有色金属冶金环境保护资料ppt课件.ppt

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1、第13章 有色金属冶金节能与环保有色金属冶金节能与环保 Results 1 - 10 of about 605,000 for 节能减排节能减排. (0.18 seconds) 节能 综合能耗 有色金属能源消耗 工艺节能 工业窑炉余热余能利用 环保 烟气治理 废水治理 固体废弃物综合治理 清洁生产 我国有色金属行业优先发展的技术领域有色金属工业：高耗能产业 中国的能源利用效率仅为33%，比发达国家落后20年，相差约10个百分点。2003年，中国每万元GDP能耗是日本的8倍、美国的2.3倍、欧盟的4.5倍、世界平均水平的2.2倍 。目前，中国钢铁、有色、水泥、石化、电力等8个高能耗行业主要产品的

2、单位产出能耗平均比国际先进水平高出40%。 近年来我国有色金属工业的年能源消耗总量已超过8000万吨标准煤，约占全国能源消耗的3.5 %。其中铝工业万元GDP能耗是全国平均水平的4倍以上。 国家“十一五”经济和社会发展规划提出单位GDP降低能源消耗20%的节能目标。“十一五”开局之年,我国单位GDP能耗仅下降1.23%,化学需氧量和二氧化硫排放量不降反升,节能减排两大指标均未能完成。综合能耗 综合能耗：规定的耗能体系在一段时间内实际消耗的各种能源实物量按规定的计算方法和单位分别折算为一次能源的总和。一次能源(原煤、原油、天然气等)二次能源(如电力、热力、焦炭等国家统计制度所规定的能源统计品种)

3、生产使用的耗能工质(水、氧气等) 标准煤亦称煤当量，是将不同品种、不同含热量的能源按各自不同的含热量折合成为一种标准含量的统一计算单位的能源。 标准煤的计算目前尚无国际公认的统一标准，1千克标准煤的热值，中国、前苏联、日本按7000千卡计算，联合国按6880千卡计算。耗能工质是指在生产过程中所消耗的那种不作原料使用、也不进人产品，制取时又需要消耗能源的工作物质。如新水、循环水、压缩空气、氧气等。13.1 有色金属工业能源消耗 2004年我国有色金属工业的能源消耗总量为：电力1223.4亿千瓦时，比2000年增长105%，年均增长19.7%；煤炭1908.59万吨，比2000年增长57.7%，年

4、均增长12.1%；焦碳158.59万吨， 比2000年增长2.2%，年均增长0.5%；燃料油56.94万吨，比2000年增长16.4%，年均增长3.8%。 镍冶炼：6.94吨标煤/吨； 海绵钛：15.32吨标煤/吨； 精馏锌：1.69吨标煤/吨； 电解锌：2.01吨标煤/吨 铜冶炼：1.06吨标煤/吨 铅冶炼：0.63吨标煤/吨 铝冶炼：5.65吨标煤/吨 钢： 0.7654吨标煤/吨 铝冶炼工业合计能耗为2740万吨标准煤，约占有色金属工业能源消耗的57%。2004年，我国有色金属工业重点企业常见金属的最新价格（2007年4月27日）有色金属工业节能：工艺节能 矿山重点采用大型、高效节能设备

5、，提高采矿、选矿效率； 冶炼实行精料方针 铜冶炼工艺采用富氧强化熔炼，提高冰铜品位,用连续吹炼替代转炉吹炼(目前粗铜冶炼还有20%左右是落后的工艺技术) 氧化铝发展拜耳法等技术，逐步淘汰直接加热溶出技术。 电解铝生产要采用大容量预焙电解槽 铅熔炼生产采用氧气底吹炼铅新工艺及其它氧气直接炼铅技术，改造烧结鼓风炉工艺，淘汰土法炼铅；(铅冶炼仍有60%左右的能力是烧结锅、烧结盘等落后工艺技术) 锌冶炼优先发展湿法炼锌工艺，并逐步推广加压酸浸技术(锌冶炼也有22%左右的能力是小竖罐等落后工艺技术) 锡冶炼采用顶吹熔池熔炼替代反射炉熔炼有色金属工业节能：工业窑炉余热余能利用 改造工业窑炉，提高窑炉的热效

