導航：安全管理網>> 安全論文>> 冶金安全論文>>正文

銅冶煉企業固廢產生節點分析及處置措施建議

文檔作者：趙晉1 陳春麗2 3 文檔來源： 1．中國瑞林工程技術有限公司 2．南昌大學 3．南昌大學		點擊數：	更新時間： 2021年07月30日
下載地址：點擊這里	文件大小： 306.79 KB 共4頁	文檔格式： PDF	下載點數： 1 點（VIP免費）

全屏查看

內容預覽 [文件共4頁]

本文件共4頁，如需編輯使用，請下載。

注：預覽效果可能會出現部分文字亂碼（如口口口）、內容顯示不全等問題，下載是正常的。

	文件大?。?06.79 KB 共4頁文件格式：PDF 下載點數：1 點（VIP會員免費）

下一篇：銅冶煉廠安全設施設計淺析

上一篇：達鋼3高爐空料線放殘鐵安全停爐生產實踐

文本預覽

僅提取頁面文字內容，供快速閱讀使用。

第第 334期卷 有 色 冶 金 設 計 與 研 究 2013焦
6 月
銅冶煉企業固廢產生節點分析及處置措施建議
趙晉 ，陳春麗2,3
f1．中國瑞林工程技術有限公司，江西南昌330031；2．南昌大學鄱陽湖環境與資源利用教育部重點實驗室，
江西南昌330047；3．南昌大學環境與化學工程學院，江西南昌3300311
[摘 要]銅冶煉過程伴有大量成分復雜的固體廢物產生，這些固體廢物如得不到妥善的處理處置，隨意
的拋棄或堆放。不僅浪費二次資源，而且還將對環境造成潛在威脅 本文主要對銅冶煉過程各固廢產生節點進
行了分析總結，并在闡述固廢性質、產生量、主要處理處置措施等內容的基礎上，對銅冶煉廠固體廢物的處理
處置提出了改進建議
(關鍵詞]銅冶煉；固體廢物；資源；處置措施
中圖分類號：X758 文獻標識碼：B 文章編號：1004—4345(2013)03—0075—04
Analysis of Solid W aste Generation Nodal in Copper Smelting Industries and Disposal M easures Suggestion
ZHA0 Jin ．CHEN Chun—li23
(1．China Nerin Engineering Co．，Ltd．，Nanchang，Jiangxi 330031，China；2．Nanehang University，The Key Lab of Poyang Lake Ecology
and Bio—resource Utilization of Ministry of Education，Nanehang，Jiangxi 330047，China；3．Institute of Environmental and Chemical
Engineering，Nanchang University，Nanchang，Jiangxi 33003 1，China)
Abstract Copper smelting process associated with a large amount of solid waste，and the solid waste composition were always
complex．If they had not been dealt with properly，not only the resources were wasted，but also caused potential environmental threat
