PDF《环境保护技术文件》

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2 ― 附件 环境保护技术文件再生铅冶炼污染防治可行技术指南 环境保护部发布 ? ―

3 ― 目次前言.

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1 总则.5? 1.1 适用范围.5? 1.2 术语和定义.5?

2 生产工艺及污染物排放.5? 2.1 生产工艺及产污环节.5? 2.2 主要污染物的产生与排放.9?

3 再生铅冶炼污染防治技术.12? 3.1 工艺过程污染预防技术.12? 3.2 大气污染治理技术.16? 3.3 废酸综合利用技术.19? 3.4 废水治理技术.21? 3.5 余热利用技术.22? 3.6 固体废物综合利用及处理处置技术.23? 3.7 需关注的新技术.23?

4 再生铅冶炼污染防治可行技术.25? 4.1 再生铅冶炼污染防治可行技术概述.25? 4.2 工艺过程污染预防可行技术.29? 4.3 大气污染治理可行技术.30? 4.4 废酸处理可行技术.34? 4.5 废水处理可行技术.34? 4.6 固体废物综合利用及处理处置可行技术.35? 4.7 技术应用中的注意事项.36? ? ? ―

4 ― 前言为贯彻执行《中华人民共和国环境保护法》,防治环境污染,完善环保技术 工作体系,制定本指南. 本指南以当前技术发展和应用状况为依据, 可作为再生铅冶炼污染防治工作 的参考技术材料. 本指南由环境保护部科技标准司组织制订. 本指南起草单位:环境保护部环境保护对外合作中心、北京中色再生金属研 究有限公司、中国科学院高能物理研究所、中国环境科学研究院. 本指南由环境保护部解释. ? ? ―

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1 总则 1.1 适用范围 本指南适用于以废铅蓄电池等含铅金属废料为主要原料的再生铅冶炼企业. 1.2 术语和定义 1.2.1 再生铅冶炼 再生铅冶炼是指通过对废铅蓄电池等含铅金属废料进行预处理(如拆解、破碎、分选、预脱硫等),再经火法或湿法等工艺生产粗铅、精炼铅及铅合金的过 程. 1.2.2 火法冶炼 是指通过高温的方法在熔融状态下将金属从中提炼出来的技术工艺. 再生铅 的火法冶炼包括板栅熔炼工艺、脱硫铅膏还原熔炼-精炼工艺和铅膏与铅精矿混 合熔炼工艺. 1.2.3 湿法冶炼 是指采用某种溶剂将含铅金属废料溶解, 在溶液中借助化学作用将金属从中 提炼出来的技术工艺. 再生铅湿法冶炼包括脱硫铅膏电解沉积工艺和固相电解还 原工艺.

2 生产工艺及污染物排放 2.1 生产工艺及产污环节 再生铅冶炼工艺包括含铅废料预处理、板栅熔炼、铅膏冶炼(包括火法熔炼 和湿法冶炼)等工艺过程. ? ? ―

6 ― 2.1.1 预处理工艺及产污环节 2.1.1.1 破碎分选 破碎分选的工艺原理是根据废铅蓄电池的组分密度与粒度的不同, 在水中或 重介质中运用物理方法将其解离并分开,分别获得板栅、铅膏、有机物(包括塑 料、橡胶)等. 破碎分选系统包括废酸分离单元、破碎单元、水力分选单元、压滤单元、酸 液净化单元及其他辅助单元. 破碎分选过程会产生酸雾、 含重金属废水等污染物. 工艺流程及产污环节如图

1 所示. 图1破碎分选工艺流程及产污环节 2.1.1.2 铅膏预脱硫 是以可溶性碳酸盐(如碳酸钠、碳酸铵和碳酸氢铵等)或强碱将废铅膏中的 硫酸铅转化为碳酸铅或氢氧化铅等较易处理的其他铅化合物, 产生的脱硫液可进 一步纯化生产高纯度的盐. 废铅蓄电池预脱硫装置一般包括一次脱硫单元、二次脱硫单元、压滤单元、 脱硫液浓缩结晶单元、自动控制单元及其他辅助单元.废铅蓄电池预脱硫过程中 会产生二次污染物,主要有重金属废水、噪声等.工艺流程及产污环节如图