6、率 工业窑炉烟气余热回收利用，应首先用于炉窑自身的助燃空气、燃料及物料预热 工艺余能余热回收利用的原则是：梯级利用，高质高用。回收各种窑炉烟气余热，制定窑炉的烟气分类排放温度标准 加强规范工业窑炉余热余能利用评价 应充分利用工业废渣和产品固体显热13.2 有色金属工业环境保护 烟气治理 废水治理 固体废弃物综合治理 清洁生产 20052005年有色金属矿山采剥年有色金属矿山采剥废石废石1.61.6亿吨亿吨，产出，产出尾矿约尾矿约1.21.2亿亿吨吨，赤泥赤泥780780万吨万吨，炉渣炉渣766766万万 吨吨；排放；排放二氧化硫二氧化硫4040万吨万吨以上以上，废水废水2.72.7亿吨亿吨。

7、这些这些“三废三废”既是污染物，也能成为可利用资源。但是，既是污染物，也能成为可利用资源。但是，当前我国有色金属工业的当前我国有色金属工业的“三废三废”资源化程度还比较资源化程度还比较 低，低，固体废物利用率仅在固体废物利用率仅在13%13%左右左右( (60%60%) )；低浓度二氧化硫几乎；低浓度二氧化硫几乎没有利用；从工业废水中回收有价元素还是空白；除少数没有利用；从工业废水中回收有价元素还是空白；除少数大型企业利用冶炼余热发电外，大部分企业余热大型企业利用冶炼余热发电外，大部分企业余热 利用率利用率很低。很低。铜冶炼厂的烟气治理 铜冶炼的废气污染物产生点：主要为原料系统的落料点，熔炼炉

8、及吹炼炉产生的含尘和高浓度SO2的烟气，阳极炉等产生的含尘烟气，制酸系统的含SO2、SO3尾气，电解车间的硫酸雾。 干式收尘：冶炼含尘废气90%以上都采用干式收尘。常用的设备有：沉降室、旋风收尘器、滤袋收尘器和电收尘器等。 湿式收尘：如精矿和渣干燥的烟气治理用得最多。主要设备有水膜收尘器、冲击式收尘器、自激式收尘器和文丘里湿式收尘器等。 原料贮运、制备过程产生的粉尘一般设置通风集气系统，并配备布袋除尘器，除尘效率大于99%，排放粉尘浓度20-100mg/m3，大多可做到达标排放。熔炼炉、吹炼炉、焙烧炉等产生的高浓度SO2冶炼烟气送制酸系统前，一般先利用余热锅炉起沉降作用，去除粗颗粒物，然后设置

9、电收尘器系统收尘，能满足入制酸系统的要求。精炼炉产生的含尘、低浓度SO2烟气中应设置除尘脱硫处理系统。铜精矿中大多含不同品位的砷。烟气治理技术 1、二氧化硫净化高浓度净化回收：常用接触法生产硫酸；低浓度净化：控制方法包括采用低硫燃料、烟气脱硫和烟气的高烟囱排放稀释。常用的烟气脱硫方法：氨-酸法；氨-亚硫酸氨法；亚硫酸钠法；碱性硫酸铝-石膏法；氧化锌法；石灰-亚硫酸钙法；石灰-石膏法；液相催化-氧化法。烟气治理技术2、含氟烟气净化铝电解厂散发的污染物主要是氟化物（主要是氟化氢），其次是粉尘。干法：氧化铝吸附法，净化的废气来自铝电解槽。湿碱法：含氟烟气在卧式净化塔，用来自氧化铝厂的赤泥附液喷淋洗涤