by the harmful heavy metals in the solid waste．This paper analyzed the solid waste generation nodal in copper smelting industries，and
summarized the classification and properties of the solid waste and illustrated the generation nodal and solid waste production．an d tIle
main disposal measures been used in copper smelting industries in China．Meanwhile，suggestions for disposal of solid waste generated
from copper smelting industries were given at last．
Keywords copper smelting；solid waste；resources；disposal measure
0 前言
固體廢物管理T作目前已進入我國環境保護的
主戰場，深化固體廢物管理是改善環境質量、防范環
境風險、維護人體健康的重要保障Ⅲ。銅火法冶煉屬
高污染、高能耗行業，從銅精礦到陰極銅的生產過程
伴隨著各類固廢的產生。冶煉廢物數量巨大，且富集
鉛、砷、鎘、鉻等重金屬，如果處理處置或存放方式不
當，不但造成資源的浪費，而且會對冶煉企業周邊的
地下水、地表水、土壤及生態環境造成潛在的危害。
與廢氣、廢水污染相比，固廢污染具有不易察覺、突
然爆發和治理難度大等特點，因而對銅火法冶煉企業
固廢的妥善處理處置已13益受到人們的重視 。
銅冶煉企業的固廢處理處置和資源回收利用是
近年來的研究熱點。目前對銅冶煉企業固廢的研究
也多從資源回收利用角度出發。依據“變廢為寶，化
廢物為資源”的原則，很多學者針對銅冶煉企業固廢
的特性，對固廢進行資源回收利用研究，如進行銅冶
煉低銦煙塵中浸取有價金屬的研究5J，以及從銅冶煉
電收塵灰中回收銅、鋅的研究【6j。也有學者從清潔的
原料和能源、清潔的生產過程和清潔的產品等方面
提出了銅冶煉企業的清潔生產方向[71。馬倩玲等人則
從銅冶煉企業采用的主要原料、主要生產工藝和污
收稿13期：2012—12—05
基金項目：環保公益性行業科研專項課題(201009037)。
作者簡介：趙晉(1978一)，男，碩士，工程師，主要從事環境安全工程的設計與研究工作。
．76． 有 色 冶 金 設 計 與 研 究 第34卷
染治理設施分析生產過程中污染物的排放情況，探
討銅冶煉企業的環境影響。林星杰等人提出備料區、
熔煉區、電解區、制酸區是銅冶煉企業的4個主要區
域，屬于各產污環節的現場環境監察技術要點，需重
點監察重金屬、SO，與煙粉塵的達標排放、危險固廢
安全處置及環境風險應急預案與應急措施的到位情
況閻。但目前有關銅冶煉過程三廢產生節點的詳細分
析研究較少。
本文主要從對銅冶煉過程各固廢產生節點進行
分析總結，說明各種固體廢物的固廢性質、產生量、
主要處理處置措施等，對銅冶煉企業固體廢物處理
進行總結并提出改進意見。
1 產生節點及分布特點
1．1 原料
礦銅冶煉主要分為火法和濕法兩種。目前國內
外銅冶煉企業較多采用火法冶煉工藝。因此本文主
要針對火法工藝討論固廢產生的節點及分布特點。
銅精礦、輔助料+返料
銅火法冶煉所用原料主要為經選礦富集的硫化
銅精礦[91。作為原料的銅精礦，主要成分為銅、硫、鐵、
硅等，其中銅的含量一般為20％~30％，同時含有鉛、
砷、鋅等雜質及微量的金、銀等貴重金屬，其典型含
