《废铜再生企业环保技术探讨》由会员分享，可在线阅读，更多相关《废铜再生企业环保技术探讨（6页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、精选优质文档-倾情为你奉上废铜再生企业环保技术探讨沈守稳 夏约祥（宁波长振铜业有限公司 浙江宁波 ）摘要：本文介绍了废铜再生行业产业政策及环保要求；废铜再生企业主要生产工艺及产污分析；污染治理工艺；环保技术发展。关键词：废铜再生；环保；技术；前言我国是世界上最大的废杂铜进口国，废杂铜主要来自工业发达和环保要求严格的国家，从美国和日本进口比例为38%和25%，此外我国每年有15万吨自产废杂铜。目前我国生产再生铜的方法主要有两类：第一类是将废杂铜直接熔炼成不同牌号的铜合金或精铜，所以又称直接利用法；第二类是将杂铜先经火法处理铸成阳极铜，然后电解精炼成电解铜，并在电解过程中回收其它有价元素。用第二类
2、方法处理含铜废料时，通常又有三种不同的流程，即一段法、二段法和三段法。我国目前铜再生产业发展迅速，但企业的生产规模和工艺参差不齐，一些大型企业无论在生产规模、技术、环保等方面都在国内行业中处领先位置，并成为铜再生工业的骨干。但是也看到，国内众多的中小型企业，目前仍采用原始的熔炼技术，没有相应的环保设备，对环境造成了极为严重的污染。这方面的问题集中体现为三点：首先，我国废杂铜的回收多采用手工拆解剥选分类，机械化程度低，劳动强度大；其次，我国铜再生企业规模小、工艺技术水平较低、废铜利用水平不高 、产品质量不稳定、环保不达标等；再次我国许多中小企业再生工艺及设备落后，废杂铜中含有的有价金属得不到充分
3、的回收和利用，造成资源浪费和经济损失；欠发达地区的许多中小企业，直接采用冲天炉熔化废杂铜原料制备黑铜，燃烧产生的有毒致癌物质肆意排放，严重污染了周围的生态环境。一、国家相关产业政策及行业发展规划中的环保要求 中国再生有色金属产业“十一五”及中长期发展规划1对铜再生发展提出了相关要求：到 2010 年，再生铜产量达到200 万吨，占铜消费量的 35%。建设年利用废杂铜 10 万吨以上的再生铜企业 5 家，年利用废杂铜 3-10万吨的铜再生企业 20 家。铜冶炼行业准入条件2对铜再生行业有严格的生产和环保要求：禁止利用直接燃煤的反射炉熔炼废杂铜。在矿产粗铜熔炼工艺和装备方面，依法立即淘汰现有的1.
4、5平方米及以下密闭鼓风炉，2006年底前淘汰反射炉、电炉和1.5-10平方米（不含10平方米）熔炼用密闭鼓风炉，2007年底前淘汰所有鼓风炉。根据中华人民共和国环境保护法等有关法律法规，所有新建、改建项目必须严格执行环境影响评价制度，持证排污（尚未实行排污许可证制度的地区除外），达标排放。环保部门对现有铜冶炼企业执行环保标准情况进行监督检查，定期发布环保不达标生产企业名单，对达不到排放标准或超过排污总量的企业决定限期治理，治理不合格的，应由地方人民政府依法决定给予停产或关闭处理。铜冶炼污染物排放要符合国家工业炉窑大气污染物排放标准（GB 9078-1996）、污水综合排放标准（GB 8978-
5、1996）和有关地方标准的规定。本文探讨的废铜再生企业指将废杂铜直接熔炼成不同牌号铜合金的企业。二、废铜再生企业主要生产工艺及产污分析2.1 行业采用的生产原料、技术路线和生产工艺流程废铜再生企业的原料为废杂铜，来源及成分非常复杂，包括有金属加工企业产生的边角料和铜屑、废电线电缆、含铜渣泥、从废电机和废变压器中拆解下的铜线、报废的机器零部件、废电脑配件、电子元件和水暖器具等。废铜再生技术路线主要由以下几个阶段组成：（1）原料的预处理：根据不同原料主要有分选、破碎、清洗等；（2）熔炼：主要为电炉法，制造连铸棒、连铸锭；（3）挤压、拉伸：连铸锭经过挤压、拉伸等加工工序生产出铜棒、铜线等产品。国内废
