锑冶炼行业污染防治现状及对策

尤翔宇，谭爱华，苏艳蓉，杨 杰

(1.湖南省环境保护科学研究院，湖南长沙 410004;2.湖南有色金属研究院，湖南长沙 410100;3.长沙市审计局，湖南长沙 410013)

锑是一种重要的稀有金属元素，广泛应用于塑料、橡胶、涂料阻燃、聚酯催化剂、蓄电池、轴承合金、荧光粉、电子陶瓷、医药、军事等领域［1］。近20年来，我国的锑工业得到了快速发展。锑的资源储量、锑品生产量、消费量和出口量，均位居全球第一［2］。锑冶炼技术水平也处于世界前列，锑工业已成为我国有色金属产业的重要支柱。

我国的锑冶炼以火法工艺为主，在冶炼过程中会排放大量的重金属，包括锑、铅、砷、汞、镉、锌等，这些重金属元素通过废水、废气、固废等途径对环境造成了严重污染，如何有效防控锑冶炼企业的污染已经成为锑行业发展需要面对的首要问题。

1 锑冶炼行业发展与污染现状

1.1 锑冶炼行业发展现状

截止2012年底，我国锑矿保有查明资源储量238.34万t，居世界第一。2014年中国锑金属产量达13.55万t，约占全球总产量的4/5，是全世界最大的锑产品生产国［3］，其中湖南省锑品产量约占全国总产量的3/4。截止到2011年，全国合法锑品生产企业为91家，主要分布在湖南、广西、云南、贵州、广东等省区。

我国锑精矿产量从2000年的9.93万t到2011年上升至12.80万t，年均增长2.89%，精锑产量从2000年的11.33万t上升到2011年的19.01万t，年均增长6.16%［4］。2011年后随着锑行业结构调整和淘汰落后产能，锑的产量呈下降趋势。但国内锑精矿无法满足锑冶炼行业需求的现状仍十分突出，产业聚集度相对较低，锑产品产能在10 000 t以上的企业只有5家，产量仅占全国总产量的40%，大量小企业产量小，环境污染严重［1］。

1.2 锑冶炼典型工艺及产污节点

锑的冶炼方法主要包括火法和湿法，95%以上的锑冶炼企业均使用火法工艺。锑的火法冶炼主要包括挥发焙烧－还原熔炼法和挥发熔炼－还原熔炼法，常规流程是将硫化锑矿石或锑精矿经挥发焙烧或挥发熔炼产出三氧化锑，再进入反射炉进行还原熔炼和精炼，最终产出金属锑［4］。挥发焙烧工艺适用于冶炼品位低于40%的锑矿，处理品位高于40%的锑矿时通常选择鼓风炉挥发熔炼［1］。火法炼锑的典型生产工艺如图1所示。

1.3 锑冶炼行业重金属污染来源

国内95%以上的锑冶炼企业均采用火法工艺，在火法冶炼过程当中会产生大量的废气、废水、固体废物、噪声等污染物，废气中通常含有烟粉尘、SO2、重金属等污染物，废水主要包括酸性废水和重金属废水，固废主要包括砷碱渣、炉渣等，这些污染物对环境造成严重污染。

图1 锑冶炼工艺流程及主要产污环节

1.3.1 大气污染

在锑冶炼过程中主要采用火法炼锑，在冶炼过程中会排出大量烟气，具有产生量大、成分复杂、不同工段排出的烟尘化学成分不同等特点。锑冶炼生产过程中产生的废气主要是火法炼锑过程中排出的含有锑、锌、铜、铅、汞、砷等多种重金属及其氧化物的烟粉尘和含有 SO2、NO2、颗粒物等［5］的烟气。锑冶炼生产过程中废气的来源及特点见表1。

表1 锑冶炼生产过程中产生的气型污染物及来源

1.3.2 废水污染

火法炼锑过程中产生的废水较少，锑冶炼生产过程中的废水包括炉窑设备冷却水、锑锭冷却水、烟气净化废水、冲洗废水、初期雨水等。火法冶炼废水主要是冲洗水，冶炼过程中排放的无组织烟尘会在地面形成降尘，地面冲洗过程中也会产生含重金属的废水［6］。锑冶炼生产过程中的废水来源及特征情况见表2。

表2 锑冶炼生产过程中产生的废水及来源

1.3.3 固体废物污染

锑冶炼生产过程中产生的固体废物主要有鼓风炉渣、铅渣、还原泡渣、烟气脱硫石膏渣、砷碱渣、污水处理渣等［7］。锑冶炼生产过程中的主要固体废物和来源见表3。

表3 锑冶炼生产过程中产生的主要固体废物及来源

2 锑冶炼行业污染治理技术

2.1 锑冶炼烟气治理措施

火法冶炼过程中会排放大量的重金属烟气，新建锑冶炼生产线采用富氧侧吹工艺，利用低浓度烟气制酸，实现硫的回收利用，原有的火法工艺由于二氧化硫浓度过低，只能采用脱硫工艺将烟气处理后达标排放［8］。锑冶炼烟气治理措施具体见表4。

