛分过程中产生粉尘,需采用袋式除尘器收集净化。 4.5.2.4技术经济适用性
该技术二次污染小,适用于厂内蒸汽供应充足、场地宽裕、副产物二氧化硫可回收利用的冶炼企业。 4.5.3有机溶液循环吸收烟气脱硫技术 4.5.3.1最佳可行工艺参数
副产二氧化硫纯度不小于99%。吸收剂年损失率不大于10%,低压蒸汽(0.4 ~0.6Mpa)消耗不大于25t蒸气/吨二氧化硫。系统阻力不大于1800Pa。 4.5.3.2污染物削减及排放
当烟气中二氧化硫含量为5000mg/Nm3以下时,二氧化硫排放浓度应在200mg/m3以下,脱硫效率大于96%。
4.5.3.3二次污染及防治措施
少量脱硫废水可送至全厂污水处理站集中处理。 4.5.3.4技术经济适用性
该技术对烟气含硫量具有较强的适应性,副产物二氧化硫可以直接送入冶炼制酸工艺单元,增加硫酸产量。尤其适合二氧化硫含量大于3000mg/Nm3的烟气治理。该技术目前主体设备采用不锈钢材质,一次性投资较高,约为200元/Nm3。适用于二氧化硫浓度大于3000mg/Nm3,有配套冶炼烟气制酸的冶炼企业,尤其适合制酸尾气脱硫。 4.6 其他废气治理最佳可行技术 4.6.1填料吸收塔技术
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4.6.1.1最佳可行工艺参数
适合处理的废气浓度、净化效果等见表11。
表11 填料吸收塔技术性能参数
废气性质 HCl H2SO4
初始浓度 ≤600 mg/m3 ≤600 mg/m3
净化效果(%) 95~99 ~90
NOX <3000 mg/m3 80~90 Cl2 <3000 mg/m3 80~90 吸收中和液
2%~6%NaOH溶液或水
当入塔初始浓度超过上述数据时需采用过滤网式净化回收装置作为初级处理,也可采用串联多级吸收方式,确保排风达标。 4.6.1.2污染物消减及排放
废气排放浓度可达到如下指标:硫酸雾低于40 mg/Nm3、氯气低于60 mg/Nm3、氯化氢低于80 mg/Nm3。
4.6.1.3二次污染及防治措施
吸收废液尽可能返回工艺系统或综合利用,无利用价值时送污酸、污水处理站。 4.6.1.4技术经济适用性
该技术建设投资适中,运行费用低,净化效果好,适用于硫酸雾、盐酸雾以及其他水溶性气体的吸收处理。吸收液有水和碱液两种,视被吸收有害物质的成分确定。采用空塔喷淋时可作为废气处理的预处理。
4.6.2动力波湍冲废气吸收技术 4.6.2.1最佳可行工艺参数
适合处理的废气浓度、净化效果等见表11。 4.6.2.2污染物消减及排放
废气排放浓度可达到如下指标:硫酸雾低于40 mg/Nm3、氯气低于60 mg/Nm3、氯化氢低于80 mg/Nm3。
4.6.2.3二次污染及防治措施
吸收废液尽可能返回工艺系统或综合利用,无利用价值时送污酸、污水处理站。 4.6.2.4技术经济适用性
该技术建设投资及运行费用适中,净化效果较好,该适用于氯气、氮氧化物等废气的吸收处理。 4.7 污酸处理最佳可行技术
污酸处理最佳可行技术及主要技术指标见表12。
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表12 污酸处理最佳可行技术及主要技术指标
最佳可行技术
最佳可行工艺参数
污染物消减及排放
二次污染及防治措施
硫化渣主要成分为CuS和As2S3,属危险废物,可用于回收砷、铜等重金属。
硫化反应槽pH值控
硫化法+石灰石中和法
制范围小于2,中和槽pH值控制范围2~3。
石膏渣主要成分为
去除率96%~98%、 As:96%~98%。
Cu:
CaSO4,可作为生产水泥的添加剂。硫化反应槽和硫化浓密机溢出的H2S气体需采用NaOH溶液喷淋吸收, 生成的Na2S溶液用作硫化法处理废水的药剂。
一段石膏生产阶段
石灰+聚铁法
pH值2~3,二段氧化沉砷阶段pH值3~5。
脱砷率达到98%以上。
砷渣中砷的含量较高,可用于回收砷。石膏渣主要成分为硫酸钙,可作为生产水泥的添加剂。
建设投资适中,运行成本较高。 该技术建设投资高,运行成本高。
技术适用性
4.8酸性废水处理最佳可行技术
酸性废水处理最佳可行技术及主要技术指标见表13。
表13酸性废水处理最佳可行技术及主要技术指标
最佳可行技术
最佳可行工艺参数 处理单一重金属离子污水要求的pH值Cd2+:pH 11~12 Co:pH 9~12
石灰中和法处理污水
Cr3+:pH7~8.5 Cu2+:pH7~12 Fe2+:pH9~13 Fe3+:pH≮4 Zn2+:pH9~10
去除率
Cu :98%~99%、
石灰-铁盐(铝盐)法处理污水
