尤翔宇，譚愛華，蘇艷蓉，楊 杰

(1.湖南省環(huán)境保護科學(xué)研究院，湖南長沙 410004;2.湖南有色金屬研究院，湖南長沙 410100;3.長沙市審計局，湖南長沙 410013)

銻是一種重要的稀有金屬元素，廣泛應(yīng)用于塑料、橡膠、涂料阻燃、聚酯催化劑、蓄電池、軸承合金、熒光粉、電子陶瓷、醫(yī)藥、軍事等領(lǐng)域［1］。近20年來，我國的銻工業(yè)得到了快速發(fā)展。銻的資源儲量、銻品生產(chǎn)量、消費量和出口量，均位居全球第一［2］。銻冶煉技術(shù)水平也處于世界前列，銻工業(yè)已成為我國有色金屬產(chǎn)業(yè)的重要支柱。

我國的銻冶煉以火法工藝為主，在冶煉過程中會排放大量的重金屬，包括銻、鉛、砷、汞、鎘、鋅等，這些重金屬元素通過廢水、廢氣、固廢等途徑對環(huán)境造成了嚴重污染，如何有效防控銻冶煉企業(yè)的污染已經(jīng)成為銻行業(yè)發(fā)展需要面對的首要問題。

1 銻冶煉行業(yè)發(fā)展與污染現(xiàn)狀

1.1 銻冶煉行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀

截止2012年底，我國銻礦保有查明資源儲量238.34萬t，居世界第一。2014年中國銻金屬產(chǎn)量達13.55萬t，約占全球總產(chǎn)量的4/5，是全世界最大的銻產(chǎn)品生產(chǎn)國［3］，其中湖南省銻品產(chǎn)量約占全國總產(chǎn)量的3/4。截止到2011年，全國合法銻品生產(chǎn)企業(yè)為91家，主要分布在湖南、廣西、云南、貴州、廣東等省區(qū)。

我國銻精礦產(chǎn)量從2000年的9.93萬t到2011年上升至12.80萬t，年均增長2.89%，精銻產(chǎn)量從2000年的11.33萬t上升到2011年的19.01萬t，年均增長6.16%［4］。2011年后隨著銻行業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和淘汰落后產(chǎn)能，銻的產(chǎn)量呈下降趨勢。但國內(nèi)銻精礦無法滿足銻冶煉行業(yè)需求的現(xiàn)狀仍十分突出，產(chǎn)業(yè)聚集度相對較低，銻產(chǎn)品產(chǎn)能在10 000 t以上的企業(yè)只有5家，產(chǎn)量僅占全國總產(chǎn)量的40%，大量小企業(yè)產(chǎn)量小，環(huán)境污染嚴重［1］。

1.2 銻冶煉典型工藝及產(chǎn)污節(jié)點

銻的冶煉方法主要包括火法和濕法，95%以上的銻冶煉企業(yè)均使用火法工藝。銻的火法冶煉主要包括揮發(fā)焙燒－還原熔煉法和揮發(fā)熔煉－還原熔煉法，常規(guī)流程是將硫化銻礦石或銻精礦經(jīng)揮發(fā)焙燒或揮發(fā)熔煉產(chǎn)出三氧化銻，再進入反射爐進行還原熔煉和精煉，最終產(chǎn)出金屬銻［4］。揮發(fā)焙燒工藝適用于冶煉品位低于40%的銻礦，處理品位高于40%的銻礦時通常選擇鼓風(fēng)爐揮發(fā)熔煉［1］?；鸱掍R的典型生產(chǎn)工藝如圖1所示。

1.3 銻冶煉行業(yè)重金屬污染來源

國內(nèi)95%以上的銻冶煉企業(yè)均采用火法工藝，在火法冶煉過程當(dāng)中會產(chǎn)生大量的廢氣、廢水、固體廢物、噪聲等污染物，廢氣中通常含有煙粉塵、SO2、重金屬等污染物，廢水主要包括酸性廢水和重金屬廢水，固廢主要包括砷堿渣、爐渣等，這些污染物對環(huán)境造成嚴重污染。

圖1 銻冶煉工藝流程及主要產(chǎn)污環(huán)節(jié)

1.3.1 大氣污染

在銻冶煉過程中主要采用火法煉銻，在冶煉過程中會排出大量煙氣，具有產(chǎn)生量大、成分復(fù)雜、不同工段排出的煙塵化學(xué)成分不同等特點。銻冶煉生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢氣主要是火法煉銻過程中排出的含有銻、鋅、銅、鉛、汞、砷等多種重金屬及其氧化物的煙粉塵和含有 SO2、NO2、顆粒物等［5］的煙氣。銻冶煉生產(chǎn)過程中廢氣的來源及特點見表1。

