有色金属冶炼项目环境影响评价探讨

2014-01-31 12:29
资源节约与环保 2014年5期
关键词:火法有色金属冶金

龙 淼

(佛山市环境工程装备有限公司 广东佛山 528000)

有色金属也称为非铁金属,是除钢铁以外(有时也将锰、铬除外)的所有金属。其数量众多,在元素周期表112种元素中有95种都可归入有色金属家族。在这个大家族中,成员包括重金属、轻金属、贵金属、稀有金属、类金属(大部分是半导体材料),它们在现代社会中占用举足轻重的地位,从宇宙飞船、卫星、飞机、舰船、汽车到家居电器、电脑、手机,没有一样离得开有色金属,可以说有色金属就是国民经济、国防科技的基础材料和战略物资。但在自然界中很少有天然的纯金属,绝大多数有色金属都来自于矿石或二次资源(废品回收)的冶炼和提取。目前,有色金属冶炼方法主要有火法冶金、湿法冶金和电冶金三种工艺。在实际冶炼过程中,从矿石、金属化合物、粗金属到纯金属常采用两到三种工艺的组合。火法冶金要经过高温反应,会产生烟气、烟尘等污染问题;湿法冶金也存在废水、废渣的污染和处理问题;电冶金包括电热冶金、电化冶金两种工艺,电热过程中会释放少量废气和尘粒,电化也就是电解时有废水、废渣产生。此外,有色金属冶炼过程中的噪声是无法忽视的;采用湿法冶金、电化冶金时要用到危险化学品,这些化学品的管理也涉及环境问题;部分有色金属矿石中含有铀、钍等放射性元素,放射性污染控制更需引起足够重视。可见,有色金属冶炼项目涉及的环境问题较多,环境影响评价范围较宽、内容较广。针对如何做好有色金属冶炼项目的环境影响评价,本文进行了分析和探讨。

1 项目选址及与国家相关产业政策相符性分析

1.1 项目选址分析

有色金属冶炼项目,除了要比较工程技术条件、各项费用(建设、运营、运输等)、安全条件以外,还应重点分析论证选址的环境可行性,例如选址是否符合城市发展总体规划、土地利用规划以及是否在环境敏感区等,这个在环评工作中容易被忽视,而造成选址不合理[1]。环境敏感区包括生态敏感脆弱区、各类保护区、社会关注区等,均为不适合选址的地区。

1.2 与相关产业政策相符性分析

《国务院关于发布实施〈促进产业结构调整暂行规定〉的决定》(国发〔2005〕40号)对限制和淘汰落后产能做出了规定,而《产业结构调整指导目录》(2011年本)(2013年2月16日修正)则给出了产业结构中鼓励类、限制类、淘汰类三种类型指导目录,其中有色金属部分有明确的清单。《关于抑制部分行业产能过剩和重复建设引导产业健康发展若干意见的通知》(国发〔2009〕38号)指出有色金属中的多晶硅、电解铝已严重产能过剩。上述文件对有色金属冶炼项目的选址、建设规模、内容、生产工艺、设备等给出了明确的指导意见,对那些限制、淘汰、产能过剩等项目不予支持。部分项目环评没有考虑与产业政策相符性,因而无法通过行政审批。例如目前我国粗铜产量85%以上都已采用富氧强化熔炼工艺,鼓风炉、反射炉、电炉工艺属于淘汰类,这样的项目不能再考虑上马了。

2 工程分析

2.1 生产工艺与产污环节分析

有色金属数量很多,生产工艺更是五花八门,各式各样,但归纳起来不外乎前述三种工艺及其组合。国家鼓励采用清洁生产技术,改造并淘汰落后产能。因此,在进行生产工艺分析时就应列出完整的工艺流程,判断是否包含拟淘汰的工艺环节。下面以铜冶炼工艺为例说明。

铜冶炼主要有火法冶金和湿法冶金两种,世界上80%以上采用火法冶金,我国98%以上也是采用这种工艺。火法冶金的工艺过程主要由备料、熔炼、吹炼、火法精炼、电解精炼等环节组成。要在工艺流程图上列出各个生产环节和产污节点,产污环节包括废气、废水和固体废物。废气从原料制备、熔炼一直到精炼都存在废气(G),但以熔炼、吹炼、阳极炉精炼、制酸系统、电解酸雾为主。既存在有组织的排放,也有无组织排放,所以应将所有废气排放节点一一标出,避免遗漏,废水、废渣情况也是一样。然后分析针对这些节点的防治措施是否合理和完善。为了判断污染物与防治措施是否全面,应重视铜精矿的成分分析,关注铜、硫、砷、铅、镉和氟等元素的含量,并分析计算铜平衡、硫平衡、砷平衡及水量平衡。