2 所示. ? ? ―

7 ― 图2预脱硫工艺流程及产污环节 2.1.2 板栅熔炼生产工艺及产污环节 废铅蓄电池经破碎分选后得到的板栅直接低温熔炼、精炼生产精炼铅,或通 过调整成分生产铅合金.工艺流程及产污环节如图

3 所示. 图3板栅熔炼工艺流程及产污环节 2.1.3 铅膏冶炼生产工艺及产污环节 2.1.3.1 脱硫铅膏还原熔炼-精炼工艺 铅膏经预脱硫处理后进入还原炉熔炼产出粗铅, 粗铅进入精炼系统产出精炼 铅.工艺流程及产污环节如图

4 所示. ? ? ―

8 ― 图4脱硫铅膏还原熔炼-精炼工艺流程及产污环节 2.1.3.2 再生铅和铅精矿混合熔炼工艺 废铅蓄电池经破碎分选后得到的铅膏与铅精矿混合熔炼产出粗铅, 粗铅经电 解精炼产出电解铅.工艺流程及产污环节如图

5 所示. 图5再生铅和铅精矿混合熔炼工艺流程及产污环节 2.1.3.3 电解沉积工艺及产污环节 废铅蓄电池经破碎分选后得到的铅膏经预脱硫处理后采用电解沉积工艺产 出电解铅,电解铅经电铅锅精炼产生铅锭.工艺流程及产污环节如图

6 所示. ? ? ―

9 ― 精炼剂 含铅废气、烟尘、 精炼渣、废水 精炼熔铸 含铅废气、 烟尘 始极片 惰性阳极 硅氟酸或 硼氟酸 贫电解液 电解沉积 浸出 焙解 脱硫铅膏 电解铅 酸雾、废水、噪声 酸雾、废水 铅锭 图6电解沉积工艺流程及产污环节 2.1.3.4 固相电解还原工艺及产污环节 废铅蓄电池经破碎分选后得到的铅膏经预脱硫处理后采用固相电解还原工 艺产出活性铅粉,活性铅粉经电铅锅精炼产生铅锭.工艺流程及产污环节如图

7 所示. 图7固相电解还原工艺流程及产污环节 2.2 主要污染物的产生与排放 再生铅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(颗粒物、重金属、二氧化硫和二f英等)和水污染(重金 属、污酸及酸性废水)是主要环境问题. 2.2.1 大气污染 再生铅冶炼过程中产生的大气污染物主要为颗粒物、重金属(铅、锑、砷、 ? ? ―

10 ― 镉及其化合物)、二氧化硫、酸雾、二f英.再生铅冶炼主要大气污染物及来源 如表

1 所示. 表1再生铅冶炼主要大气污染物及产污节点 污染物来源 产污节点 主要污染物 破碎分选工序 破碎、分选过程 酸雾 预脱硫工序 ① 预脱硫设备 酸雾 熔炼工序 配料车间、 加料口、 出渣口、 出铅口、熔炼炉排气口等 颗粒物、重金属(铅、锑、砷、镉等)、二氧化硫、二f英 制酸工序 ② 制酸尾气 二氧化硫、硫酸雾、重金属(铅、 锑、砷、镉、汞等) 湿法冶炼工序 浸出槽、电解槽、循环槽、 储液槽、高位槽等 酸雾或碱雾 火法精炼工序 精炼炉 颗粒物、重金属(铅及其化合物) 铅电解工序 熔铅锅、电解槽等 颗粒物、 重金属 (铅及其化合物) 、 酸雾 注:①脱硫铅膏还原熔炼-精炼工艺、湿法冶炼工艺;

②再生铅和铅精矿混合熔炼工艺. 2.2.2 水污染 再生铅冶炼过程中产生的废水主要包括破碎分选废水、预脱硫废水、制酸及 电解废水、炉窑设备冷却水、冲渣废水、冲洗废水、烟气净化废水等.再生铅冶 炼主要水污染物及来源如表

