龍 淼
(佛山市環(huán)境工程裝備有限公司 廣東佛山 528000)
有色金屬也稱為非鐵金屬,是除鋼鐵以外(有時(shí)也將錳、鉻除外)的所有金屬。其數(shù)量眾多,在元素周期表112種元素中有95種都可歸入有色金屬家族。在這個(gè)大家族中,成員包括重金屬、輕金屬、貴金屬、稀有金屬、類金屬(大部分是半導(dǎo)體材料),它們?cè)诂F(xiàn)代社會(huì)中占用舉足輕重的地位,從宇宙飛船、衛(wèi)星、飛機(jī)、艦船、汽車到家居電器、電腦、手機(jī),沒(méi)有一樣離得開(kāi)有色金屬,可以說(shuō)有色金屬就是國(guó)民經(jīng)濟(jì)、國(guó)防科技的基礎(chǔ)材料和戰(zhàn)略物資。但在自然界中很少有天然的純金屬,絕大多數(shù)有色金屬都來(lái)自于礦石或二次資源(廢品回收)的冶煉和提取。目前,有色金屬冶煉方法主要有火法冶金、濕法冶金和電冶金三種工藝。在實(shí)際冶煉過(guò)程中,從礦石、金屬化合物、粗金屬到純金屬常采用兩到三種工藝的組合。火法冶金要經(jīng)過(guò)高溫反應(yīng),會(huì)產(chǎn)生煙氣、煙塵等污染問(wèn)題;濕法冶金也存在廢水、廢渣的污染和處理問(wèn)題;電冶金包括電熱冶金、電化冶金兩種工藝,電熱過(guò)程中會(huì)釋放少量廢氣和塵粒,電化也就是電解時(shí)有廢水、廢渣產(chǎn)生。此外,有色金屬冶煉過(guò)程中的噪聲是無(wú)法忽視的;采用濕法冶金、電化冶金時(shí)要用到危險(xiǎn)化學(xué)品,這些化學(xué)品的管理也涉及環(huán)境問(wèn)題;部分有色金屬礦石中含有鈾、釷等放射性元素,放射性污染控制更需引起足夠重視??梢?jiàn),有色金屬冶煉項(xiàng)目涉及的環(huán)境問(wèn)題較多,環(huán)境影響評(píng)價(jià)范圍較寬、內(nèi)容較廣。針對(duì)如何做好有色金屬冶煉項(xiàng)目的環(huán)境影響評(píng)價(jià),本文進(jìn)行了分析和探討。
有色金屬冶煉項(xiàng)目,除了要比較工程技術(shù)條件、各項(xiàng)費(fèi)用(建設(shè)、運(yùn)營(yíng)、運(yùn)輸?shù)龋踩珬l件以外,還應(yīng)重點(diǎn)分析論證選址的環(huán)境可行性,例如選址是否符合城市發(fā)展總體規(guī)劃、土地利用規(guī)劃以及是否在環(huán)境敏感區(qū)等,這個(gè)在環(huán)評(píng)工作中容易被忽視,而造成選址不合理[1]。環(huán)境敏感區(qū)包括生態(tài)敏感脆弱區(qū)、各類保護(hù)區(qū)、社會(huì)關(guān)注區(qū)等,均為不適合選址的地區(qū)。
《國(guó)務(wù)院關(guān)于發(fā)布實(shí)施〈促進(jìn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整暫行規(guī)定〉的決定》(國(guó)發(fā)〔2005〕40號(hào))對(duì)限制和淘汰落后產(chǎn)能做出了規(guī)定,而《產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整指導(dǎo)目錄》(2011年本)(2013年2月16日修正)則給出了產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)中鼓勵(lì)類、限制類、淘汰類三種類型指導(dǎo)目錄,其中有色金屬部分有明確的清單?!蛾P(guān)于抑制部分行業(yè)產(chǎn)能過(guò)剩和重復(fù)建設(shè)引導(dǎo)產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展若干意見(jiàn)的通知》(國(guó)發(fā)〔2009〕38號(hào))指出有色金屬中的多晶硅、電解鋁已嚴(yán)重產(chǎn)能過(guò)剩。