量見表1。
表1 銅精礦主要成分 ％
1．2 固廢產生環節分析
銅火法冶煉的工藝一般為：銅精礦經熔煉爐熔煉
產出銅锍，再經吹煉爐吹煉產出粗銅；粗銅經陽極爐
精煉并澆鑄成陽極板，陽極板再經電解精煉得到純度
為99．99％的陰極銅。在火法冶煉過程中銅精礦中的
硫被氧化成SO，進入冶煉煙氣，經制酸系統回收硫酸，
其它元素大部分進入冶煉渣和煙塵等固體廢物中。
銅火法冶煉的典型工藝流程及固廢產生環節見
圖1。
圖1 銅冶煉過程固廢產生節點
1．2．1 熔煉系統
11熔煉過程產生的熔煉渣。熔煉系統的各冶金
爐都有爐渣產生，其中以熔煉爐產生的熔煉渣為主。
熔煉渣的主要成分為SiO 、Fe、S、Cu等，產率約為
2．5 3．0 t，t，密度約為3．5 t／m3渣中銅品位一般在2％
3％，具有回收價值。大型銅冶煉企業多采用浮選工
藝回收銅精礦，尾礦中銅的含量一般可控制在0．35％
以下。某冶煉企業尾礦成分實測結果見表2。
表2 熔煉渣選礦尾礦主要金屬含量 ％
砷濾餅
吹煉爐和陽極爐產生的爐渣含銅量在20％～
50％之間，作為返料直接使用。
21熔煉過程產生的煙塵。熔煉過程產生的高溫
煙氣含有高濃度SO 和煙塵，一般采用“余熱鍋爐+
電除塵器+硫酸系統”回收熱量、煙塵和SO，?；厥盏?
煙塵大部分可作為返料，但因為原料中含有砷、鉛等
雜質，為保持冶煉系統的正常生產，需將電除塵器收
集的煙塵開路一部分。該部分煙塵的砷、鉛、鋅含量
較高，外觀呈灰白色，習慣上稱其為“白煙塵”。白煙
塵帶走的砷量一般占銅精礦帶入砷量的1 0％左右。
1．2．2制酸系統
制酸系統多采用“兩轉兩吸”制酸工藝，包括煙
氣凈化、煙氣干吸、煙氣轉化及尾氣處理等工序。
第3期 銅冶煉企業固廢產生節點分析及處置措施建議 ．77．
11煙氣凈化產生的固廢。主要為鉛、砷濾餅含高
濃度SO：的煙氣首先需凈化除雜，以保證硫酸的品質，
煙氣凈化主要采用稀酸冼滌工藝。洗滌產生的底泥含鉛
量較高，稱之為鉛濾餅；洗滌產生的廢酸多采用NaES
法進行沉淀處理，沉淀物中砷含量較高，稱之為砷濾
餅(或硫化濾餅)。這兩種固廢性質相似，砷濾餅量約
為鉛濾餅的32,5倍，鉛、砷濾餅的主要成分見表3。
表3 鉛、砷濾餅的主要組成 ％
鉛濾餅34．7l 一 一15．49 5．O7 4．24 2．1O 2O 18．39
砷濾餅 一32．53 11．13 26．37 一 一 4．47 25 O．5O
注：一表不無數據。
21煙氣轉化及尾氣處理過程產生的固廢。轉化工
序需要用到觸媒，主要成分為V 0 ，使用一段時間后
需更換，即產生廢觸媒。廢觸媒的產量較小，一般年
產生量不足百噸；此外有些銅冶煉企業對制酸后的
尾氣進一步脫硫處理，會產生一定量的脫硫渣。
3)廢酸處理后液處理過程產生的固廢。廢酸處
理后液仍需進一步采取處理措施，目前大部分銅冶煉
企業采用石灰石一石灰兩段中和法處理廢酸處理后
液及全廠其它含重金屬廢水。相應產生石膏渣及中和
渣兩種固廢：石膏渣主要是石灰中和廢酸中的硫酸根離
子而成，純度較高，產生量也較大；中和渣成分相對
復雜，集中了生產廢水中的重金屬離子，主要成分見
表4。
表4 石膏、中和渣主要成分 ％
成分純石膏 CaF Fe Zn As H20 c H)2
一 百— — — 廣 面_ — —
中和渣32．39 0．64 5．03 6．94 0．3 30 16．63
1．2-3 電解工段
電解工段產生的陽極泥富含金、銀、鉑、鈀等貴
金屬，企業大多會設專門的貴金屬回收車間處理進
行回收。
綜上，從銅冶煉過程固廢產生環節分析可知，銅
火法冶煉過程產生的固廢主要有尾礦、白煙塵、鉛濾
