铅金属冶炼污染排放治理技术评价研究

杨再华　刘晓鸿

摘 要：随着我国工业化进程的不断推进，我国矿产业的过量采伐效应问题也展现出来，尤其是近些年来不断出现的铅中毒时间体现出我国铅金属冶炼污染排放流程系统出现了问题，为了提升我国居民的身体健康素质与国家环境的生态健康治理，需要进行对于铅金属冶炼污染排放治理的一系列相对系统又不会对于铅金属冶炼产生较大影响的科学性技术评价体系。

本文将研究重点放在以下三点：国内外铅冶炼污染防治现状，污染物质流分析以及构件前冶炼污染防治评价指标体系，由现状引申到目前铅冶炼污染排放治理技术的方式以及最终建立评价体系。

关键词：铅污染；物质流分析；防治

一、国内外铅冶炼污染防治现状

1铅冶炼污染现状

1）国外铅冶炼污染现状

世界上被查证存在的铅资料可以达到15亿t以上，铅主要分布地区为我国、美国、哈萨克斯坦以及澳大利亚，这四个国家占据世界铅储备的60.3%。在1950年以前，世界上对于铅的烧结与提取主要依靠鼓风炉工艺进行的，整体工艺相对简单，操作要求与成本要求较低，技术由于上百年的经验逐渐变得成熟，但是这种操作方法有一个天然的弊端就是无法控制或者减少铅冶炼的污染量，这种传统鼓风炉工艺会直接造成大量SO2排放造成烟气含酸，同时这种相对简陋的方法需要相对高额的能源消耗，对于现在已经紧缺的能源储备而言是一个大问题。

到了1970年以后，能源紧缺问题被搬上了大舞台，世界各国采取了新型铅工艺冶炼方式，目前国际上使用较多的是卡尔多法与基夫赛特法等，这些技术共同特点是对于冶炼进行氧气提供，对于熔炼过程进行强化处理，这些生产模式共同的特点就是相比于之前的鼓吹炉工艺而言，能源消耗更低，自动化水平更高，污染排放更加可控。

2）国内研究现状

截止到2005年年底为止，我国查明铅产区达到1014处，储存铅量达到了2841万t。作为铅产业的生产大国与消费大国，我国铅工业发展与国际类似，也经历了传统鼓风炉阶段与新型炼铅阶段，现在我国新型直接炼铅工艺已经可以达到鉛总产能的40%左右。

2铅冶炼污染防治技术

对于铅金属冶炼污染防治技术而言，防治方向主要由三大类：

1）动脉产业的生产环节污染防治

这一部分防治主要是从源头进行防治，寻找铅金属冶炼中原材料的替代品，从源头上消除或者是降低有毒物质进入铅金属冶炼过程。提升铅金属冶炼过程中的机械化趋势，尽量降低能源消耗多的生产方式，提倡能源再利用，多次利用。

2）静脉产业资源循环利用

这一部分防治重点放在资源多次利用与产品无害化，铅产品试用期结束后大多是可以进行再利用的，但是很多都被直接丢弃，在2002年能源峰会上注重提出了废弃零件再度利用的口号，根据数据显示，通过收集废弃铅产品实现再生产会降低原材料方面的60%以上，甚至会比原产品质量更好。

3）大环境下重金属污染治理

这一部分防治重点放在对于已有污染的着重治理方面，主要是包括对于重金属污染地区的水体修复与土壤修复，在传统铅厂周围土地会受到较为严重的污染，所以需要对于受污染地区进行污染排除与重金属异地转化。

3铅冶炼污染防治技术发展趋势

我国铅冶炼污染防治技术发展趋势主要放在“三废”处理技术方面，“三废”指的是废尘，废水以及废渣，对于废尘处理我国采取的是高效烟气脱硫技术，通过双碱法脱硫以及撞击流涡施技术进行除掉铅金属冶炼过程中出现的废尘；对于废水处理方面，国家积极研发新型的水污染处理剂，实现全面废水污染的降低；对于废渣处理方面，更大限度的利用废渣中存在的余热与材料，实现废渣的再利用与再回收。

