鉛金屬冶煉污染排放治理技術評價研究

楊再華　劉曉鴻

摘 要：隨著我國工業化進程的不斷推進，我國礦產業的過量采伐效應問題也展現出來，尤其是近些年來不斷出現的鉛中毒時間體現出我國鉛金屬冶煉污染排放流程系統出現了問題，為了提升我國居民的身體健康素質與國家環境的生態健康治理，需要進行對于鉛金屬冶煉污染排放治理的一系列相對系統又不會對于鉛金屬冶煉產生較大影響的科學性技術評價體系。

本文將研究重點放在以下三點：國內外鉛冶煉污染防治現狀，污染物質流分析以及構件前冶煉污染防治評價指標體系，由現狀引申到目前鉛冶煉污染排放治理技術的方式以及最終建立評價體系。

關鍵詞：鉛污染；物質流分析；防治

一、國內外鉛冶煉污染防治現狀

1鉛冶煉污染現狀

1）國外鉛冶煉污染現狀

世界上被查證存在的鉛資料可以達到15億t以上，鉛主要分布地區為我國、美國、哈薩克斯坦以及澳大利亞，這四個國家占據世界鉛儲備的60.3%。在1950年以前，世界上對于鉛的燒結與提取主要依靠鼓風爐工藝進行的，整體工藝相對簡單，操作要求與成本要求較低，技術由于上百年的經驗逐漸變得成熟，但是這種操作方法有一個天然的弊端就是無法控制或者減少鉛冶煉的污染量，這種傳統鼓風爐工藝會直接造成大量SO2排放造成煙氣含酸，同時這種相對簡陋的方法需要相對高額的能源消耗，對于現在已經緊缺的能源儲備而言是一個大問題。

到了1970年以后，能源緊缺問題被搬上了大舞臺，世界各國采取了新型鉛工藝冶煉方式，目前國際上使用較多的是卡爾多法與基夫賽特法等，這些技術共同特點是對于冶煉進行氧氣提供，對于熔煉過程進行強化處理，這些生產模式共同的特點就是相比于之前的鼓吹爐工藝而言，能源消耗更低，自動化水平更高，污染排放更加可控。

2）國內研究現狀

截止到2005年年底為止，我國查明鉛產區達到1014處，儲存鉛量達到了2841萬t。作為鉛產業的生產大國與消費大國，我國鉛工業發展與國際類似，也經歷了傳統鼓風爐階段與新型煉鉛階段，現在我國新型直接煉鉛工藝已經可以達到鉛總產能的40%左右。

2鉛冶煉污染防治技術

對于鉛金屬冶煉污染防治技術而言，防治方向主要由三大類：

1）動脈產業的生產環節污染防治

這一部分防治主要是從源頭進行防治，尋找鉛金屬冶煉中原材料的替代品，從源頭上消除或者是降低有毒物質進入鉛金屬冶煉過程。提升鉛金屬冶煉過程中的機械化趨勢，盡量降低能源消耗多的生產方式，提倡能源再利用，多次利用。

2）靜脈產業資源循環利用

這一部分防治重點放在資源多次利用與產品無害化，鉛產品試用期結束后大多是可以進行再利用的，但是很多都被直接丟棄，在2002年能源峰會上注重提出了廢棄零件再度利用的口號，根據數據顯示，通過收集廢棄鉛產品實現再生產會降低原材料方面的60%以上，甚至會比原產品質量更好。

3）大環境下重金屬污染治理

這一部分防治重點放在對于已有污染的著重治理方面，主要是包括對于重金屬污染地區的水體修復與土壤修復，在傳統鉛廠周圍土地會受到較為嚴重的污染，所以需要對于受污染地區進行污染排除與重金屬異地轉化。

3鉛冶煉污染防治技術發展趨勢

我國鉛冶煉污染防治技術發展趨勢主要放在“三廢”處理技術方面，“三廢”指的是廢塵，廢水以及廢渣，對于廢塵處理我國采取的是高效煙氣脫硫技術，通過雙堿法脫硫以及撞擊流渦施技術進行除掉鉛金屬冶煉過程中出現的廢塵；對于廢水處理方面，國家積極研發新型的水污染處理劑，實現全面廢水污染的降低；對于廢渣處理方面，更大限度的利用廢渣中存在的余熱與材料，實現廢渣的再利用與再回收。

二、污染物質流分析

1生命周期法確定系統邊界

作為匯總評價產品的潛在影響方法，生命周期評價一直都被用作一個產業或是生產模式對于環境產生的影響進行量化，生命周期評價是進行在一定范圍內的原材料與能源內容進行輸入，對于產生污染物的污染級別與發展最為輸出，在進行對于一項具體工藝進行生命周期評價時，要規定具體系統的所處范圍，邊界范圍以及每一道工序對于最后產生的污染影響程度。

