《銅冶煉含砷煙氣治理技術(shù)規(guī)范》編制說明

《銅冶煉含砷煙氣治理技術(shù)規(guī)范》編制說明一、標準制定的必要性銅冶煉過程排放大量含砷煙氣、含重金屬污酸及危險固廢，帶來嚴重的環(huán)境污染和生態(tài)破壞，嚴重制約了行業(yè)的發(fā)展。我國銅產(chǎn)量高居世界第二位，火法煉銅是生產(chǎn)銅的主要方法，但該過程會產(chǎn)生大量污酸廢水。污酸廢水中通常含有高濃度的H2SO4、Cl－、As以及Cu2+等重金屬離子，處理起來十分困難。目前，處理污酸常用的中和法存在消耗化學藥劑量多、產(chǎn)生大量固體廢物、處理之后Cl－依然存在其中，最終成為高濃度含鹽廢水等缺陷。與此同時，年產(chǎn)10萬噸銅的冶煉企業(yè)每年可產(chǎn)生4000噸危廢（主要包括白煙塵、鉛濾波、砷濾餅、碲化銅渣等），而大部分危廢重金屬含量超過30%，其浸出液也含有大量重金屬，危廢一旦泄漏則可能將大量重金屬帶入到土壤、河流，給人類生存帶來長久負面影響。此外，隨著硫化銅礦的貧化，銅冶煉過程中產(chǎn)生大量含砷煙氣，傳統(tǒng)動力波洗滌塔濕法處理會產(chǎn)生大量含砷污酸，貴（重）金屬未得到有效回收利用，資源環(huán)境矛盾將愈顯突出。因此，高效處理銅冶煉含砷煙氣，回收砷及有價金屬等資源化利用，可以大大提高能源的二次利用率，實現(xiàn)綠色發(fā)展。目前，銅冶煉大氣污染以前主要執(zhí)行《有色金屬冶煉廢氣治理技術(shù)標準》（GB51415-2020）和《工業(yè)爐窯大氣污染物排放標準》，對特征污染物針對性不強，沒有砷捕集相關(guān)內(nèi)容，不能反映銅冶煉生產(chǎn)的特殊性。我國銅冶煉行業(yè)健康可持續(xù)發(fā)展必須抓住兩個方面，一是根據(jù)國家新出臺的產(chǎn)業(yè)政策和相關(guān)技術(shù)政策實施技術(shù)改造和結(jié)構(gòu)性調(diào)整，二是嚴格控制污染物排放、大幅度消減特征污染物排放量。2010年1月，國家出臺了《銅、鎳、鈷工業(yè)污染物排放標準》（GB25467-2010），規(guī)定了銅、鎳、鈷工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)過程中水污染物和大氣污染物排放限值、監(jiān)測和監(jiān)控要求。規(guī)定了銅、鎳、鈷工業(yè)企業(yè)排放惡臭污染物、環(huán)境噪聲適用相應的國家污染物排放標準，產(chǎn)生固體廢物的鑒別、處理和處置適用國家固體廢物污染控制標準。國家標準的出臺，對銅冶煉企業(yè)三廢排放提出明確要求，促進企業(yè)合理、高效利用三廢資源。標準中未明確含砷煙氣處理方法內(nèi)容，難以適應銅冶煉企業(yè)的發(fā)展需求。因此需要編寫團體標準，指明銅冶煉含砷煙氣治理技術(shù)規(guī)范。二、標準編制原則及依據(jù)1、按照GB/T1.1－2020《標準化工作導則第1部分：標化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》要求進行編。學性、適用性和可操作性。三、項目背景及工作情況（一）任務來源根據(jù)《中國國際科技促進會標準化工作委員會團體標準管理辦法》的有關(guān)規(guī)定，經(jīng)中國國際科技促進會標準化工作委員會及相關(guān)專家技術(shù)審核，批準《銅冶煉含砷煙氣治技術(shù)規(guī)范》團體標準制定計劃，計劃編號為：CI2022005。本標準由昆明理工大學提出，中國國際科技促進會歸口。