二、污染物质流分析

1生命周期法确定系统边界

作为汇总评价产品的潜在影响方法，生命周期评价一直都被用作一个产业或是生产模式对于环境产生的影响进行量化，生命周期评价是进行在一定范围内的原材料与能源内容进行输入，对于产生污染物的污染级别与发展最为输出，在进行对于一项具体工艺进行生命周期评价时，要规定具体系统的所处范围，边界范围以及每一道工序对于最后产生的污染影响程度。

2铅污染物质流分析

2.1污染物产生与排放节点

对于铅冶炼的污染物进行防控，首先要确定冶炼的工业流程。

铅金属冶炼污染排放方式是多种的，首先是工业废水排放：

铅冶炼工厂对于产生的废水选择处理方式是不同的，铅冶炼工厂产生废水分为两种，一种是生产中产生的含有大量金属离子存在的废水，其次就是用于对设备进行冷却使用的不参与生产的废水，第二种虽然排放量大，但是可以多次循环使用，而且并不包含金属离子等有毒物质，但是相比于它生产过程中产生的废水污染性太大，需要精准治理。

2.2污染物产生与排放原因分析

对于污染物产生原因分析是多种的，根据污染原因变化而变化，尤其是对于原料与辅料产生的物料，很大程度上的原因是由于工艺稳定性差，相比于相对较差的工艺稳定性，排污系统也会不稳定，所以会产生难以控制的“三废”产生，其次就是人员因素，环境管理人员的奖罚程度不足以激励员工对于环境的保护积极性，管理制度不够严密导致长期出现管理部门的缺乏管理现象发生。

3铅冶炼污染防治关键工件

3.1冶炼工序

在对于铅金属冶炼污染排放治理上，首先要考虑的就是不同工序产生的污染，对于不同地区由于本身地区属性会使用不同的铅金属冶炼工序，现在国内外对于冶炼工序的差别较大，使用较多的是基夫赛特法与QSL法，这些工序生产率相比于之前的鼓风炉法有着更高的机械自主性以及能源的少消耗性，污染更低，成本更低，所以提倡使用新型节能铅金属冶炼工序。

3.2“三废”治理工艺

对于“三废”中的废水，采取的传统治理方法是使用铁氧体法与硫化法。但是这些方法相对比较浅薄而且无法达到深化处理的效果，所以近些年来中南大学研制出了生物制剂发与北京矿冶研究院研发出了高浓度泥浆法受到了较大关注与较好效果。

对于“三废”中的烟气，我国目前对于烟气治理的流程主要分为收尘、脱硫与制酸三个方面，收尘是使用电除尘以及旋风除尘等方式进行对于烟气的收集，收集效果已经可以达到99.5%以上，脱硫是使用石灰法、氨法等方法脱去烟气中的硫化物，制酸一般采取WSA工艺进行制酸，可以生产96%以上的硫酸产品。

三、铅冶炼污染防治评价指标体系的构建

1指标的建立原则

本章中的指标指的是生命周期指标，它是建立在全体物质与能量平衡基础上的评价体系，所以要考虑到原材料与能量的投入与输出，还要兼具指标确立的明确与科学性，便于调整简洁易懂。

2指标初选方法

指标初选方法主要有分析法与综合法，分析法是度量化对象因子，通过细分指标体系，将对象进行分裂对应，这是一种相对基础的指标构建方式，大致步骤分为三步：

首先要对于指标设立对象有较为清楚的说明体系，对于系统组成的构因有着相对明确的评价目标；

其次就是要对于对象因子的分级目标进行细分，多次重复细分流程，使得对象分级目标能够在评价体系中找到一个或是多个位置；

最后就是对于层次结构有着较为明确的指标构件，成立指标。

3评价指标的确定

最终确定铅金属冶炼污染排放指标存在两种，分别是环境管理类指标以及冶炼工艺装备指标。对于环境管理类指标包括了ISO9000達标，即对于铅冶炼厂内部管理构建与技术能力达标；ISO14000达标，即能够将铅冶炼厂环境处理标准对接到国际标准；劳动安全达标，保证铅冶炼厂工人工作期间不会受到工作烟尘等影响身体健康。对于冶炼工艺与装备指标包括了原料利用率达标，即原材料要占率总成本的消耗比重达标；工艺水平达标，即系统对于铅也炼钢炼铅的具体工艺进行考察，不允许出现对环境存在较大威胁性的工艺；装备水平达标，系统对于铅冶炼厂的冶炼设备进行考察，分级处理。

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