表1 銻冶煉生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的氣型污染物及來源

1.3.2 廢水污染

火法煉銻過程中產(chǎn)生的廢水較少，銻冶煉生產(chǎn)過程中的廢水包括爐窯設(shè)備冷卻水、銻錠冷卻水、煙氣凈化廢水、沖洗廢水、初期雨水等?；鸱ㄒ睙拸U水主要是沖洗水，冶煉過程中排放的無組織煙塵會在地面形成降塵，地面沖洗過程中也會產(chǎn)生含重金屬的廢水［6］。銻冶煉生產(chǎn)過程中的廢水來源及特征情況見表2。

表2 銻冶煉生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢水及來源

1.3.3 固體廢物污染

銻冶煉生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的固體廢物主要有鼓風(fēng)爐渣、鉛渣、還原泡渣、煙氣脫硫石膏渣、砷堿渣、污水處理渣等［7］。銻冶煉生產(chǎn)過程中的主要固體廢物和來源見表3。

表3 銻冶煉生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的主要固體廢物及來源

2 銻冶煉行業(yè)污染治理技術(shù)

2.1 銻冶煉煙氣治理措施

火法冶煉過程中會排放大量的重金屬煙氣，新建銻冶煉生產(chǎn)線采用富氧側(cè)吹工藝，利用低濃度煙氣制酸，實現(xiàn)硫的回收利用，原有的火法工藝由于二氧化硫濃度過低，只能采用脫硫工藝將煙氣處理后達標(biāo)排放［8］。銻冶煉煙氣治理措施具體見表4。

表4 銻冶煉煙氣治理技術(shù)

2.2 銻冶煉廢水治理措施

銻冶煉廢水主要是沖渣水、冷卻水等，污染物濃度較低，可以循環(huán)使用，煙氣凈化廢水、車間沖洗廢水等含有重金屬離子需要深度處理后才能達標(biāo)排放［9］。銻冶煉廢水治理措施具體見表5。

2.3 銻冶煉固體廢物治理措施

銻冶煉過程中產(chǎn)生的固廢數(shù)量較大，但大多屬于一般固體廢物，對人體健康的直接危害較小，多可以直接用于建筑材料，而砷堿渣等屬于危險固廢，渣中的砷幾乎全是水溶性的，一旦滲入地下或流入河流，將對環(huán)境造成嚴重污染，必須進行妥善處理［10］。銻冶煉產(chǎn)生的固體廢物處理技術(shù)如表6所示。

表5 銻冶煉廢水治理技術(shù)

3 銻冶煉行業(yè)存在問題分析

3.1 技術(shù)相對落后，裝備水平較低，能耗偏高

我國的銻冶煉企業(yè)以小企業(yè)為主，大多采用直井爐等傳統(tǒng)的熔煉工藝［12］。由于小企業(yè)多采用較為落后的熔煉技術(shù)和裝置設(shè)備，環(huán)境污染和資源浪費嚴重，主要表現(xiàn)為:(1)銻的回收率低，大企業(yè)可以達到96%的銻回收率，而小企業(yè)則往往低于90%，造成大量的銻在熔煉過程中流失;(2)能耗高，傳統(tǒng)煉銻工藝綜合能耗高達1420 kg標(biāo)準(zhǔn)煤/t銻，遠低于1 000 kg標(biāo)準(zhǔn)煤/t銻的國際先進水平;(3)污染嚴重，冶煉過程中產(chǎn)生的大量無組織排放銻塵，污染相當(dāng)嚴重。

表6 銻冶煉固體廢物處理

3.2 企業(yè)規(guī)模小、數(shù)量多、行業(yè)集中度低

我國10 000 t以上的銻品生產(chǎn)企業(yè)僅有5家，這5家主要銻冶煉企業(yè)產(chǎn)量占全國產(chǎn)量的比例呈下降趨勢。銻工業(yè)多年來的高速增長，僅是小企業(yè)產(chǎn)量的簡單放大，并沒有真正提高競爭力。我國銻冶煉行業(yè)的生產(chǎn)組織結(jié)構(gòu)較為分散，不僅導(dǎo)致了企業(yè)的粗放經(jīng)營、重復(fù)建設(shè)和惡性競爭，還造成銻冶煉行業(yè)內(nèi)自律能力差，嚴重削弱了我國銻冶煉行業(yè)的整體競爭能力。