上述文件對(duì)有色金屬冶煉項(xiàng)目的選址、建設(shè)規(guī)模、內(nèi)容、生產(chǎn)工藝、設(shè)備等給出了明確的指導(dǎo)意見(jiàn),對(duì)那些限制、淘汰、產(chǎn)能過(guò)剩等項(xiàng)目不予支持。部分項(xiàng)目環(huán)評(píng)沒(méi)有考慮與產(chǎn)業(yè)政策相符性,因而無(wú)法通過(guò)行政審批。例如目前我國(guó)粗銅產(chǎn)量85%以上都已采用富氧強(qiáng)化熔煉工藝,鼓風(fēng)爐、反射爐、電爐工藝屬于淘汰類,這樣的項(xiàng)目不能再考慮上馬了。
有色金屬數(shù)量很多,生產(chǎn)工藝更是五花八門,各式各樣,但歸納起來(lái)不外乎前述三種工藝及其組合。國(guó)家鼓勵(lì)采用清潔生產(chǎn)技術(shù),改造并淘汰落后產(chǎn)能。因此,在進(jìn)行生產(chǎn)工藝分析時(shí)就應(yīng)列出完整的工藝流程,判斷是否包含擬淘汰的工藝環(huán)節(jié)。下面以銅冶煉工藝為例說(shuō)明。
銅冶煉主要有火法冶金和濕法冶金兩種,世界上80%以上采用火法冶金,我國(guó)98%以上也是采用這種工藝?;鸱ㄒ苯鸬墓に囘^(guò)程主要由備料、熔煉、吹煉、火法精煉、電解精煉等環(huán)節(jié)組成。要在工藝流程圖上列出各個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)和產(chǎn)污節(jié)點(diǎn),產(chǎn)污環(huán)節(jié)包括廢氣、廢水和固體廢物。廢氣從原料制備、熔煉一直到精煉都存在廢氣(G),但以熔煉、吹煉、陽(yáng)極爐精煉、制酸系統(tǒng)、電解酸霧為主。既存在有組織的排放,也有無(wú)組織排放,所以應(yīng)將所有廢氣排放節(jié)點(diǎn)一一標(biāo)出,避免遺漏,廢水、廢渣情況也是一樣。然后分析針對(duì)這些節(jié)點(diǎn)的防治措施是否合理和完善。為了判斷污染物與防治措施是否全面,應(yīng)重視銅精礦的成分分析,關(guān)注銅、硫、砷、鉛、鎘和氟等元素的含量,并分析計(jì)算銅平衡、硫平衡、砷平衡及水量平衡。
清潔生產(chǎn)是防治污染的重要舉措,可以減輕末端治理的負(fù)擔(dān),提高項(xiàng)目環(huán)境的可行性,因此有色金屬冶煉項(xiàng)目應(yīng)分析清潔生產(chǎn)水平。目前,已經(jīng)有銅、鉛鋅冶煉的行業(yè)清潔生產(chǎn)推行方案出臺(tái),例如密閉電解槽防酸霧技術(shù)、永久陰極電解工藝、氧氣底吹-液態(tài)高鉛渣直接還原鉛冶煉技術(shù)等[2]。有些項(xiàng)目尚未有清潔生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn),可以計(jì)算能耗、物耗、水耗、單位產(chǎn)品污染物產(chǎn)生量與排放量等技術(shù)指標(biāo),并與國(guó)內(nèi)外同型先進(jìn)生產(chǎn)工藝進(jìn)行對(duì)比,分析清潔生產(chǎn)水平。
有色金屬冶煉項(xiàng)目現(xiàn)狀調(diào)查,除收集盡可能全面的相關(guān)資料以外,更應(yīng)重視現(xiàn)場(chǎng)踏勘和環(huán)境狀況的監(jiān)測(cè)?,F(xiàn)場(chǎng)踏勘要深入細(xì)致,充分掌握大氣環(huán)境、地表水與地下水環(huán)境、土壤、農(nóng)田等狀況。做好背景濃度的監(jiān)測(cè),如監(jiān)測(cè)有害物質(zhì)在大氣、土壤、植物、水中的濃度及噪聲背景等。對(duì)改擴(kuò)建項(xiàng)目還應(yīng)開(kāi)展無(wú)組織監(jiān)控點(diǎn)的測(cè)試
