江西银泰乐科技有限公司年产1吨氯化钯、10吨金属钯项目环境影响报告书简本.doc
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1、1 建设项目概况1.1 建设项目的地点及相关背景钯在工业上的主要用途是作为催化剂使用,而且都与加氢或脱氢过程有关,钯主要用作催化剂,具有良好的选择性好,活性高、寿命长等特点。近年来由于铂价格急速增加,抑制了铂金首饰的消费,由于钯的价格相对较低,人们转向开发研究钯金首饰。对首饰制造商来说,钯的价格低,利润高,投资风险低的优势,具有良好的市场前景。氯化钯用于钯、汞、铊和碘的测定、稀有气体提纯,以氯化钯生产的试纸可用于一氧化碳、钴的测定;氯化钯也可用于合成半导体含金属聚合体,该聚合体具有聚吡咯骨架,符合能量最小且接近平面,因此,氯化钯的市场潜力巨大。当前,我国正在大力发展循环经济,倡导建立资料节约型
2、社会,以缓解人口、资源、环境对社会可持续发展带来的巨大压力。贵金属废物(废液)给环境带来潜在的危害,不科学回收利用将造成资源的巨大浪费。实现贵金属的资源化处置,不仅能保持人类赖以生存的生态环境,同时又能实现贵金属的重复使用,因此贵金属资源化处置具有重要的现实意义,是资源再生利用的环境污染防治领域中的前沿课题,是构建资源循环型社会的重要内容。在此背景下,江西银泰乐科技有限公司决定在广丰县洋口镇和尚渡村筹建金属钯及氯化钯生产线。该项目于2008年入驻广丰,由于该企业未批先建,已建成氯化钯生产车间并投入使用,于2009年5月,广丰县环保局对该厂下达了责令整改通知书并对该厂进行了处罚,要求企业立即停止
3、建设、生产,补办环保手续。江西银泰乐科技有限公司位于广丰县洋口镇和尚渡村,厂址地处东经1180259、北纬282404,广丰县城东南面约7.5km处。1.2 项目建设内容及生产工艺1.2.1 建设内容本项目在已建成的基础上,还需新建一栋钯回收车间、焙烧炉房等主体工程;原料仓库及成品库、一般固废暂存库、危废暂存库、污水处理站、事故应急池、废气处理系统、噪声控制等贮运及环保工程,具体工程详见表1.2-1。表1.2-1 项目工程内容工程类别建设内容备注主体工程金属钯车间1栋(占地826m2):包括4套王水溶解反应器,2套氯化铵沉钯反应器,2套氨水络合盐酸沉钯反应器,1套水合肼还原器,1套氯化铵沉钯后
4、还原器等。新建焙烧车间1栋(占地100m2):设置1台处理量为40kg/h、50KW的焙烧炉。新建氯化钯车间(占地235m2):包括1套王水溶解反应器, 1套浓缩烘干装置等。已建成辅助工程原料仓库(占地407m2):含原料废催化剂仓库和危险废物暂存库(占地40m2)。仓库已建成已建成,按危险废物暂存设施要求建设。化学仓库(占地70m2)已建成配套工程机修车间(20m2)已建成公用工程供水、供电设施。已建成办公、生活设施。已建成环保工程消防废水池(兼事故池)新建废水处理站新建废气处理系统已建成氯化钯车间废气处理装置,将氯化钯车间排气筒增高至15m,新建金属钯车间和焙烧车间废气治理系统,危险废物暂
5、存库固体废物堆场在原料仓库内,按危险废物暂存设施要求建设。一般固体废物暂存库(20m2)已建成1.2.2 生产工艺焙烧目前,从废催化剂中回收金属钯的方法主要分为火法冶金和湿法冶金处理两大类。火法冶金法是将含钯的废催化剂经高温熔炼富集后再用传统的方法回收;湿法冶金主要采用离子交换、电解、置换等工艺处理。本项目拟采用火法冶金法回收废催化剂中的金属钯,因此焙烧室整个回收工艺的关键,合适的焙烧设备和方法是关系到回收率高低的一个重要因素。由于废钯催化剂极易吸水,如果直接焙烧,不仅会大大延长焙烧时间,同时高温下大量水分的急剧蒸发会将钯带走。因此在焙烧之前,应对含钯废催化剂进行预干燥处理,以除掉废催化剂中的