10、。3、氮氧化物：以阳极泥为原料提取金银的电解过程以及金属加工厂用硝酸处理金属表面时产生的氮氧化物。 选择性催化还原；氨-碱两级吸收；碱-亚硫酸铵吸收；硝酸氧化-碱吸收等。4、铅烟：高效除尘；化学吸收（稀乙酸吸收；氢氧化钠吸收）5、汞尘及汞蒸汽：先用水冷却，再用活性炭吸附；高锰酸钾吸收等。6、粉尘：机械力除尘器；湿式除尘器；过滤除尘（布袋）；电收尘。烟气治理技术工业废水治理技术 有色金属工业废水来源分为采矿废水、选矿废水、冶炼废水和有色金属加工废水等。 按照废水中污染物成分可分为：酸性废水；碱性废水；重金属废水；含氰废水；含氟废水；含砷废水；含油废水和含放射性废水等。 常用治理方法：混凝沉淀；中

11、和法；氧化还原法、硫化法、离子交换法、浮选法、有机萃取法等。有色金属冶炼废水治理 铜冶炼厂：烟气制酸废水、含铜酸性水 铅锌冶炼厂：制酸废水 氧化铝厂：碱性废水 铝加工厂：含油废水 放射性废水 所有的外排口都必须监测，凡排放国家规定的一类污染物按车间或处理设施排放口进行检测。 冶炼部分，需监测下列项目：废水流量、pH值、悬浮物、酚、硫化物、氟、氰、油类、六价铬、镉、汞、铅、砷、铜、锌、铍等。 常用处理方法：石灰中和沉淀；硫化物沉淀；离子交换法等。固体废弃物治理和综合利用 有色金属工业固体废弃物主要是指采矿废石、尾矿（赤泥）、冶炼渣、粉煤灰、炉渣及化工渣等。分类来源名称一般性固体废弃物矿山各类采矿

12、废石铜、铅锌、锡、锑、汞、镍、钼、钨、稀有金属尾矿冶炼铜、铅的水淬渣；锌渣、锡渣、锑渣、汞沸腾炉炉渣、钴浸出渣；镍熔炼渣；锂渣有毒固体废弃物矿山含砷氧化铜尾矿；含铀铜尾矿；含砷锡精选尾矿冶炼湿法炼铜浸出渣；砷铁渣；铅冶炼渣（砷）；锌冶炼渣（湿法浸出渣、中和净化渣）；锡冶炼渣（砷）；锑冶炼渣（碱渣、湿法浸出渣）、铍渣、制酸的废触媒待测汞高炉渣；赤泥；污水处理产生的污泥固体废弃物治理和综合利用 有色金属工业对尾矿、赤泥、冶炼渣的综合利用途径，主要是回收其中的有价金属，作为建筑材料和矿山的填充材料等。 尾矿：作为资源堆存。（尾矿库、尾矿坝） 有害固体废弃物：安全填埋。2006年的一些亮点 电解铝行业

13、淘汰了全部落后生产工艺,取得了突破性进展,此举使行业污染物排放比过去平均下降90%。 水口山有色金属公司创新工艺流程,使企业二氧化硫回收率达到99%;（水口山炼铅法） 云南铝业公司用高新技术改造传统产业,吨铝能耗达到世界先进水平,污染物排放得到根本控制,被国家环保总局授予“国家环境友好企业”称号（186KA和300KA大型预焙）; 南山集团用世界领先工艺打造以原料、冶炼、深加工为一体的产业链,节能减排指标达到世界先进水平。清洁生产技术 清洁生产：对产品和产品的生产过程采用预防污染的策略来减少污染的产生。 清洁生产是一种新的创造性的思想，该思想清洁生产是一种新的创造性的思想，该思想将整体预防的环