應(yīng)根據(jù)《環(huán)境影響評(píng)價(jià)技術(shù)導(dǎo)則》的要求確定環(huán)評(píng)工作等級(jí)和范圍,圍繞項(xiàng)目產(chǎn)污特點(diǎn)篩選評(píng)價(jià)因子。例如環(huán)境空氣評(píng)價(jià)因子除SO2、煙塵或顆粒物、硫酸霧以外,還應(yīng)根據(jù)礦源特點(diǎn)考慮評(píng)價(jià)因子,在礦石含砷、鉛較多時(shí)要將這兩項(xiàng)確定為評(píng)價(jià)因子。
有色金屬冶煉項(xiàng)目環(huán)境影響預(yù)測(cè)可采用《環(huán)境影響評(píng)價(jià)技術(shù)導(dǎo)則》推薦的模式,但廢水預(yù)測(cè)應(yīng)根據(jù)其中的特征污染物確定,例如銅冶煉項(xiàng)目廢水中的特征污染物是重金屬,所以水質(zhì)預(yù)測(cè)模式應(yīng)選用重金屬衰減模式;而鉭、鈮、鎢、錫多金屬礦冶煉項(xiàng)目酸性污水含氟化物、少量重金屬、放射性核素[3],放射性元素也是特征污染物,水質(zhì)預(yù)測(cè)模式可選用放射性核素模式。
從有色金屬冶煉項(xiàng)目氣態(tài)污染狀況分析,無(wú)組織排放造成的污染嚴(yán)重性并不都為人所知,應(yīng)在污染源處就將其收集起來(lái),變成有組織的排放。例如鉭、鈮、鎢、錫多金屬礦冶煉廢氣中含有大量氟化氫、氨氣、硫酸霧等強(qiáng)腐蝕、刺激性氣體,若任其外泄,對(duì)人和動(dòng)植物傷害很大,因此除了生產(chǎn)設(shè)施嚴(yán)格密封以外,還要在無(wú)組織排放口設(shè)置吸氣罩,另外整個(gè)生產(chǎn)車間也應(yīng)采用負(fù)壓操作,并且二次收集的廢氣也要經(jīng)過(guò)相應(yīng)處理后排放。但對(duì)排放源濃度的計(jì)算不能僅按達(dá)標(biāo)結(jié)果來(lái)考慮,因?yàn)槲廴疚锲鹗紳舛群茈y推算。在這種情況下,應(yīng)結(jié)合物料平衡、生產(chǎn)能耗和實(shí)際工程經(jīng)驗(yàn)來(lái)確定污染物的流向。
在有色金屬冶煉項(xiàng)目中,不同類型金屬的污染物種類、數(shù)量是有差別的,衛(wèi)生防護(hù)距離也應(yīng)有所區(qū)別,但現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)的覆蓋面太窄,除了銅冶金(鼓風(fēng)爐法)以外,其他的沒(méi)有列入??蓞⒄掌渌募?guī)定,如鉭、鈮、鎢、錫多金屬礦冶煉項(xiàng)目可參照《鎢、錫行業(yè)準(zhǔn)入條件》,確定衛(wèi)生防護(hù)距離為1km。
有色金屬是一個(gè)數(shù)量龐大的家族,要將每一種或每一類金屬的環(huán)評(píng)特點(diǎn)一一講明是很困難的事情。本文將有色金屬冶煉項(xiàng)目中的一些共性問(wèn)題拿出來(lái)分析和討論,希望發(fā)揮拋磚引玉之效,激起更多的共鳴和見(jiàn)解,為促進(jìn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)和諧發(fā)展和環(huán)保事業(yè)更上一層樓而努力。
[1]張萍,和麗萍,王瑞波,等.建設(shè)項(xiàng)目環(huán)境影響評(píng)價(jià)報(bào)告質(zhì)量存在的問(wèn)題及對(duì)策建議[J].環(huán)境科學(xué)導(dǎo)刊,2013,32(z1):97-99.
[2]邵朱強(qiáng).有色金屬行業(yè)清潔生產(chǎn)現(xiàn)狀分析 [J].中國(guó)科技投資,2012(29):44-45.
[3]黃江波,張靜,徐文炘.鉭、鈮、鎢、錫多金屬礦冶煉項(xiàng)目環(huán)評(píng)應(yīng)關(guān)注的幾個(gè)問(wèn)題[J].環(huán)境科學(xué)導(dǎo)刊,2013,32(z1):88-89.