铅锌冶炼废气污染物排放标准存在问题探讨.pdf

7 2 有色金属 冶炼部分 h t t p ／／y s y l ．b g r i m m ．c n 2 0 1 9 年第6 期 d o i 1 0 ．3 9 6 9 ／J ．i s s n ．1 0 0 7 7 5 4 5 ．2 0 1 9 ．0 6 ．0 1 6 铅锌冶炼废气污染物排放标准存在问题探讨 金尚勇 北京矿冶科技集团有限公司，北京1 0 0 1 6 0 摘要介绍了铅锌冶炼废气污染物产生情况及治理技术现状，并根据行业重点监控企业废气污染物排放 数据统计、分析，总结了铅锌冶炼废气污染物排放标准存在的问题，提出了行业废气污染治理技术升级、 排放标准修订的建议。 关键词铅锌冶炼；废气污染物；排放标准 中图分类号X 7 5 8文献标志码A文章编号1 0 0 7 7 5 4 5 2 0 1 9 0 6 0 0 7 2 0 4 D i s c u s s i o no nE m i s s i o nS t a n d a r do fW a s t eG a sP o l l u t a n t sf o r L e a da n dZ i n cS m e l t i n g J I NS h a n g y o n g B G R I M MT e c h n o l o g yG r o u p ，B e i j i n g1 0 0 16 0 ，C h i n a A b s t r a c t G e n e r a t i o no fw a s t eg a sp o l l u t a n t sa n dp r e s e n ts i t u a t i o no ft r e a t m e n tt e c h n o l o g yf o rl e a da n dz i n c s m e l t i n gw e r ei n t r o d u c e d ．A c c o r d i n gt Os t a t i s t i c a la n a l y s i so fm o n i t o r i n gd a t ao fm a i ne n t e r p r i s e so fw a s t e g a sp o l l u t a n t s ，t h ep r o b l e m so fe m i s s i o ns t a n d a r do fw a s t eg a sp o l l u t a n t sw e r es u m m a r i z e d ．U p g r a d i n g t r e a t m e n tt e c h n o l o g i e so fw a s t eg a sp o l l u t a n t sa n dr e v i s i n ge m i s s i o ns t a n d a r dw e r er e c o m m e n d e dt Ol e a d a n dz i n cs m e l t i n gi n d u s t r y ． K e yw o r d s l e a da n dz i n cs m e l t i n g ；w a s t eg a sp o l l u t a n t ；e m i s s i o ns t a n d a r d 2 0 1 0 年1 0 月，原环境保护部发布并实施铅、 锌工业污染物排放标准 G B 2 5 4 6 6 - - 2 0 1 0 ，规定了 铅锌冶炼大气污染物排放限值；2 0 1 3 年1 2 月，原环 境保护部发布铅、锌工业污染物排放标准 G B 2 5 4 6 6 2 0 1 0 修改单，规定了铅锌冶炼大气污 染物特别排放限值，要求特定地区执行大气污染物 特别排放限值。目前，执行大气污染物特别排放限 值区域包括大气污染防治“十二五”规划重点区域、 京津冀大气污染传输通道城市行政区域等，部分省 级人民政府也规定了本行政区域内执行特别排放限 值的特定区域。 