根據(jù)計劃要求，本標準完成時限為6個月。（二）標準起草單位本標準的主要起草單位是昆明理工大學，負責標準文檔起草及相關(guān)文件的編制等。中國科學院過程工程研究所、中國恩菲工程技術(shù)有限公司參與起草，負責標準中重要技術(shù)點的研究和建議，并參與標準內(nèi)容的討論。（三）標準研制過程及相關(guān)工作計劃1、前期準備工作項目立項前，標準編制小組查閱、研讀相關(guān)國內(nèi)外文獻，廣泛搜集冶煉爐煙氣全干法凈化技術(shù)相關(guān)的材料。同時，多次與銅冶煉、有色冶煉和煙氣凈化相關(guān)行業(yè)人員進行調(diào)研、交流，廣泛征求標準制定方面的意見和建議。2、標準起草過程團體標準立項通知公示后，標準編制小組首先組織了標注制定工作會議，各編寫人員根據(jù)工作計劃分工和編寫要求開展了相關(guān)工作。在標準起草期間，編制小組主編單位及參編單位組織了數(shù)次內(nèi)部研討會和專家咨詢會，經(jīng)過多次修改，于2022年5月完成了標準初稿及編制說明的撰寫?作。3、征求意見情況2022年5月標準編制小組先后通過現(xiàn)場會議、電話、微信等多種形式征集?業(yè)專家相關(guān)意見和建議。針對征集的意見，標準編制小組召開了研討會，將收集到的意見進行匯總處理分析，在充分吸納合理意見的基礎上，先后修改和完成標準內(nèi)容，于2022年6月底根據(jù)在各單位反饋意見基礎上，形成了標準征求意見稿并由中國國際科技促進會提交全國標準信息平臺公示。（四）主要試驗（或驗證）情況分析以莫來石纖維為基體，以鉀長石為燒結(jié)助劑，以玉米淀粉為造孔劑，制備了多孔纖維陶瓷樣品，優(yōu)化了制備配方，摸索了最佳燒成溫度，以此配方為基礎，經(jīng)過產(chǎn)品開發(fā)，采用擠出成型制備了?80×60×1.8m、?80×60×2.0m、?120×90×2.2m三種規(guī)格的陶瓷管，其孔隙率70%、表觀密度0.9g/mL、抗折強度10MPa。通過使用不同零基線高壓脈沖電源，成功解決了粉塵預荷電過程中高壓部件容易積灰沾污的問題，研究發(fā)現(xiàn)該技術(shù)方案可以成功實現(xiàn)粉塵高效荷電，大大提高了陶瓷管除塵器的除塵效能、降低了粉餅阻力氣阻、延長了反吹脈沖周期、在提高陶瓷管壽命的同時提高了過濾風速。該技術(shù)的研發(fā)成功一定程度上解決了陶瓷管易堵塞、壽命短的問題。通過理論計算和實驗研究驗證了濃酸沉砷的可行性，實現(xiàn)了煙氣中白砷的自發(fā)沉淀和開路，同時研究了沉砷后的濃酸的硫化機理，研究表明經(jīng)過H2S硫化的濃酸中砷濃度可降低至170ppm，這部分濃酸完全可以用于后系統(tǒng)發(fā)煙硫酸的配酸，這確保了本工藝過程不再產(chǎn)生污酸。經(jīng)過濃酸沉砷的現(xiàn)場中試試驗可知，濃酸洗滌和電除霧可以成功將煙氣中As降低至1mg/m3，滿足后系統(tǒng)制酸的要求。開發(fā)了煙氣F、Cl、As選擇性去除的吸附材料，對實際煙氣進行了凈化試驗，結(jié)果表明，所制備的選擇性吸附材料可在SO2共存條件下成功吸附煙氣中F、Cl、As元素，為后系統(tǒng)制酸裝置提供有力的保障。圖1(a)樣品的宏觀圖；(b,c)在1250oC下高溫燒結(jié)前樣品的SEM圖像；(d-f)燒結(jié)后樣品的SEM圖像。