6、铜再生企业的基本生产工艺路线如图：图12.2 生产过程中的排污节点、排放污染物种类废铜再生企业排污节点见图1，存在的污染源以及污染物种类如下：（1）预处理过程主要产生废弃物、噪声、灰尘，废弃物主要包括废钢铁、废塑料、泥土等；（2）在熔炼过程中产生的烟气，是废铜再生企业的主要污染源，包括颗粒污染物（主要成分是金属氧化物和非金属氧化物）、二噁英；2007年，国家环保局履约办公室和中国色金属工业协会、北京中色再生金属研究所等单位曾经对国内有代表性的废铜再生企业熔炼炉烟气进行测试，测试结果表明，废铜再生企业废气中存在二噁英，二噁英的浓度与处理的废铜中夹杂的有机物含量有关；（3）熔炼过程产生的熔炼炉渣，
7、主要成分为金属氧化物；（4）延伸/扒皮/拉丝过程中主要产生噪声；（5）酸洗过程中主要产生酸性重金属废水、酸雾；废铜再生企业的工业废水除了酸洗水之处，还有冷却水，形成规模的生产企业在冷却水方面已经基本能够做到闭路循环利用不外排，所以企业对外排放的只是生活污水、酸洗废水、场地冲洗水、与原料接触的雨水等。三、废铜再生企业污染治理工艺废铜再生企业产生的主要污染物有废气(熔炼废气为主)、酸洗废水、生活污水、场地清洗水。熔炼废气中的主要污染物具有温度高、颗粒大、易截留、污染物组分变化大(原料成分复杂引起)的特点。一般的废铜再生企业在生产工艺上未采取控制二噁英产生的措施以及直接采用简单的布袋除尘器处理废气3
8、，致使二噁英严重污染环境且该废气处理工艺也不能全部满足以下的要求：一、高处理效率；二、处理成分复杂、粒径分布广、温度高的废气；三、处理污染物浓度范围广的废气；四、处理装备占地面积小、灵活；五、运行稳定可靠、不会形成二次污染；六、操作、维护简单。而有一定规模的废铜再生企业在原材料处理环节对废杂铜进行处理，杜绝了有机物进入熔炼炉，很好的解决了二噁英污染问题，而在废气处理上选用通用、成熟、简便并能够满足上述要求的重力冷却沉降、旋风除尘加脉冲布袋除尘组合工艺。重力冷却沉降与旋风除尘主要是对废气进行冷却且去除废气中的大颗粒污染物，消除废气中的不良因素，以保证布袋除尘器良好运行。图2：脉冲布袋除尘器工艺图
9、图3：重力冷却沉降器、旋风除尘器与脉冲布袋除尘器组合工艺实例图酸洗废水中的主要污染物为悬浮物、石油类(少量)、化学需氧量、pH值2、铅、铜、锌、砷、镍和镉等。根据重金属离子的溶解度随pH的变化且沉淀颗粒大的特点，采用中和法与重力沉降组合的处理工艺4。大多数企业采用以上工艺，但在处理含有锌的酸洗废水时很少考虑到锌在pH调高的过程中会出现先沉淀后反溶解的情况，从而导致锌含量不能达标。为了更好的去除锌，在沉降后增加酸回调、机械过滤处理单元。加酸回调pH到标准范围内，同时实现锌的沉淀，经机械过滤器过滤后达到去除锌的目的。酸洗废水处理流程如下图：图4：酸洗废水处理流程图生活污水中的主要污染物为悬浮物、石
10、油类、化学需氧量、生化需氧量、氨氮、总P等，BOD5/CODCr的比值在0.5以上，可生化性良好，因此选择处理效率高、运行费用低的活性污泥法。处理流程如下图：图5：生活污水处理流程图预处理过程产生的废钢铁、废塑料作为原料销售给其他利用企业，泥土等不可利用的废物交给垃圾场进行处理。噪声主要采取减震、隔声的降噪措施，灰尘经过简单的布袋处理。熔炼炉渣中的铜氧化物回用，其他金属氧化物销售给其他利用企业。延伸/扒皮/拉丝过程中产生的噪声，采取减震、消声、隔声的降噪措施。酸洗过程中产生的酸雾采用吸收设备进行中和喷淋处理。四、废铜再生企业环保技术发展 目前废铜再生企业环保技术的发展主要包括以下两个方面：4.