夏青等[ 1 ] 以火法炼铜工艺为例，对铜、镍、钻工 业污染物排放标准 G B 2 5 4 6 7 - - 2 0 1 0 执行中存在 的问题进行了分析，如标准适用范围不明确、单位产 品基准排气量计算方式不明确、炉窑过剩空气系数 换算条件不明晰、管控污染因子不全面等问题。本 研究主要根据铅锌冶炼废气污染物产生、治理情况， 结合行业重点企业排放监测数据统计，对铅锌冶炼 废气排放标准存在的问题进行分析，并提出行业污 染治理技术升级、标准制修订的建议。 收稿日期2 0 1 9 0 1 - 0 9 基金项目科技部场地土壤污染成因与治理技术专项 2 0 1 8 Y F C l 8 0 0 4 0 1 作者简介金尚勇 1 9 8 2 一 ，男，河南罗山人，硕士，高级工程师． 万方数据 2 0 1 9 年第6 期有色金属 冶炼部分 h t t p ／／y s y l ．b g r i m m ．c n 7 3 1 铅锌冶炼废气污染物产生情况及治 理技术现状 1 ．1 废气污染物产生情况 我国铅冶炼基本为火法工艺，原则工艺流程为 备料一熔炼一还原一烟化一火法精炼一电解精炼； 锌冶炼以湿法冶炼为主，原则工艺流程为备料一沸 腾焙烧一浸出一净化一电积一熔铸。铅锌冶炼主要 废气污染物产生情况见表1 。 表1铅锌冶炼主要废气污染物产生情况 T a b l e1G e n e r a t i o no fm a j o rw a s t eg a sp o l l u t a n t sf o rl e a da n dz i n cs m e l t i n g 1 ．2 废气治理技术现状 1 ．2 ．1 颗粒物治理技术 铅锌冶炼颗粒物通常采用布袋除尘器、电除尘 器处理[ 2 ] ，除尘效率可达9 9 ．5 ％以上，颗粒物排放 浓度可控制在3 0m g ／m 3 左右，满足排放限值要求。 1 ．2 ．2S 0 2 治理技术 目前，铅锌冶炼制酸尾气、环境集烟等基本配备 了脱硫设施，采用的脱硫技术主要包括石灰／石灰 石一石膏法、有机溶剂循环吸收法、金属氧化物吸收 法、活性焦吸附法、氨法、钠碱法、双碱法等[ 3 ] ，脱硫 效率一般可达9 0 ％～9 5 ％，在环境管理规范情况 下，S O 排放可稳定达标。 1 ．2 ．3N O 。治理技术 铅、锌工业污染物排放标准 G B 2 5 4 6 6 - - 2 0 1 0 仅规定了N O ，特别排放限值；铅锌冶炼废气 一般不设脱硝设施。 1 ．2 ．4 酸雾治理技术 铅锌湿法冶炼产生的硫酸雾通常采用填料吸收 塔、湍流洗涤塔、电除雾技术等净化处理，净化效率 可达8 0 ％～9 5 ％。 任锋[ 4 ] 研究认为，铅锌冶炼废气污染物执行特别 排放限值在技术上是可以实现的，但需要加大项目投 资；尤其是颗粒物、N q ，若要达到特别排放限值，需 通过设置多级除尘系统、增加脱硝设施才可实现。 2 铅锌冶炼废气排放标准存在问题 2 ．1 废气排放标准执行存在的问题 金晓丹等[ s ] 对广西9 家铅锌冶炼企业2 0 1 3 年 废气污染物排放监测数据的统计分析表明，颗粒物、 S O 。、铅及其化合物、汞及其化合物达标率分别为 1 0 0 ％、1 0 0 ％、9 8 ．7 9 ％、9 9 ．5 5 ％，但未统计特别排放 限值达标情况。本研究通过收集国家重点监控企业 自行监测数据及监督性监测数据，对铅锌冶炼主要 废气污染物监测数据的达标情况及特别排放限值达 标情况进行统计分析，见表2 。 由表2 知 1 对比G B 2 5 4 6 6 - - 2 0 1 0 排放限值，颗粒物、 S 0 。、铅及其化合物、汞及其化合物达标率分别为 9 9 ．1 ％、9 5 ．5 ％、9 9 ．8 ％、9 9 ．8 ％，达标情况良好；说 明铅锌冶炼现有废气治理技术基本可满足废气污染 物稳定达标要求； 2 对比G B 2 5 4 6 6 - - 2 0 1 0 特别排放限值，颗粒 物、S O 。、N O 。铅及其化合物、汞及其化合物达标率 分别为2 5 ．5 ％、5 1 ．0 ％、7 0 ．2 ％、8 2 ．2 ％、9 9 ．80 ．4 。 