6、大部分吸附水。焙烧的作用主要有两方面:一是除去Pd-C废催化剂中的载体炭;另一方面是除去废催化剂中的有机物,因为有机物和炭灰阻碍下工序中钯与强酸的充分接触,以提高钯的回收率。在焙烧过程中,焙烧温度必须严格控制,因为钯在590就会氧化,形成氧化钯,而氧化钯难溶于无机酸,需要用甲酸等还原。因此焙烧温度不能超过590,实际控制在550左右,焙烧时间1.5-2h,可以有效防止氧化钯的形成,又能除去废催化剂中的炭及其他有机物。在项目废催化剂将首先经过烘干预处理后,送入焙烧炉焙烧约2小时,其中每批次设计焙烧量约60kg,一天10批次,每年共焙烧1900批次,废催化剂焙烧量约114吨左右。焙烧后得到的钯渣作
7、为精钯的制作原料,再将部分精钯投入氯化钯系统。粗钯渣经过强酸溶解、氯化铵沉淀、氨络合、盐酸沉钯和水合肼还原后得到纯度为99.99%的精钯。一部分精钯用于氯化钯的生产,其余可以外售。项目废钯催化剂分类进行焙烧,焙烧炉采用电加热,自动控温,钯碳进入焙烧炉后,先由电加热,待物料中的炭引燃后,由炭燃烧进行自己供热。含铝催化剂则由电加热进行焙烧。焙烧工段会产生废气,由于采用电加热,因此废气中主要污染物为烟尘。溶解王水配制项目使用王水均现配现用,项目所使用的盐酸和硝酸均为25kg/桶包装,在配置王水的时候,根据一定的比例,将盐酸和硝酸用物料泵打入高位槽进行混合,高位槽为密封设备,但在打开包装盖的时候,会有
8、少量HCl、HNO3的无组织挥发。溶解经焙烧后的钯催化剂(粗钯渣)以及粗钯,按种类或组成成分分别送入王水溶解反应器进行下一步反应。在90的条件下溶解4-6h,浸取其中的钯,把原料中的钯溶解成氯钯酸H2PdCl6。反应液经冷却、过滤并洗涤滤渣至滤液为无色。滤液中主要成分为氯钯酸,并间断加入盐酸赶硝。此时滤液的含钯成分为H2PdCl6,同时含有可溶于硝酸的贱金属和其它贵金属。反应过程中会产生NOX、硝酸雾和氯化氢等。由于采用王水溶解,王水中的Cl与银进行反应生产AgCl沉淀,故所有的银离子均进入酸溶渣中。根据资料,PbCl2溶于热水,在20下PbCl2的溶解度为0.99g/100g水,而100下P
9、bCl2的溶解度为3.34g/100g水,由于本项目原料中含铅量较低,按100%铅都溶解出来,在20下都不能达到饱和状态,故铅均以PbCl2的形式进入溶液中。王水是由硝酸和盐酸按1:3混合而成的(混酸中HNO3和HCl的物质的量之比为13)。在王水中含有硝酸、氯分子和氯化亚硝酰等一系列强氧化剂,同时还有高浓度的氯离子。金和铂等惰性金属不溶于单独的浓硝酸,而能溶解于王水,其原因主要是在王水中的氯化亚硝酰(NOCl)等具有比浓硝酸更强的氧化能力,可使金和铂等惰性金属失去电子而被氧化。反应过程为: HNO3 + 3HCl = 2H2O + Cl2 + NOCl3Pd + 4Cl2 + 4NOCl =
10、 3PdCl4 + 4NOPdCl4 +2HCl = H2PdCl6总反应方程式为: 3Pd + 4HNO3 + 18HCl3H2PdCl6 + 4NO8H2O其它物质的反应方程式与钯的反应方程式类似,反应过程在此不一一列出,总反应方程式如下:3Fe +6HCl+ 4HNO3 = Fe(NO3)3 + 2FeCl3+2H2O + NO+3H23Al+6HCl+ 4HNO3 = Al(NO3)3 + 2AlCl3+2H2O + NO+3H22Zn +2HCl+ 4HNO3 = Zn(NO3)2 + ZnCl2+2H2O +2NO2+H23Ni + 6HNO3 + 6HCl = Ni(NO3)3
11、+ 2NiCl3+ 3H2O + 3NO2+3H2Cu + 4HNO3 =Cu(NO3)2 + 2H2O +2NO22Pb +2HCl+ 4HNO3 = Pb(NO3)2 + PbCl2+2H2O +2NO2+H2在溶解过程中会产生NOX、HCl、H2等废气污染物和酸溶渣。氯化铵沉淀在室温下往氯化铵沉钯反应器加入氯化铵。四价钯与氯化铵能生成氯钯酸铵沉淀,与其它可溶杂质分离。氯化铵应稍过量,保证溶液中NH4Cl有10%以上的浓度。实际操作中按120-150g/l的浓度加入氯化铵。搅拌10min,然后静置过滤。滤出的血红色的氯钯酸铵固体用饱和氯化铵溶液进行洗涤,剩余母液因含有多余的重金属离子、NH