表4 锑冶炼烟气治理技术

2.2 锑冶炼废水治理措施

锑冶炼废水主要是冲渣水、冷却水等，污染物浓度较低，可以循环使用，烟气净化废水、车间冲洗废水等含有重金属离子需要深度处理后才能达标排放［9］。锑冶炼废水治理措施具体见表5。

2.3 锑冶炼固体废物治理措施

锑冶炼过程中产生的固废数量较大，但大多属于一般固体废物，对人体健康的直接危害较小，多可以直接用于建筑材料，而砷碱渣等属于危险固废，渣中的砷几乎全是水溶性的，一旦渗入地下或流入河流，将对环境造成严重污染，必须进行妥善处理［10］。锑冶炼产生的固体废物处理技术如表6所示。

表5 锑冶炼废水治理技术

3 锑冶炼行业存在问题分析

3.1 技术相对落后，装备水平较低，能耗偏高

我国的锑冶炼企业以小企业为主，大多采用直井炉等传统的熔炼工艺［12］。由于小企业多采用较为落后的熔炼技术和装置设备，环境污染和资源浪费严重，主要表现为:(1)锑的回收率低，大企业可以达到96%的锑回收率，而小企业则往往低于90%，造成大量的锑在熔炼过程中流失;(2)能耗高，传统炼锑工艺综合能耗高达1420 kg标准煤/t锑，远低于1 000 kg标准煤/t锑的国际先进水平;(3)污染严重，冶炼过程中产生的大量无组织排放锑尘，污染相当严重。

表6 锑冶炼固体废物处理

3.2 企业规模小、数量多、行业集中度低

我国10 000 t以上的锑品生产企业仅有5家，这5家主要锑冶炼企业产量占全国产量的比例呈下降趋势。锑工业多年来的高速增长，仅是小企业产量的简单放大，并没有真正提高竞争力。我国锑冶炼行业的生产组织结构较为分散，不仅导致了企业的粗放经营、重复建设和恶性竞争，还造成锑冶炼行业内自律能力差，严重削弱了我国锑冶炼行业的整体竞争能力。

3.3 原料对外依赖程度加大，冶炼企业原料供给保证程度低

我国的锑精矿自给率常年低于50%，原料主要依赖进口，而大量小企业由于工艺技术落后，资源回收率低，有价元素没有得到充分回收，而工艺相对先进的大企业则面临原料短缺、开工不足的局面。因此，原料供应已成为我国锑工业持续发展的重要制约因素。

3.4 环境监管能力不足，防控措施不到位

锑冶炼企业以小规模企业为主，多处于偏远地区，基层环保部门由于人员、技术等限制，对这些企业的监管难以到位，企业的重金属粉尘无组织排放、重金属污水偷排等现象屡禁不止，重金属固废乱堆乱放，存在着严重的环境隐患。

4 锑冶炼行业重金属污染防控对策建议

4.1 重金属污染防控政策法规对策建议

针对包括锑冶炼行业在内的涉重行业，国务院通过了《重金属污染综合防治“十二五”规划》，完善有色金属冶炼行业相关的政策、法规、标准体系。专门针对锑冶炼行业的政策法规包括《锑冶炼行业准入条件》、《锡、锑、汞工业污染物排放标准》、《锑行业清洁生产评价指标体系(征求意见稿)》等。与铅锌冶炼等其它行业相比，锑冶炼行业还应加强相关技术文件的制定进度，尽快完成包括《锑冶炼行业污染防治技术政策》、《锑冶炼行业污染防治可行技术指南》、《锑冶炼行业污染治理工程技术规范》等在内的锑冶炼行业污染防治技术政策体系，并定期对已有的技术文件进行修订，注重重金属细颗粒物等新问题的解决和新技术的推广应用［13］。

4.2 重金属污染源监管对策建议

针对锑冶炼行业重金属污染源，应严格落实污染物总量控制、重金属排污申报、排污许可等在内的管理措施，对重金属污染物超标排放以及造成环境污染的重点污染源应当限期治理，对涉及环境敏感点的重金属污染源加大监督执法力度，强化重点污染源的环境风险评估和应急预案管理。针对锑冶炼行业小企业多、布局分散的特点，还应加强重点区域基层环境监管能力建设，健全重金属污染源评估制度，建立风险源分级管理制度，构建基于风险防范的环境管理体系，实现重金属污染源监管的全覆盖［13］。

4.3 重金属污染防控措施建议

以《锑冶炼行业准入条件》和《锡、锑、汞工业污染物排放标准》等技术文件为依据，坚决淘汰落后工艺和设备，鼓励采用富氧侧吹等新工艺，实现产业技术升级。完善落后产能淘汰退出补偿机制和先进污染防治技术的激励机制，对环境风险企业实行信贷限制，对重金属危险废物综合利用企业和环境友好企业实行税收减免等优惠政策，提高企业在重金属污染防控方面的积极性。同时，围绕锑冶炼行业重金属污染治理遇到的新问题，如重金属细颗粒物控制技术、无组织排放烟尘控制技术［14］等，加强技术研发，促进新技术的运用，鼓励企业在达到现有排放标准的情况下进行深度净化，提高废水的回收利用率，减轻环境风险。

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