餅、砷濾餅、石膏渣、中和渣、廢觸媒、脫硫渣等，若廠
內建有燃煤鍋爐，相應還會產生煤渣。
2 固廢性質及處理、處置措施
2．1銅冶煉企業固廢性質分類及數量
銅冶煉企業中各種固廢從性質上可分為兩大
類：一般工業固體廢物，包括尾礦、石膏渣、中和渣
等；危險廢物，包括白煙塵、鉛濾餅、砷濾餅、廢觸媒
等。在數量上，尾礦和石膏渣占了絕對優勢，約占銅
冶煉企業固廢量的98％以上，危險廢物中以白煙塵和砷
濾餅為主。對各類固廢的處理處置，一般遵循廠內設
暫存場地，自身回收利用加外委處置的綜合利用方案。
2．2銅冶煉企業固廢處理處置措施
2．2．1銅冶煉固體廢渣處理技術發展趨勢
銅冶煉固體廢渣的處理技術向兩個方向發展。
首先是資源化再利用，即從廢渣中提取有價金屬或綜
合利用。其次是根據渣的性質、種類，經鑒別分清一
般固體廢物和危險固體廢物，分別進行處置處理。
2．2．2 國內銅冶煉企業固廢的處理處置措施
銅冶煉產生的固體廢物大多數是能綜合利用
(如冶煉渣、石膏、煤渣1，使其資源化的；對于暫時不
能利用的固廢應采取妥善處置措施，做到無害化，盡
量使一般固體廢物零排放，危險固體廢物對外部環境
f如水源和地下水1零風險。一般處理處置措施如下：
11再回收。熔煉渣作為一般固體廢物利用率很
高[71。目前國內大型銅冶煉企業都對熔煉渣進行了再
回收處理，熔煉渣的回收有電爐貧化和渣選礦兩種。
因渣選礦回收率高而得到廣泛應用，主要工藝流程為渣
緩冷+破碎+球磨+浮選，回收的銅精礦為原料尾礦作
為水泥廠的原料或建筑材料，具有較好的銷路。對中
和渣的利用方案也在不斷探索，如按一定比例將中
和渣與尾礦摻和后做水泥原料；也有的企業用中和渣
代替石灰返回熔池熔煉爐中作為配料使用；還有研究
利用中和渣采用浸出一沉淀一(載體)浮選法回收
銅，再利用尾渣與諾砂、粉煤灰等固廢為原料，制污
泥壓制品，均取得了較好的環境和經濟效益。
有些冶煉企業配套了相應設施回收固廢中的有
價金屬，如利用砷濾餅生產As20 ，從冶煉煙氣中回
收銅、鋅、銦等有價金屬的工藝也比較成熟并應用廣
泛，主要是采用濕法冶煉工藝，通過浸出、凈化、電積
等回收銅、鋅，也有企業采用火法工藝先回收鉛后再
采用濕法工藝回收其它有色金屬。
2汐}、委處置。受建設規模、場地條件、經濟效益
等因素影響，銅冶煉企業難以做到對所有固廢的再
回收利用，外委處置是重要的解決途徑。其中尾礦多
作為水泥廠原料，石膏渣多作為建筑材料進行綜合利
用；白煙塵、砷濾餅和鉛濾餅多作為濕法冶煉廠的原
料回收有價金屬，廢觸媒一般由專業生產廠家負責
更換，回收廢觸媒進行再生。由于白煙塵、砷濾餅、
鉛濾餅和廢觸媒屬危險廢物，在外委處置時須按照
危險廢物轉移聯單要求并委托有相應處理資質的
單位處置。
．78． 有 色 冶 金 設 計 與 研 究 第34卷
3)廠內暫存。暫時無法利用或需要周轉的固體
廢物需企業自建堆場和倉庫，固廢在廠內暫存期間，
一般要求堆存在倉庫內，避免露天堆放而產生揚塵和
降雨滲流等二次污染。特別是對白煙塵、濾餅等危險廢
物，必須設危險廢物倉庫存放，倉庫的建設標準按照
《危險廢物貯存污染控制標準》(GB18597—2o01)【 0]
要求進行防滲處理，并建設監測井進行地下水監控。
固廢暫存產生的二次污染問題往往會導致較大的環
境事故，必須引起高度重視。
3 建議
按照固體廢物減量化、資源化、無害化的原則，
對銅冶煉廠固體廢物的處理處置提出如下建議：
11改善原料來源，從源頭控制固廢產量。國內銅
礦品位普遍較低，一方面可通過改進選礦工藝提高
銅精礦品位，降低其它金屬含量，從而可減少固廢的
