DOC《铜冶炼项目周边土壤环境质量监管的探讨》

江西铜业股份有限公司年产30万t铜冶炼工程(项目2)和紫金矿业集团股份有限公司年产20 万t铜冶炼项目(项目3)均采用闪速熔炼、转炉吹炼工艺;

会理县昆鹏铜业新建10万t/a阳极铜项目(项目4)采用艾萨炉熔炼、转炉吹炼工艺;

云南锡业股份有限公司10万t/a铜冶炼项目(项目5)采用澳斯麦特炉熔炼和澳斯麦特炉吹炼工艺;

杭州富春江冶炼有限公司年产10万t矿产粗铜搬迁改造和27万t电解铜项目(项目6)采用双侧吹熔池熔炼、转炉吹炼工艺.精炼工艺都选择了回转式阳极炉,采用的电解工艺基本上为永久不锈钢阴极电解,其中杭州富春江冶炼有限公司在电解阶段还采用了大极板阳极工艺.铜冶炼项目的生产工艺和产污环节如图1所示. 收稿日期:2019-01-30 基金项目:环境保护公益性行业科研专项项目(201509031) 作者简介:张鹏(1986-),男,北京人,硕士,工程师;

通信作者:彭福利(1980-),男,硕士,工程师. G-废气;

W-废水;

S-固体废物;

N-噪声 图1铜火法冶炼工艺及产污环节 Fig.1 Process and pollution node of copper melting 1.2 铜冶炼项目污染物排放水平和对周边土壤的影响 1.2.1 废气 熔炼炉烟气和吹炼炉烟气中二氧化硫浓度较高,大多采用余热锅炉+电除尘+制酸系统+脱硫处理的方式.其中余热锅炉的收尘效率约为30%,电除尘器的除尘效率一般在95%以上;

脱硫处理技术多采用石灰石―石膏湿法脱硫等湿法工艺,其脱硫效率理论上可达95%以上;

同时也有采用动力波洗涤[5]和活性焦法等技术进行脱硫处理的.二氧化硫浓度低于3.5%的烟气通常采用直接脱硫处理的方式[6].铜冶炼废气中的重金属排放主要集中在环境集烟和制酸废气.不同项目制酸系统排放尾气中金属污染物的排放水平如表1所示.不同项目中熔炼炉和吹炼炉等环境集烟的排放方式略有不同,有些直接通过高烟囱排放,有些是经脱硫处理后再通过烟囱排放,有些是与阳极炉废气一同处理后排放,不同项目环境集烟废气排放水平如表2所示. 表1 制酸废气的重金属排放水平 Table

1 Metals concentration in off-gas from sulfuric acid plant /(mg・m-3) 项目名称 汞及其 化合物 砷及其 化合物 铅及其 化合物 锑及其 化合物 铋及其 化合物 镉及其 化合物

1 4.3*10-4 0.006

1 / 2.4*10-4 1.3*10-4 /

2 新系统 3.7*10-4 0.016 ND* / / / 老系统 3.5*10-4 0.013 ND / / /

3 2.1*10-5 2.5*10-4 0.014 / / /

4 ND ND ND / / /

5 ND 0.009

22 0.0104 ND 7.12*10-4 3.78*10-4

6 6.2*10-4 1.4*10-4 ND 备注:*ND=未检出,下同. 表2 环境集烟的重金属排放水平 Table

2 Metals concentration in off-gas form fugitive gas collection system /(mg・m-3) 项目 汞及其 化合物 砷及其 化合物 铅及其 化合物 锑及其 化合物 铋及其 化合物 镉及其 化合物

1 / 9.0*10-4 0.025 0.081 6.0*10-4 0.003

2 2 新系统 0.002 0.061 0.173 / / / 老系统 0.002 0.072 ND / / /

3 0.6 4.18*10-4 0.006

2 0.05 / /

4 2.96 1.02 0.036 0.137 / /

5 / ND 0.007 9.5*10-4 ND 0.002

6 / 4*10-5 3.5*10-4 0.2 / / 综上所述,外排烟气中重金属物质的排放浓度不高,说明铜冶炼废气中的金属污染物质大都存在于被捕集的烟尘中,但是其排放量相对较大,外排环境的金属污染物质通过干、湿沉降作用,将会影响建设项目周边的土壤环境质量,存在一定的环境污染风险. 1.2.2 废水 目前,铜冶炼企业废水大多循环利用,其中昆鹏铜业10万t/a阳极铜项目和云南锡业10万t/a铜冶炼项目废水全部回用不外排,阳谷祥光40万t阴极铜项目和紫金矿业20万t铜冶炼项目仅有清净下水(循坏排污水等)排放,富春江冶炼项目是生活水与清净下水排放,仅有江西铜业30万t铜冶炼工程的生产废水和生活废水经处理后通过统一的排放口外排.废水的循环利用减少了金属污染物质通过废水排放进入到周边土壤的可能性,但是通过监测数据(表3)可以看出,废酸处理设施进口金属污染物质浓度较高,尤其是砷的浓度较高,最高可达873 g/L.其中云南锡业10万t铜冶炼项目铋含量较高,如果废水得不到有效处置,一旦进入周边土壤,势必会造成十分严重的影响. 表3 废水中的重金属含量 Table