圖1濃酸沉砷中試裝置流程圖圖2濃酸沉砷中試裝置現(xiàn)場照片表1中試裝置設備表序號名稱規(guī)格型號材質(zhì)單位數(shù)量（一）標準設備1急冷水泵離心泵，Q=2m3/h，H=22m，N=1.1kW，普通電機UHMWPE臺12逆噴淋循環(huán)泵離心泵，Q=10m3/h，H=27m，N=5.5kW，普通電機UHMWPE臺13洗滌塔循環(huán)泵離心泵，Q=10m3/h，H=27m，N=5.5kW，普通電機UHMWPE臺14風機碳鋼風機，Q=6000m3/h,全壓5000Pa,變頻,N=15kW。碳鋼臺1（二）非標設備1還原塔規(guī)格：Φ1.4×8m，材質(zhì)：PPHPPH臺12一級沉淀槽規(guī)格：Φ0.8×1.0m，材質(zhì)：PPHPPH臺13二級沉淀槽規(guī)格：Φ0.8×1.0m，材質(zhì)：PPHPPH臺14補水儲槽規(guī)格：Φ1.0×2.0m，材質(zhì)：PPHPPH臺15電除塵霧器規(guī)格：內(nèi)切圓350mm，主體材質(zhì)：玻璃鋼，管數(shù)：7根，功率10kWPPH臺1標準制定的基本原則標準編制過程中，遵循了以下基本原則：1)標準需要具有行業(yè)特點，指標及其對應的分析方法要積極參照采用國家標準和行業(yè)標準。2)標準能夠體現(xiàn)出產(chǎn)品的具有關(guān)鍵共性的技術(shù)要素。3)標準能夠為產(chǎn)品的開發(fā)、改進指出明確的方向。4)標準需要具有科學性、先進性和可操作性。5)要能夠結(jié)合行業(yè)實際情況和產(chǎn)品特點。6)與相關(guān)標準法規(guī)協(xié)調(diào)一致。7)促進行業(yè)健康發(fā)展與技術(shù)進步。五、標準主要內(nèi)容本標準規(guī)定了銅冶煉煙氣全干法凈化技術(shù)要求，正文部分共分十二章，內(nèi)容包括標準的適用范圍、規(guī)范性引用文件、術(shù)語和定義、總體要求、凈化工藝、適用條件及排放要求、凈化系統(tǒng)技術(shù)要求、監(jiān)測及過程控制、環(huán)保與安全、凈化效果、施工與驗收、運行與維護。六、與有關(guān)法律法規(guī)和強制性標準的關(guān)系GB51415-202《有色金屬冶煉廢氣治理技術(shù)標準》GB16297-1996《大氣污染物綜合排放標準》HJ2059-2018《銅冶煉廢水治理工程技術(shù)規(guī)范》HJ2060-2018《銅冶煉廢氣治理工程技術(shù)規(guī)范》HJ558-2010《清潔生產(chǎn)標準銅冶煉行業(yè)》GB/T13931-2017《電除塵器性能測試方法》GB/T534-2002《工業(yè)硫酸國家標準》GB50016-2014（2018年版）建筑設計防火規(guī)范GB31570-2015《石油煉制工業(yè)污染物排放標準》GBZ1工業(yè)企業(yè)設計衛(wèi)生標準GB/T12801生產(chǎn)過程安全衛(wèi)生要求總則GB50087工業(yè)企業(yè)噪聲控制設計規(guī)范GB50034建筑照明設計標準GB50057建筑物防雷設計規(guī)范GB50414-2007鋼鐵冶金企業(yè)設計防火規(guī)范GB12348工業(yè)企業(yè)廠界環(huán)境噪聲排放標準GB50489-2009化工企業(yè)總圖運輸設計規(guī)范GB50052-2009供配電系統(tǒng)設計規(guī)范GBT6719-2009袋式除塵器技術(shù)要求JBT8532-2008(2017)脈沖噴吹類袋式除塵器GB50264-2013工業(yè)設備及管道絕熱工程設計規(guī)范HJ/T75固定源煙氣（SO2、NOx、顆粒物）排放連續(xù)監(jiān)測技術(shù)規(guī)范HJ/T76固定源煙