14、境战略持续应用于生产过程、将整体预防的环境战略持续应用于生产过程、产品和服务中，以增加生态效率和减少人类产品和服务中，以增加生态效率和减少人类及环境的风险。及环境的风险。 清洁生产内容包括：清洁的产品、清洁的生产过程和清洁的服务。清洁生产审计 对企业现在的和计划进行的工业生产实行预防污染的分析和评估，是企业实行清洁生产的重要前提。 我们国家这方面工作刚刚起步，近期会发布有更多评价指标体系。国家发展改革委2007年第24号公告 为评价企业清洁生产水平，根据中华人民共和国清洁 生产促进法和国务院办公厅转发发展改革委等部门关于加快推行清洁生产意见的通知（国办发2003100号）要求，国家发展和改革委

15、员会制定了 包装行业清洁生产评价指标体系（试行）、火电行业清洁生产评价指标体系（试行）、磷肥行业清洁生产评价指标体系（试行）、轮胎行业清洁生产 评价指标体系（试行）、铅锌行业清洁生产评价指标体系（试行）、陶瓷行业清洁生产评价指标体系（试行）和涂料制造业清洁生产评价指标体系（试 行），现予以发布，并于发布之日起施行。附件： 一、包装行业清洁生产评价指标体系（试行） 二、火电行业清洁生产评价指标体系（试行）三、磷肥行业清洁生产评价指标体系（试行）四、轮胎行业清洁生产评价指标体系（试行）五、铅锌行业清洁生产评价指标体系（试行）六、陶瓷行业清洁生产评价指标体系（试行）七、涂料制造业清洁生产评价指标体系

16、（试行） 中华人民共和国国家发展和改革委员会二七年四月二十三日 5个重点领域；42个重点项目；5个重大专项 5个重点领域： 矿产资源领域； 节能领域； 环保领域； 基础材料领域； 新材料领域13.3 我国有色金属行业优先发展的技术领域有色金属工业中长期科技发展规划（2006年2020年）重大专项1.大型矿产基地资源综合利用技术 金川铜镍钴资源高效开发及产业化技术； 大厂锡锑铟多金属资源综合利用关键技术； 柿竹园钨钼铋多金属资源开发关键技术。2.再生资源循环利用3.铝冶炼重大节能技术4.轻金属结构材料制备和加工技术 高精度铝及铝合金材料短流程连续化制造技术； 高性能铝合金材料大型化、高精度制造技

17、术； 高性能镁合金及深加工技术； 高精度、高性能钛合金制造技术； 低成本金属基先进复合材料。5.电子信息材料及微电子配套材料 12英寸硅单晶抛光片产业化技术； 4英寸8英寸垂直梯度凝固法（VGF）GaAs单晶生长技术； 微电子配套材料； 半导体高纯材料。有色金属工业中长期科技发展规划（2006年2020年）1.有色金属矿山深部与外围资源预测与勘查技术；2.西部有色金属重要成矿带预测与勘查评价技术；3.矿山安全高效开采及灾害防治；4.金属矿床无废开采及环境整治；5.复杂矿物选别与富集技术；6.一水硬铝石型铝土矿浮选新工艺；7.低品位铜矿利用技术；8.锌资源最大化利用技术；9.氧化镍矿开发利用技术

18、；10.连续强化冶炼、吹炼短流程炼铜新工艺；11.液态高铅渣直接还原工艺和炉型研究；12.热法炼镁工艺装备优化；13.青海盐湖氯化镁资源电解镁技术研究；14.稀土冶炼分离清洁生产工艺；15.海绵钛冶炼技术；16.核级海绵锆生产技术；17.高纯稀有金属及其化合物制备技术；18.稀有金属资源综合回收利用技术；19.高强高导高性能铜合金材料；20.环境友好替代材料的开发和产业化；21.化学品氧化铝开发与产业化；22.熔盐电解法制备廉价稀土镁（铝）中间合金产业化技术；23.金属多孔材料制备技术；24.稀土发光材料及产业化技术；25.高纯稀土金属和特殊性能稀土化合物研制；26.高性能烧结法和粘结钕铁硼制