中和反应pH值控制范围9~11
As :98%~99%、 F :80%~99%、 98%~99%。
中和渣中含As3+、F-和Cu2+等重金属离子,按危险废物处理
钴冶炼工艺含酸废水及污酸处理后污水的处理
2+
污染物消减及排放 二次污染及防治措施 技术适用性
去除率
Cu :98%~99%、As :98%~99%、F :80%~99%、 98%~99%。
中和渣中含As3+、F-和Cu2+等重金属离子,按危险废物处理
钴冶炼工艺含酸废水及污酸处理后污水的处理
其他金属离子: 处置。
其他金属离子: 处置。
4.9其他废水处理最佳可行技术
钴冶炼工艺其他废水处理最佳可行技术及主要技术指标见表14。
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表14钴冶炼工艺其他废水处理最佳可行技术及主要技术指标
最佳可行技术 碱液中和+铁铝复合混凝剂法处理钴湿法精炼工段废水 净化+反渗透废水深度处理技术
最佳可行工艺参数
污染物消减及排放 钴去除率98%~99%。
二次污染及防治措施
沉淀渣属一般固体废
pH值控制范围6~9
出水 SS低于5mg/L,物,送渣场堆存。除脱盐率达到75%。
盐产生的浓盐水回用于冲渣等,不外排。
污水处理后水的深度处理
技术适用性 钴湿法精炼工段废水的处理。
4.10固体废物综合利用及处理处置最佳可行技术
4.10.1一般工业固体废物综合利用
火法冶炼水碎渣是一般固体废物,可用于生产建材或除锈。污酸处理产生的石膏渣、脱硫石膏渣、浸出工艺中产生的浸出渣、渣选矿尾矿等经鉴别为一般工业固体废物的可用于生产建材。 4.10.2加压氧化浸出法处理硫化砷渣 4.10.2.1最佳可行工艺参数
硫化渣浆化预热温度90~100℃,加压浸出温度150~160℃,加压浸出反应时间5h。 4.10.2.2污染物消减及排放
砷浸出率大于98.5%,砷回收率大于98%,铜浸出率大于95%,浸出渣含砷低于1%,排放酸雾浓度低于2mg/Nm3。
4.10.2.3二次污染及防治措施
加压浸出釜、闪蒸槽、冷却结晶槽、搅拌还原槽产生的酸雾、二氧化硫等采用洗涤塔循环喷淋吸收,吸收液采用2%~6% 氢氧化钠溶液 。 4.10.2.4技术经济适用性
该技术适用于硫化砷渣的综合回收利用。 4.11最佳环境管理实践
4.11.1一般管理要求
z 建立健全各项记录和生产管理制度;
z 加强运行管理,建立岗位操作规程,制定应急预案,定期对员工进行技术培训和演练; z 加强生产设备的使用、维护和维修管理,保证设备运行正常;
z 按要求设置污染源标志,重视污染物检测和计量管理工作,定期进行全厂物料平衡测试。 4.11.2大气污染防治最佳环境管理实践
z 收尘设备的进出口必须设置温度、压力检测装置及含尘量检测孔,对于送制酸的烟气,可在风
机出口处设流量和二氧化硫检测装置;
z 采用袋式收尘器或电收尘器时,应有防止烟气结露的可靠措施,如采取外保温措施,必要时可
采取蒸气保温或电加热保温;
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z 烟囱入口烟气的温度、压力、流量、含尘量、二氧化硫浓度应进行不定期检测或在线连续检测; z 收尘系统在负压下操作,以避免有害气体的溢出,排灰设备应密闭良好; z 收尘设备的运行状态应进行在线连续监测; z 烟气脱硫系统进出口均应安装烟气连续监测系统;
z 废气净化设备的进出口必须设置采样孔,对处理的废气进行定期的检测。 4.11.3水污染防治最佳环境管理实践
z 污酸、污水处理站需做如下常规检测: 进出水流量、水质;污酸储槽、调节池、回水池、中
和槽、氧化槽pH值,污酸储槽、各水池液位,固液分离后底流污泥浓度,硫化反应槽氧化还原电位、药剂的投加量;
z 湿法堆浸场地、溶液池及尾矿池应采取严格的防渗漏措施,宜设置事故贮液池用于贮存大暴雨
引起的尾矿池泄漏液,上述场地周边宜设置暴雨泄洪通道。
4.11.4固体废物综合利用及处置最佳环境管理实践
z 对固体废物处置场渗滤液及其处理后的排放水、地下水、大气进行常规监测。 z 固体废物处置场使用单位应建立日常检查维护制度。
z 危险废物填埋场在填埋场投入运行之前,要制订运行计划。此计划不但要满足常规运行,而且
要提出应急措施,以便保证填埋场的有效利用和环境安全。
z 废酸、含重金属污泥、浸出渣、铁矾渣等危险废物,可委托有危险废物经营许可证的机构进行
集中处置,其贮存和运输按照危险废物管理要求进行,并建立健全管理制度。
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