除汞及其化合物外，其余污染物特别排放限值达标 率较低，说明铅锌冶炼现有废气治理技术难以满足 颗粒物、S O 。等废气污染物稳定达到特别排放限值 要求。位于大气污染防治“十二五”规划重点区域、 万方数据 7 4 有色金属 冶炼部分 h t t p ／／y s y l ．b g r i m m ．c n 2 0 1 9 年第6 期 京津冀大气污染传输通道城市行政区域等需执行特脱硫技术进行升级改造，必要时需增设脱硝设施，否 别排放限值区域的铅锌冶炼企业，还需对现有除尘、 则废气污染物将难以稳定达标排放。 表2 铅锌冶炼废气污染物排放情况 T a b l e2S t a t i s t i c sf o rw a s t eg a sp o l l u t a n t se m i s s i o no fl e a da n dz i n cs m e l t i n g N 0 ， ≤1 0 0 1 0 0 铅及其化合物Z ／8 ≤2 2 ～8 8 汞及其化合物 ≤0 ．0 5 0 ．0 5 注* G B 2 5 4 6 6 - - 2 0 1 0 特别排放限值／排放限值 2 ．2 废气排放标准存在的问题 2 ．2 ．1 废气污染物执行标准缺失 G B 2 5 4 6 6 - - 2 0 1 0 仅规定了颗粒物、S 0 2 、N n 、 硫酸雾、铅及其化合物、汞及其化合物等6 种大气污 染物的排放限值，未考虑铅锌冶炼废气中镉及其化 合物、砷及其化合物等特征污染物；此外，N q 仅规 定了特别排放限值，未规定常规排放限值；硫酸雾仅 对制酸工序做出了规定，未考虑湿法炼锌浸出、净 化、电解工序产生的硫酸雾；备料工序仅规定了颗粒 物，未对颗粒物中所含重金属限值做出规定。 N q 属于“十三五”总量控制因子，镉及其化合 物、砷及其化合物属于“十三五”重点防控的重金属 因子，在实际环境管理中，各地生态环境管理部门均 要求对其进行考核，但因缺少行业排放标准，各地参 照执行的标准不一，不利于铅锌冶炼企业执行。 2 ．2 ．2 未规定单位产品基准烟气量 为防止冶金炉窑烟气“稀释达标”，同时实现节 能降耗，重有色行业污染物排放标准如铜、镍、钴工 业污染物排放标准 G B 2 5 4 6 7 - - 2 0 1 0 、锡、锑、汞 工业污染物排放标准 G B 3 0 7 7 0 - - 2 0 1 4 均规定了 单位产品基准排气量，若单位产品实际排气量超过 单位产品基准排气量，须将实测大气污染物浓度换 算为大气污染物基准排气量排放浓度，并以此作为 判定排放是否达标的依据。目前，G B 2 5 4 6 6 - - 2 0 1 0 尚未规定铅锌冶炼单位产品基准排气量，仅排污许 可证申请与核发技术规范 H J8 6 3 ．1 2 0 1 7 规定 了主要排放口的单位产品基准排气量。 2 ．2 ．3 未区分考虑不同行业特征污染物 铅锌冶炼废气执行的废气污染物排放限值相 同，但是在实际生产中，铅冶炼和锌冶炼排放的特征 污染因子存在明显区别，如铅冶炼废气中铅及其化 合物铅排放浓度明显高于锌冶炼企业，锌电解工序 硫酸雾排放浓度明显高于铅冶炼企业。 2 ．2 ．4 颗粒物、N q 特别排放标准限值不合理 G B 2 5 4 6 6 - - 2 0 1 0 规定的颗粒物、N q 特别排放限 值分别为1 0m g ／m s 、1 0 0r a g ／m 3 。根据表2 统计数据 分析，在现有铅锌冶炼废气治理技术水平下，颗粒物 特别排放限值达标率仅2 5 ．5 ％，特别排放限值区域内 铅锌冶炼废气颗粒物难以稳定达标排放；而根据目前 已在内蒙古某铅锌冶炼企业投用的高效褶式滤筒脉 冲除尘器的验收监测结果，颗粒物排放浓度为8 ．5 ～ 1 7 ．9r a g ／m 3 ，并不能稳定达到特别排放限值要求。 目前，我国铅锌冶炼废气暂无脱硝设施。根据 表2 统计数据分析，N q 特别排放限值达标率为 7 0 ．2 ％，若要稳定达到特别排放限值，则铅锌冶炼企 业需增设脱硝设施。