11、1 推广应用清洁生产工艺，目前该行业清洁生产的主要工艺包括：（1） 对原材料进行预处理。即在熔炼之前，将废铜之中的非铜物质最大限度的分离出，避免这些杂质在熔炼过程中产生污染。如宁波长振有限公司采用的“回收废旧黄杂铜分拣破碎筛选熔铸加工循环再生技术”，其包括分选，破碎、筛选三大环节。通过对废旧黄杂铜的分选，解决原材料元素的差异性大的问题，分选的各类材料元素达到相对稳定，挑选出含有害杂质元素（不适合黄铜、铅黄铜）的物料及高附加值的金属材料。然后对各类物料进行机械化破碎，解决原材料的体积差异、废旧零件中粘附有玻璃、塑料、橡胶等物质及与其它金属材料的物理、机械结合，大大降低原材料的体积大小差异，及分离
12、分选困难的问题。最后通过磁选、筛选、水洗等技术，分离出铁质金属、塑料、橡胶等有机物，铝镁等轻质金属，尘土等，得到各种成分相对稳定的不同粒度的废旧黄杂铜原材料。该技术可以从源头上治理污染的目的；（2）使用高温高效的熔炼设备，产生烟气二次燃烧技术，提高了烟气温度，使二噁英类污染物得到分解，避免对环境的污染；（3）采用清洁能源或清洁燃料。如采用中频感应电加热取代一段式煤气加热，使用天然气或煤气替代使用煤炭、重油作为燃料熔炼再生铜等；（4）淘汰落后的工艺设备。如直接燃煤的反射炉等。（5）采用富氧燃烧技术，不仅可以节约能源，提高燃烧效率，而且可以大幅度的降低烟气的产生量。4.2 采用先进的污染治理工艺：
13、（1）熔炼废气采用重力冷却沉降、旋风除尘与脉冲袋式除尘组合工艺，处理后各项指标均能达到国家标准限值，再加上良好的管理措施，除尘效率一般能达到为99%，但熔炼废气成分变化大，导致废气处理稳定性不高，可采用二级袋式除尘。（2）酸洗废水采用中和、重力沉降、pH回调与机械过滤组合工艺处理后，各项指标均能达到国家标准限值。只是少量的重金属在土壤中经过长时间的富集后同样会对环境产生极大的危害，因此可采用处理效率高、运行费用低的人工湿地做后续深化处理。结束语近年来，随着社会对环境保护的高度重视，我国废铜再生企业加大了环保投入，环保工作取得了积极进展，即将出台的再生有色金属工业污染物排放标准等标准的制定实施，必将有力促进废铜再生产业技术装备和污染治理技术的进步，改变经济增长粗放的模式，落实科学发展观，促进人与自然的和谐进步。主要参考文献：1中国有色金属工业协会再生金属分会 “中国再生有色金属产业“十一五”及中长期发展规划”2中国国家发展和改革委员会 “铜冶炼行业准入条件” 2006年6月30日3刘天齐、黄小林、邢连壁等 三废处理工程技术手册废气卷 化学工业出版社 1999年5月第1版 第164页-171页4北京水环境技术与设备研究中心等三废处理工程技术手册废水卷 化学工业出版社 2000年4月第1版 第271页278页专心-专注-专业