產生量，另一方面應面向國外，通過收購、合作等方
式提高國外高品位銅資源的占有率；其次是大力開
展再生銅循環利用工程，逐步減少對原生礦的依賴，
利用再生銅為原料生產陰極銅，不僅可減少產污環節，
還可大幅度降低尾礦、石膏渣、鉛砷濾餅的產生量。
21大力發展廠內綜合利用技術，減少固廢周轉。
針對各種固廢的特點，應采取不同的處理方法：熔煉
渣在回收銅精礦的基礎上可進一步回收鐵精礦，產
生的尾礦除可作為水泥廠原料外，還可生產微晶玻璃、
礦渣棉、鑄石、路基，或與石灰、砂混合生產硅酸鹽磚
等。白煙塵、鉛濾餅、砷濾餅等危險廢物除含有銅、
鉛、鋅、砷等外，還含有錸、銦、鉍、銻、硒等稀貴金屬，
可考慮以廢酸為原料，采用濕法冶煉工藝，將白煙
塵、鉛濾餅、砷濾餅進行酸溶、置換、凈化，分步將其
中的有價金屬回收，最終產生的廢渣又可與尾礦一起
進行綜合利用，最大限度得回收有價金屬，實現變廢
為寶，物盡其用的目的。
3)重視固廢貯存時的環境保護措施，加強政策
支持力度和資金扶持。銅冶煉廠產生的固廢數量巨
大，如貯存措施不當，易受大風、降雨影響，對廠區周
邊的大氣、地表水、土壤造成污染。因此在對固廢進
行回收利用的同時，需要特別注意貯存的安全可靠
性。在目前的技術、經濟條件下，固廢的綜合利用、
無害化處理處于微利甚至虧本的水平，要改變這種
狀況，需要國家在產業政策、稅收、貸款、土地等方面
繼續給予傾斜政策，企業自身也需要投入更多的精力
和資金對待固廢問題。
參考文獻
[1】趙華林．固廢治理進人污染防治主戰場Ⅲ．環境保護，2012(16)：
17—2O．
[2】Connon RE，Beggel S，D Abronzo LS，et a1．Linking Molecular
Biomarkers with Higher Level Condition Indicators to Identify
Effects of Copper Exposures on the Endangered Delta Smelt
(Hypomesus Transpacificus)[J1_Environ Toxicol Chem，201 1(30)：
290—300．
【3】u J，Xu ZM，Zhou YH．Theoretic model and computer simulation
of separating mixture metal particles from waste printed circuit
board by electrostatic separator[J]．J Hazard Mater，20O8(153)：13O8一
l313．
[4】周俊．廢雜銅冶煉工藝及發展趨勢lJ1．巾國有色冶金，2010(4)：
20-26．
【5]關魯雄，雷堅志，鄭有材，等．銅冶煉廠低銦煙塵中浸取有價金屬
的研究[J1．稀有金屬，2008(1)：88—93．
[6】裴世紅，張翔，田野，等．從銅冶煉廠電收塵灰中回收銅、鋅[Jj．
沈陽化工學院學報，2002(1)：14—17．
『7]鄧志文，黎劍華，陳靜娟．我國閃速煉銅廠的清潔生產叨．有色金屬
(冶煉部分)，2006(3)：16—18+22．
[8】林星杰，宋爽．銅冶煉企業現場環境監察技術要點分析『J]．環境
工程技術學報，2011f61：533—537．
『9]馬倩玲，郭 泉．銅冶煉企業的環境影響評價【JJ．有色金屬 ，2009
(1)：125-128．
[10】GB18597-2001，國家質量監督檢驗檢疫總局．危險廢物貯存污
染控制標準[S】．

網友評論 more

冶金安全論文最新內容

04-26