通常，经除尘、脱硫后铅锌冶炼 烟气温度为5 5 一- - 8 0 ℃，而当前常用的选择性催化氧 化 S C R 、选择性非催化氧化 S N C R 脱硝工艺最 佳反应温度分别为3 4 0 ～3 8 0 ℃、9 5 0 ～1 0 5 0 ℃C 6 ] ， 铅锌冶炼烟气脱硝还需将冷却后烟气重新加热至脱 硝最佳反应温度，能耗成本较高。 3 结论及建议 1 现有铅锌冶炼废气治理技术成熟可行，可满 万方数据 2 0 1 9 年第6 期有色金属 冶炼部分 h t t p ／／y s y l ．b g r i m m ．c n 7 5 足行业废气污染物稳定达标排放需求；但难以保证 颗粒物、S O 。、N O ，等污染物排放满足特别排放限值 要求。铅锌冶炼企业应加强环保设施运行管理，同 时建议国家制定相关政策鼓励铅锌冶炼企业开发并 应用新技术对现有除尘、脱硫技术进行升级改造，必 要时考虑增加脱硝设施，确保执行特别排放限值区 域铅锌冶炼废气污染物稳定达标排放。 2 建议修订铅、锌工业污染物排放标准 G B 2 5 4 6 6 - - 2 0 1 0 。根据铅、锌冶炼废气产污环节、 污染物特征，完善标准管控因子，规定单位产品基准 排气量；综合考虑废气治理技术、经济成本等因素， 对颗粒物、N O ，特别排放限值重新进行评估、修订。 参考文献 [ 1 ] 夏青，张鹏，田志仁，等．火法铜冶炼项目排放标准执行常 见问题探讨[ J ] ．有色金属 冶炼部分 ，2 0 1 7 1 7 0 7 4 ． [ 2 ] 赵娜，尤翔宇．干式除尘技术在国内有色冶炼行业的应用及 发展趋势[ J ] ．有色金属科学与工程，2 0 1 8 ，9 2 9 6 1 0 2 ． [ 3 ] 王兵，孙启宏，扈学文，等．铅冶炼污染防治最佳可行技术 筛选研究I - J ] ．环境工程技术学报，2 0 1 1 ，1 6 5 2 6 5 3 2 ． [ 4 ] 任锋．有色行业执行大气污染物特别排放限值的 思考[ J ] ．环境与发展，2 0 1 8 5 7 8 8 1 ． r s ] 金晓丹，王启明，曹红军，等．铅、锌工业污染物排放标准评 估一以广西为例口] ．安徽农业科学，2 0 1 5 ，4 3 2 8 2 6 3 2 6 5 ． [ 6 ] 苗强．脱硝技术的现状及展望[ J ] ．洁净煤技术，2 0 1 7 ， 2 3 2 1 2 19 ． 上接第5 4 页 r 4 ] T A Y L O RPR ，S H U E YSA ，V I D A I 。EE ，e ta 1 ． E x t r a c t i v em e t a l l u r g yo fv a n a d i u mc o n t a i n i n gt i t a n i f e r o u s m a g n e t i t eo r e s Ar e v i e w [ J ] ．M i n e r a l s M e t a l l u r g i c a l P r o c e s s i n g ，2 0 0 6 ，2 3 8 0 8 6 ． [ 5 ] L A NYZ ，L I UJ ，R e v i e wo fv a n a d i u mp r o c e s s i n gi nC h i n a [ J ] ．E n g i n e e r i n gS c i e n c e s ，2 0 0 5 ，3 5 8 6 2 ． [ 6 ] W A N GMY ，X I A OLS ，L IQG ，e ta 1 ．L e a c h i n go f v a n a d i u m f r o ms t o n ec o a lw i t hs u l f u r i ca c i d [ J ] ．R a r e M e t a l s ，2 0 0 9 ，2 8 1 4 ． [ 7 ] 将成云，兰尧中．高纯钒的制备[ J ] ．钢铁钒钛，1 9 9 4 ， 1 7 5 1 3 - 2 0 ． [ 8 ] T R I P A T H YPK ，S U R LAK ．An e wp r o c e s sf o rt h e p r e p a r a t i o no fv a n a d i u mm e t a l [ J ] ．