2.2 清洁生产分析

清洁生产是防治污染的重要举措,可以减轻末端治理的负担,提高项目环境的可行性,因此有色金属冶炼项目应分析清洁生产水平。目前,已经有铜、铅锌冶炼的行业清洁生产推行方案出台,例如密闭电解槽防酸雾技术、永久阴极电解工艺、氧气底吹-液态高铅渣直接还原铅冶炼技术等[2]。有些项目尚未有清洁生产标准,可以计算能耗、物耗、水耗、单位产品污染物产生量与排放量等技术指标,并与国内外同型先进生产工艺进行对比,分析清洁生产水平。

3 环境质量调查与评价

3.1 现状调查

有色金属冶炼项目现状调查,除收集尽可能全面的相关资料以外,更应重视现场踏勘和环境状况的监测。现场踏勘要深入细致,充分掌握大气环境、地表水与地下水环境、土壤、农田等状况。做好背景浓度的监测,如监测有害物质在大气、土壤、植物、水中的浓度及噪声背景等。对改扩建项目还应开展无组织监控点的测试

3.2 环境质量评价

应根据《环境影响评价技术导则》的要求确定环评工作等级和范围,围绕项目产污特点筛选评价因子。例如环境空气评价因子除SO2、烟尘或颗粒物、硫酸雾以外,还应根据矿源特点考虑评价因子,在矿石含砷、铅较多时要将这两项确定为评价因子。

4 环境影响评价中需要关注的问题

4.1 环境影响预测

有色金属冶炼项目环境影响预测可采用《环境影响评价技术导则》推荐的模式,但废水预测应根据其中的特征污染物确定,例如铜冶炼项目废水中的特征污染物是重金属,所以水质预测模式应选用重金属衰减模式;而钽、铌、钨、锡多金属矿冶炼项目酸性污水含氟化物、少量重金属、放射性核素[3],放射性元素也是特征污染物,水质预测模式可选用放射性核素模式。

4.2 无组织排放污染问题

从有色金属冶炼项目气态污染状况分析,无组织排放造成的污染严重性并不都为人所知,应在污染源处就将其收集起来,变成有组织的排放。例如钽、铌、钨、锡多金属矿冶炼废气中含有大量氟化氢、氨气、硫酸雾等强腐蚀、刺激性气体,若任其外泄,对人和动植物伤害很大,因此除了生产设施严格密封以外,还要在无组织排放口设置吸气罩,另外整个生产车间也应采用负压操作,并且二次收集的废气也要经过相应处理后排放。但对排放源浓度的计算不能仅按达标结果来考虑,因为污染物起始浓度很难推算。在这种情况下,应结合物料平衡、生产能耗和实际工程经验来确定污染物的流向。

4.3 卫生防护距离问题

在有色金属冶炼项目中,不同类型金属的污染物种类、数量是有差别的,卫生防护距离也应有所区别,但现有标准的覆盖面太窄,除了铜冶金(鼓风炉法)以外,其他的没有列入。可参照其他文件规定,如钽、铌、钨、锡多金属矿冶炼项目可参照《钨、锡行业准入条件》,确定卫生防护距离为1km。

5 结语

有色金属是一个数量庞大的家族,要将每一种或每一类金属的环评特点一一讲明是很困难的事情。本文将有色金属冶炼项目中的一些共性问题拿出来分析和讨论,希望发挥抛砖引玉之效,激起更多的共鸣和见解,为促进社会经济和谐发展和环保事业更上一层楼而努力。

[1]张萍,和丽萍,王瑞波,等.建设项目环境影响评价报告质量存在的问题及对策建议[J].环境科学导刊,2013,32(z1):97-99.

[2]邵朱强.有色金属行业清洁生产现状分析 [J].中国科技投资,2012(29):44-45.

[3]黄江波,张静,徐文炘.钽、铌、钨、锡多金属矿冶炼项目环评应关注的几个问题[J].环境科学导刊,2013,32(z1):88-89.

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