2鉛污染物質流分析

2.1污染物產生與排放節點

對于鉛冶煉的污染物進行防控，首先要確定冶煉的工業流程。

鉛金屬冶煉污染排放方式是多種的，首先是工業廢水排放：

鉛冶煉工廠對于產生的廢水選擇處理方式是不同的，鉛冶煉工廠產生廢水分為兩種，一種是生產中產生的含有大量金屬離子存在的廢水，其次就是用于對設備進行冷卻使用的不參與生產的廢水，第二種雖然排放量大，但是可以多次循環使用，而且并不包含金屬離子等有毒物質，但是相比于它生產過程中產生的廢水污染性太大，需要精準治理。

2.2污染物產生與排放原因分析

對于污染物產生原因分析是多種的，根據污染原因變化而變化，尤其是對于原料與輔料產生的物料，很大程度上的原因是由于工藝穩定性差，相比于相對較差的工藝穩定性，排污系統也會不穩定，所以會產生難以控制的“三廢”產生，其次就是人員因素，環境管理人員的獎罰程度不足以激勵員工對于環境的保護積極性，管理制度不夠嚴密導致長期出現管理部門的缺乏管理現象發生。

3鉛冶煉污染防治關鍵工件

3.1冶煉工序

在對于鉛金屬冶煉污染排放治理上，首先要考慮的就是不同工序產生的污染，對于不同地區由于本身地區屬性會使用不同的鉛金屬冶煉工序，現在國內外對于冶煉工序的差別較大，使用較多的是基夫賽特法與QSL法，這些工序生產率相比于之前的鼓風爐法有著更高的機械自主性以及能源的少消耗性，污染更低，成本更低，所以提倡使用新型節能鉛金屬冶煉工序。

3.2“三廢”治理工藝

對于“三廢”中的廢水，采取的傳統治理方法是使用鐵氧體法與硫化法。但是這些方法相對比較淺薄而且無法達到深化處理的效果，所以近些年來中南大學研制出了生物制劑發與北京礦冶研究院研發出了高濃度泥漿法受到了較大關注與較好效果。

對于“三廢”中的煙氣，我國目前對于煙氣治理的流程主要分為收塵、脫硫與制酸三個方面，收塵是使用電除塵以及旋風除塵等方式進行對于煙氣的收集，收集效果已經可以達到99.5%以上，脫硫是使用石灰法、氨法等方法脫去煙氣中的硫化物，制酸一般采取WSA工藝進行制酸，可以生產96%以上的硫酸產品。

三、鉛冶煉污染防治評價指標體系的構建

1指標的建立原則

本章中的指標指的是生命周期指標，它是建立在全體物質與能量平衡基礎上的評價體系，所以要考慮到原材料與能量的投入與輸出，還要兼具指標確立的明確與科學性，便于調整簡潔易懂。

2指標初選方法

指標初選方法主要有分析法與綜合法，分析法是度量化對象因子，通過細分指標體系，將對象進行分裂對應，這是一種相對基礎的指標構建方式，大致步驟分為三步：

首先要對于指標設立對象有較為清楚的說明體系，對于系統組成的構因有著相對明確的評價目標；

其次就是要對于對象因子的分級目標進行細分，多次重復細分流程，使得對象分級目標能夠在評價體系中找到一個或是多個位置；

最后就是對于層次結構有著較為明確的指標構件，成立指標。

3評價指標的確定

最終確定鉛金屬冶煉污染排放指標存在兩種，分別是環境管理類指標以及冶煉工藝裝備指標。對于環境管理類指標包括了ISO9000達標，即對于鉛冶煉廠內部管理構建與技術能力達標；ISO14000達標，即能夠將鉛冶煉廠環境處理標準對接到國際標準；勞動安全達標，保證鉛冶煉廠工人工作期間不會受到工作煙塵等影響身體健康。對于冶煉工藝與裝備指標包括了原料利用率達標，即原材料要占率總成本的消耗比重達標；工藝水平達標，即系統對于鉛也煉鋼煉鉛的具體工藝進行考察，不允許出現對環境存在較大威脅性的工藝；裝備水平達標，系統對于鉛冶煉廠的冶煉設備進行考察，分級處理。

參考文獻：

[1]白璐，喬琦，鐘琴道，等.鉛冶煉行業重金屬污染防控監管現狀分析及對策[J].環境工程技術學報，2017，7（2）：232-241.

[2]周偉，ZHOUWei.鉛冶煉過程"三廢"污染及治理措施分析[J].楊凌職業技術學院學報，2017（1）：34-36.

[3]翟居付，李利麗.鉛冶煉污酸廢水處理技術改造生產實踐[J].硫酸工業，2017（10）：34-37.

[4]夏威夷，杜延軍，馮亞松，等.重金屬污染場地原位固化穩定化修復試驗研究[J].巖石力學與工程學報，2017，36（11）：2839-2849.

[5]張雅靜.原子吸收法對土壤鉛含量測定效率的提升方案研究[J].環境與發展，2017，29（3）：181-182.