12、4Cl和溶解在水里的HCl,卖给有资质的单位回收金属。反应式: H2PdCl6 + 2NH4Cl(NH4)2PdCl6+ 2HCl氯化铵沉淀过程中会产生HCl废气和含氯化铵废液。氨络合氨是一种很强的络合物配位体,特别易与铂族金属离子等形成络合物。氨水络合的目的是为了除去料液中的金属杂质。在上步过滤所得的沉淀中加入氨水至PH=89,在不断搅拌下继续保温(8090)1h,使红色沉淀全部溶解。此时溶液的主成分为二氯化四氨合钯。不被氨络合的杂质如铁、铋以氢氧化物的形式沉淀出来,过滤除去杂质后滤液进入下一工段。反应式: (NH4)2PdCl6 + 6NH4OH = Pd(NH3)4Cl2 + 3NH4C
13、l + NH4ClO + 5H2O在氨络合过程中会产生含氨废气和碱渣。盐酸沉钯滤液过滤除去杂质后,在冷态下往溶液缓缓加入浓盐酸,连续搅拌,使pH 为l,此时有蛋黄色的二氯二氨络亚钯沉淀生成,过滤使酸溶性杂质进一步分离。氨络合液中加入HCl时,破坏了镍等金属的氨络离子,镍等金属形成氯化物留在溶液中,而二氯四氨络亚钯则转变成不溶解性的二氯二氨络亚钯沉淀。反应式:Pd(NH3)4Cl2 + 2HCl = Pd(NH3)2Cl2+ 2NH4Cl在盐酸沉钯过程中会产生HCl废气和废液。水合肼还原将盐酸沉钯得到的沉淀用少量氨水溶解后,缓缓加入水合肼,反应生成金属钯沉淀,过滤并用纯水反复洗涤至滤液呈中性,将
14、得到的钯在烘箱中110烘干3-4d,冷却后即为成品。部分钯作为氯化钯原料进入下一工段。水合肼与钯易发生还原反应,同时产生氮气和氨气(氨水中逸出)等废气。反应式:Pd(NH3)2Cl2 + 2(NH2)2H2O = Pd+2NH4Cl+ N2 +2NH4OH氯化钯工艺流程王水溶解将上述工段制得的钯用王水溶解成氯钯酸H2PdCl6。反应过程中会生成NO,同时伴有硝酸雾和氯化氢的挥发。反应式:3Pd + 4HNO3 + 18HCl3H2PdCl6 + 4NO8H2O赶硝为了减少氯钯酸溶液中的NO3-含量,提高产品质量,在王水溶解后,必须对氯钯酸溶液进行赶硝,对氯钯盐溶液加入适量的水和稀盐酸进行稀释,
15、进行加热煮沸,使前面生成的氯钯酸( H2PdCl 6) 在煮沸时,将自行转化为氯亚钯酸( H2PdCl4) , 形成稳定的低价亚钯氯络离子。同时,可以赶去溶液中大部分游离硝酸。反应式: H2PdCl6+ H2O=H2PdCl4+HCl + HClO 2HClO=2HCl+O2蒸发浓缩赶硝后的氯化钯溶液加热浓缩后,在120下烘2d,便得到氯化钯。反应式:H2PdCl42HCl + PdCl2氯化钯生产过程中有NOX、HCl等废气污染物。1.2.3 生产规模以外购石油化工、医药化工、农药生产等企业的含钯废催化剂和粗钯为主要生产原料,含钯废催化剂经焙烧后得到粗钯渣,经过王水溶解、氯化铵沉淀、氨络合及
16、水合肼还原等工序得到99.99%的金属钯约10吨,其中600公斤左右的精钯作为原料,年产氯化钯1000公斤,其余部分的精钯外售。1.2.4 建设周期本项目在已建成的基础上,还需新建一栋钯回收车间、焙烧炉房等主体工程;原料仓库及成品库、一般固废暂存库、危废暂存库、污水处理站、事故应急池、废气处理系统、噪声控制等贮运及环保工程,预计投产日期为2013年9月。1.2.5 投资项目总投资3400万元,其中固定资产投入2400万元,辅底流动资金1000万元,资金来源全部为企业自筹。其中环保投资110万元,占总投资3.24%。1.3 建设项目选址合理性分析1.3.1 国家产业政策相符性分析根据产业结构调整
17、指导目录(2011年本)的有关规定,本项目属于“三废”综合利用,为产业结构调整指导目录中的鼓励类,体现了国家鼓励综合利用发展的政策导向。1.3.2 与江西省高能耗高排放项目准入条件相符性分析与赣环督2007189号文件相符性分析根据江西省环保局关于进一步严格建设项目环评审批的通知赣环督2007189号,在江河源头水保护区、五河(赣江、抚河、丰溪河、饶河、修水)干流两侧1公里范围内、城镇集中式饮用水源取水口上游和湖库区域禁止新建直接排放废水的化工中间体等水污染严重或环境风险大的建设项目;在城镇规划区内,居民区、疗养院、学校等环境敏感区主导风上风向禁止新建化工中间体等大气污染严重或环境风险大的建设