3.3 原料對外依賴程度加大，冶煉企業(yè)原料供給保證程度低

我國的銻精礦自給率常年低于50%，原料主要依賴進口，而大量小企業(yè)由于工藝技術(shù)落后，資源回收率低，有價元素沒有得到充分回收，而工藝相對先進的大企業(yè)則面臨原料短缺、開工不足的局面。因此，原料供應(yīng)已成為我國銻工業(yè)持續(xù)發(fā)展的重要制約因素。

3.4 環(huán)境監(jiān)管能力不足，防控措施不到位

銻冶煉企業(yè)以小規(guī)模企業(yè)為主，多處于偏遠地區(qū)，基層環(huán)保部門由于人員、技術(shù)等限制，對這些企業(yè)的監(jiān)管難以到位，企業(yè)的重金屬粉塵無組織排放、重金屬污水偷排等現(xiàn)象屢禁不止，重金屬固廢亂堆亂放，存在著嚴重的環(huán)境隱患。

4 銻冶煉行業(yè)重金屬污染防控對策建議

4.1 重金屬污染防控政策法規(guī)對策建議

針對包括銻冶煉行業(yè)在內(nèi)的涉重行業(yè)，國務(wù)院通過了《重金屬污染綜合防治“十二五”規(guī)劃》，完善有色金屬冶煉行業(yè)相關(guān)的政策、法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)體系。專門針對銻冶煉行業(yè)的政策法規(guī)包括《銻冶煉行業(yè)準(zhǔn)入條件》、《錫、銻、汞工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》、《銻行業(yè)清潔生產(chǎn)評價指標(biāo)體系(征求意見稿)》等。與鉛鋅冶煉等其它行業(yè)相比，銻冶煉行業(yè)還應(yīng)加強相關(guān)技術(shù)文件的制定進度，盡快完成包括《銻冶煉行業(yè)污染防治技術(shù)政策》、《銻冶煉行業(yè)污染防治可行技術(shù)指南》、《銻冶煉行業(yè)污染治理工程技術(shù)規(guī)范》等在內(nèi)的銻冶煉行業(yè)污染防治技術(shù)政策體系，并定期對已有的技術(shù)文件進行修訂，注重重金屬細顆粒物等新問題的解決和新技術(shù)的推廣應(yīng)用［13］。

4.2 重金屬污染源監(jiān)管對策建議

針對銻冶煉行業(yè)重金屬污染源，應(yīng)嚴格落實污染物總量控制、重金屬排污申報、排污許可等在內(nèi)的管理措施，對重金屬污染物超標(biāo)排放以及造成環(huán)境污染的重點污染源應(yīng)當(dāng)限期治理，對涉及環(huán)境敏感點的重金屬污染源加大監(jiān)督執(zhí)法力度，強化重點污染源的環(huán)境風(fēng)險評估和應(yīng)急預(yù)案管理。針對銻冶煉行業(yè)小企業(yè)多、布局分散的特點，還應(yīng)加強重點區(qū)域基層環(huán)境監(jiān)管能力建設(shè)，健全重金屬污染源評估制度，建立風(fēng)險源分級管理制度，構(gòu)建基于風(fēng)險防范的環(huán)境管理體系，實現(xiàn)重金屬污染源監(jiān)管的全覆蓋［13］。

4.3 重金屬污染防控措施建議

以《銻冶煉行業(yè)準(zhǔn)入條件》和《錫、銻、汞工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》等技術(shù)文件為依據(jù)，堅決淘汰落后工藝和設(shè)備，鼓勵采用富氧側(cè)吹等新工藝，實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)技術(shù)升級。完善落后產(chǎn)能淘汰退出補償機制和先進污染防治技術(shù)的激勵機制，對環(huán)境風(fēng)險企業(yè)實行信貸限制，對重金屬危險廢物綜合利用企業(yè)和環(huán)境友好企業(yè)實行稅收減免等優(yōu)惠政策，提高企業(yè)在重金屬污染防控方面的積極性。同時，圍繞銻冶煉行業(yè)重金屬污染治理遇到的新問題，如重金屬細顆粒物控制技術(shù)、無組織排放煙塵控制技術(shù)［14］等，加強技術(shù)研發(fā)，促進新技術(shù)的運用，鼓勵企業(yè)在達到現(xiàn)有排放標(biāo)準(zhǔn)的情況下進行深度凈化，提高廢水的回收利用率，減輕環(huán)境風(fēng)險。

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