19、备技术及大型专用装备研究；27.高性能难熔金属材料、硬质合金及其深加工技术；28.压水堆用新一代锆合金管材工程化技术；29.贵金属材料；30.低温超导材料；31.高性能、长寿命动力电池用关键材料的产业化技术；32.工业用水循环利用技术；33.二氧化硫利用技术；34.尾矿、赤泥、炉渣固体废弃物资源化技术；35.余热利用与节能技术；36.铜、铝、铅、锌冶炼过程节能降耗的控制与优化技术；37.氧化铝生产流程模拟、仿真与优化技术；38.高效节能采选设备；39.高效强化冶炼工艺装备和自动化控制、检测技术开发；40.高效先进的高精度、短流程、连续化的有色金属加工成形装备；41.可循环再生有色金属流程装备；

20、42.军工配套材料。有色金属工业中长期科技发展规划（2006年2020年）国家重点行业清洁生产技术导向目录（三）国家重点行业清洁生产技术导向目录（三）（二）（二）新型顶吹沿没喷枪富氧熔池炼锡技术金属锡冶炼企业该技术将一根特殊设计的喷枪插入熔池，空气和粉煤燃料从喷枪的末端直接喷入熔体中，在炉内形成一个剧烈翻腾的熔池，强化了反应传热和传质过程，加快了反应速度，提高了熔炼强度。该技术熔炼效率高，是反射炉的1520倍，燃煤消耗降低50%；热利用效率高，每年可节约燃料煤万吨以上；环保效果好，烟气总量小，可以有效地脱除二氧化硫。 300KA大型预焙槽加锂盐铝电解生产技术大型预焙铝电解槽在铝电介质预焙槽电解

21、工艺中加入锂盐，降低电解质的初晶点，提高电解质导电率，降低电解质密度，使生产条件优化，产量提高。大型预焙槽添加锂盐后，电流效率明显提高，每吨铝直流电单耗下降368千瓦时、氟化铝单耗下降8.51千克，槽日产提高55.69千克。管-板式降膜蒸发器装备及工艺技术氧化铝生产行业采取科学的流场和热力场设计，开发应用方管结构，改善了受力状况，提高蒸发效率的同时大幅度降低制造费用；利用分散、均化技术，简化布膜结构，实现免清理；利用蒸发表面积和合理的结构配置，实现了汽水比0.210.23的国际领先水平，大幅度降低了系统能耗；引入外循环系统改变蒸发溶液参数，从而避免了碳酸钠在蒸发器内结晶析出。氧化铝的单位汽耗由

22、原来的6.04吨降到4.10吨，年均节煤8万吨以上，年均节水200万吨，同时减排污水230万吨。无钙焙烧红矾钠技术红矾钠生产企业将铬矿、纯碱与铬渣粉碎至200目后，按配比在回转窑中高温焙烧，使FeOCr2O3氧化成铬酸钠。将焙烧后的熟料进行湿磨、过滤、中和、酸化，使铬酸钠转化成红矾钠，并排出芒硝渣，蒸发（酸性条件）后得到红矾钠产品。与传统有钙焙烧红矾钠工艺相比，无钙焙烧工艺不产生致癌物铬酸钙，每吨产品的排渣量由2吨降到0.8吨，渣中Cr+6含量由2%降低到0.1%。 钢钢 Fe 3,400 镉镉 Cr 7,300 锰锰 Mn 25,740 铅铅 Pb 16,250 铬铬 Cr 77,000 锌锌 Zn 31,425 镁镁 Mg 17,400 铝铝 Al 20,450 铜铜 Cu 72,400 钛钛 Ti 70,000铋铋 Bi 297,000锡锡 Sn 109,750镍镍 Ni 441,000钴钴 Co 510,000铟铟 In 5.30银银 Ag 3.68 金金 Au 168 钌钌 Ru 170 铂铂 Pt 330 钯钯 Pd 103 铱铱 Ir 130 铑铑 Rh 1,710 返回返回