2 所示. 表2再生铅冶炼主要水污染物及产污节点 污染物来源 产污节点 主要污染物 破碎分选工序 破碎、分选过程 重金属(铅、锑、砷、镉等) 预脱硫工序 ① 预脱硫母液 重金属(铅、锑、砷、镉等) 熔炼工序 炉床 (水淬渣溜槽、 渣包) 、 炉窑设备冷却水套、 余热锅 炉 重金属(铅、锑、砷、镉等)、悬 浮物(SS)、盐类 制酸工序 ② 制酸系统烟气净化装置 重金属(铅、锑、砷、镉等) 湿法冶炼工序 预脱硫铅膏浸出槽、电解 槽、循环槽、储液槽、高位 槽、阴极板冲洗水、阳极板 冲洗水、地面冲洗水 重金属(铅、锑、砷、镉等) 火法精炼工序 炉窑设备冷却水套、 车间冲 洗水 重金属(铅、锑、砷、镉等)、悬 浮物(SS)、盐类 铅电解工序 阴极板冲洗水、 地面冲洗水 重金属(铅、锑、砷、镉等)、悬 浮物(SS) ? ? ―

11 ― 污染物来源 产污节点 主要污染物 烟气脱硫除尘 淋洗塔、脱硫塔、湿式除尘 器 重金属(铅、锑、砷、镉等) 注:①脱硫铅膏还原熔炼-精炼工艺、湿法冶炼工艺;

②再生铅和铅精矿混合熔炼工艺. 2.2.3 固体废物污染 再生铅冶炼过程中产生的固体废物主要包括废塑料、废橡胶、熔炼渣、精炼 渣、浸出渣、烟尘灰、废水处理污泥及脱硫石膏渣等.再生铅冶炼主要固体废物 及来源如表

3 所示. 表3再生铅冶炼主要固体废物及产污节点 污染物来源 产污节点 主要污染物 破碎分选工序 破碎、分选过程 有机物(废塑料、废橡胶等)、废酸(含铅、锑、砷、镉等)等 预脱硫工序 ① 脱硫罐、脱硫液净化、结晶 滤渣(含铅、锑、砷、镉等)、净 化渣(含铅、锑、砷、镉等) 熔炼工序 配料车间、炉床、熔炼炉 粉尘(含铅、锑、砷、镉等)、冶 炼浮渣(含铅、锑、砷、镉等)、 水淬渣(含铅、锑、锌、铜等) 烟尘(含铅、锑、砷、镉等) 脱铜工序 脱铜炉 脱铜渣(含铅、铜、锑、锌等) 制酸工序 ② 制酸系统、污酸处理系统 含重金属污泥(污酸体系渣)、废 触媒等 湿法冶炼工序 浸出槽、电解液净化槽 浸出渣(含铅、锑、砷、镉等) 火法精炼工序 精炼炉 精炼渣(含铅、锑、镉、铜、砷、 锡等)、烟尘(含铅、锑、砷、镉等) 铅电解工序 电解槽 硅氟酸、铅泥 烟气脱硫除尘 除尘器、脱硫塔 烟尘、脱硫石膏(铅、锑、砷、镉等) 污水处理 固液分离装置 废水处理污泥(含铅、锑、砷、镉、 铜等) 注:①脱硫铅膏还原熔炼-精炼工艺、湿法冶炼工艺;

②再生铅和铅精矿混合熔炼工艺. 2.2.4 噪声污染 再生铅冶炼过程产生的噪声主要为机械噪声和空气动力噪声,主要噪声源 有:破碎分选设备、鼓风机、除尘风机等各类风机及各种泵类,其噪声声级可达 到85~120dB(A).再生铅冶炼主要噪声污染及来源如表

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12 ― 表4再生铅冶炼主要噪声污染及来源 噪声源 噪声级 (dB(A) ) 排放规 律 噪声源 噪声级 (dB(A) ) 排放规 律 破碎分选设备