18、项目;禁止新建选址、布局不符合城镇总体规划或环境保护功能区划的项目。经调查,上饶市拟投资3.75亿元建设城市供水引水工程,城市自来水水源为大坳水库,上饶市自来水厂水源、上饶县自来水厂水源及上泸镇、应家乡、皂头镇,信州区朝阳乡、茅家岭办事处等乡镇的水源全部由大坳水库供应。该项目管线全长36公里,其中隧道11公里,管线25公里,目前隧道完成9公里,管线23公里;将于2013年8月30日前建成投入使用,届时现有皂头自来水厂等小自来水厂将取消、上饶县自来水厂的水也取自大坳水库。信江、丰溪河上饶段将无饮用水取水口。本项目计划于2013年10月建成投入使用。因此,本项目符合关于进一步严格建设项目环评审批的
19、通知赣环督2007189号文件要求。与赣府厅发【2008】58号文件相符性分析根据江西省人民政府办公厅转发省发改委省环保局关于加强高能耗高排放项目准入管理实施意见的通知(赣府厅发【2008】58号),“二、项目准入及选址(六)项目选址要求2.江河沿岸选址要求:(2)五河支流(内流域面积2000平方公里以上)以河岸为界线,向陆地延伸1公里范围内禁止新建或改扩建各类高能耗、高排放建设项目。4.大气污染型项目的选址。在城镇居民聚集区域、规划区,主导风上风向,以城镇中心为界线,向外延伸5公里内,禁止新建化工、农药(原药生产)、钢铁、焦、水泥(熟料)、有色金属冶炼等大气污染型项目”的要求。本项目距丰溪河
20、2370m,不在居民聚集区域、规划区,主导风上风向,洋口镇位于项目的上风向,因此,项目能满足赣府厅发【2008】58号的要求。1.3.3 国家相关规范要求相符性分析根据关于切实加强风险防范严格环境影响评价管理的通知(环发201298号文件),化工石化、治金机电、制浆造纸项等可能引发环境风险的项目,在符合国家产业政策和清洁生产水平要求,满足污染物排放标准及污染物排放总量控制指标的前提下,必须在依法设立、环境保护基础设施齐全并经规划环评的产业园区内布设。本项目位于广丰县洋口镇和尚渡村(调园扩区后的广丰工业园区芦洋产业园收费站组团),不在已批复的广丰工业园区范围之内,根据江西省发改委关于同意江西广丰
21、工业园区开展扩区和调整区位前期工作的复函赣江发改外资函2012509号文件,江西省发改委同意广丰工业园区扩区和调整区位的前期工作。根据广府办抄字2013123号文件和广府字201340号文件,项目位于广丰县工业园区调园扩区的范围之内。目前广丰县工业园区管理委员会已委托我院对广丰县工业园区调园扩区规划进行环境影响评价。1.3.4 区域环境功能规划厂区及其附近环境空气执行环境空气质量标准二级标准、丰溪河执行地表水环境质量标准类标准、声环境执行声环境质量标准3类标准。从预测结果来看,本项目建设不会改变区域地表水体、环境空气、声环境等的功能要求。预测结果表明,正常生产情况下,项目外排废气对周围环境影响
22、较小;固体废物可得到较好处理处置,主要建筑物车间地面采取防渗等措施,避免对地下水和土壤产生不利影响。1.3.5 周围环境敏感程度项目位于广丰县项目集聚区,不占用基本农田,根据现状调查,在项目卫生防护距离内无居住区、食品、医药等对环境质量要求高的企业。本项目建成投产对环境空气的影响较小,工艺废水不外排,故对周边的环境影响都较小,符合广丰县工业园的规划,与周边已建和规划企业相容。1.3.6 区域总量控制要求本项目建成投产后,只要落实报告中提出的各项环保设施正常运行,则污染物可实现达标排放,主要污染物的排放总量能满足广丰县环保局批准的总量控制指标,不会使区域环境空气、地表水和声等环境功能发生变化。1
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