H i g hT e m p e r a t u r e M a t e r i a l sa n dP r o c e s s e s ，2 0 0 2 ．2 1 1 2 7 0 1 3 7 6 ． [ 9 ] P R A B H A TKT ，J A GMJ ．P r e p a r a t i o no fh i g hp u r i t y v a n a d i u mm e t a l b y s i l i c o t h e r m i cr e d u c t i o no fo x i d e s f o l l o w e db ye l e c t r o r e f i n i n gi naf u s e ds a l tb a t h [ J ] ．H i g h T e m p e r a t u r eM a t e r i a l sa n dP r o c e s s e s ，2 0 0 4 ，2 3 2 3 7 2 4 5 ． r 1 0 ] C A R L S O NON ，B U R K H O L D E RHR ，M A R T E C H I N G GA ， e ta 1 ．P r e p a r a t i o no fh i g hp u r i t yv a n a d i u m [ R ] ．1 9 8 1 1 - 1 3 ． [ 1 1 ] 周瑞发，韩雅芳，李树索．高温结构材料[ M ] ．北京国防 工业出版社，2 0 0 6 16 5 1 9 3 ． r1 2 ] M A R U K A w NYJ ，E B I H A R AK ．P r o d u c t i o no f V a n a d i u m J P 6 0 1 2 8 2 3 0 [ P ] ．1 9 8 5 0 7 0 9 ． [ 1 3 ] H A S H I G U C H IY ．M e t h o df o rp r o d u c i n gh i g hp u r i t y m e t a l l i cv a n a d i u m J P 2 0 0 2 1 8 0 1 4 5 [ P ] ．2 0 0 2 0 6 2 6 ． r14 ] F R A N KEB ．M e t a l l o t h e r m i cr e d u c t i o no fv a n a d i u m c h l o r i d e s [ M ] ．R e p o r to fI n v e s t i g a t i o n ，U ．S ．D e p t ．o f t h eI n t e r i o r ，B u r e a uo fM i n e s ，1 9 6 1 1 7 ． [ 1 5 ] Y A NXY ，F R A YDJ ．S y n t h e s i so fn i o b i u ma l u m i n i d e s b ye l e c t r o d e o x i d a t i o no fo x i d e s [ J ] ．J ．A l l o y sC o m p d ．， 2 0 0 9 ，4 8 6 1 5 4 1 6 1 ． [ 1 6 1 王淑兰，李世超，顾东燕．熔盐电解制备金属钒[ J ] ．钢铁 钒钛，2 0 1 2 ，3 3 1 2 0 2 3 ． r 1 7 ] C H o OHS ，L E EKY ，K I MYS ，e ta 1 ．S y n t h e s i so f N i 3A 1i n t e r m e t a l l i cp o w d e ri ne u t e c t i cm o l t e ns a l t sl , J ] ． I n t e r m e t a l l i c s ，2 0 0 5 ，1 3 15 7 - 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