有色冶煉煙灰中也有寶
有色金屬固廢綜合利用一直是固廢領域關注的重點。但是,因受相關技術所限,國內(nèi)危廢處置企業(yè)僅能對其中僅有的幾種主要金屬進行回收,許多微量元素卻不能有效回收,極易造成二次污染。
為解決這一難題,同時促使自身健康發(fā)展,不少企業(yè)積極開展科技研發(fā),成功在有色冶煉煙灰中提取鋅、錫等金屬,為固廢資源化利用探索新路。江西自立環(huán)保科技有限公司(以下簡稱“自立環(huán)保”)就是一例。
提取金屬元素難題待解
有色冶煉煙灰中富含多種有價金屬元素,由于其中鋅品位較低,從此類有色冶煉煙灰中提取鋅金屬難度較大
據(jù)了解,有色冶煉煙灰中富含銅、鋅、鉛、錫、銻、銦等有價金屬元素,由于其中鋅品位較低,一般含量在10%~30%左右,所以,從此類有色冶煉煙灰中提取鋅金屬難度較大。
國內(nèi)一些從事金屬濕法冶煉工作多年的專家曾經(jīng)明確表示,從技術角度講,用傳統(tǒng)的濕法煉鋅技術不太可能回收鋅金屬產(chǎn)品,因為其生產(chǎn)成本遠高于鋅錠產(chǎn)品價格。因此,國內(nèi)有色冶煉煙灰大多都作為固體危廢儲存或外售,占用了大量的土地資源且極易產(chǎn)生二次污染。
同時,全球30%鋅來源于二次鋅資源,再生鋅提煉成為固廢利用處置企業(yè)研發(fā)重點,二次鋅資源成為鋅生產(chǎn)的重要原料。近幾年由于鋅礦供應日趨緊張,一些企業(yè)紛紛改變原料結(jié)構,采用電爐煙塵等二次鋅資源作為鋅提煉主要原料,但由于工藝復雜回收困難較大。
基于對市場預判和企業(yè)自身定位,同時提升團隊研發(fā)能力,杭州申聯(lián)環(huán)?萍加邢薰荆ㄒ韵潞喎Q“申聯(lián)環(huán)保”)董事長葉標決定攻克從有色冶煉煙灰中提取鋅金屬的難題。“緊緊抓住國家創(chuàng)新發(fā)展戰(zhàn)略機遇,結(jié)合自身發(fā)展平臺,將科技與經(jīng)濟緊密結(jié)合,實現(xiàn)資源綜合利用,綠色發(fā)展是企業(yè)的奮斗目標。”他說。
據(jù)了解,研發(fā)工作主要由自立環(huán)保進行。自立環(huán)保系申聯(lián)環(huán)保的下屬子公司,是一家致力于資源無害化利用及無害化處置的環(huán)保企業(yè)。葉標帶領相關專業(yè)技術人員組成科研課題攻關團隊,聘請國內(nèi)有色行業(yè)資深專家,共同開展科研研發(fā),分3個階段共投入研發(fā)專項經(jīng)費近3億元。有了企業(yè)領導的重視,經(jīng)費的落實,課題很快進入實施運作。
有價金屬如何挑出來?
企業(yè)成功研發(fā)出“浸出—凈化—萃取—電積”提取鋅工藝,逐步優(yōu)化各項技術指標,使金屬鋅回收率達到75%以上,而后優(yōu)化技術方案,進行產(chǎn)業(yè)化
在研發(fā)第一年,課題攻關組開始進行小型實驗室試驗,采用氨—銨鹽溶液浸取鋅,鋅粉凈化溶液,電積法制備金屬鋅。通過大量試驗研究,鋅直收率低,電積鋅技術操作難度大,氨氣對操作環(huán)境污染嚴重,不適合處理有色冶煉煙灰。
而后,自立環(huán)保采用臺灣提供的專利技術設備,對有色冶煉煙灰進行酸法處置,用電積法制備金屬鋅,并在常規(guī)條件下進行小規(guī)模試驗研究。實驗結(jié)果表明,要達到傳統(tǒng)濕法煉鋅工藝要求,這一型號設備電力消耗大,凈化液中銅、鎘、鎳、鈷、氯等雜質(zhì)對除鎘效果差。
2013年底,項目課題攻關取得階段性進展,成功研發(fā)出“浸出—凈化—萃取—電積”提取鋅工藝,并進行了小型實驗室研究,逐步優(yōu)化各項技術指標,使金屬鋅回收率達到75%以上,并同時將伴生的銅通過“萃取—電積”提純?yōu)榻饘巽~。強化了浸出過程,使得鋅、銅浸出率達到95%以上,對浸出渣中富含的鎘和錫、鉛、銻等元素作為提取錫原料進行回收利用。對固體危廢物實現(xiàn)減量化、無害化、綠色環(huán)保處理。
實驗結(jié)果顯示,小型化試驗已具備進行擴大型工業(yè)化試驗的條件。為進一步摸索技術可行性,2013年10月,自立環(huán)保開始籌建鋅提取試驗廠,利用原硫酸鋅生產(chǎn)線上的浸出車間、溶液凈化車間、硫酸鋅結(jié)晶車間,按照小型試驗的工藝流程和技術指標改造為鋅提取擴大試驗廠。
通過近一年時間的試驗,擴大型工業(yè)化試驗取得預期效果。企業(yè)獲得大量有價值的試驗數(shù)據(jù)和工藝技術參數(shù),從中發(fā)現(xiàn)了小型實驗室所不能輕易覺察到的影響工藝技術和設備的關鍵因素。通過這次試驗,進一步優(yōu)化了技術方案,完善了工藝裝備。
項目針對低品位復雜多金屬物料同時還開發(fā)了多項清潔生產(chǎn)關鍵技術,包括復雜多金屬廢料火法—濕法聯(lián)合生產(chǎn)技術、陽極爐渣氧壓浸出技術、多金屬煙塵濕法提取銅鋅技術、多金屬爐渣及煙塵生產(chǎn)精錫及銻鉛合金技術,以及鎳、銦、金、銀等金屬回收及其高值化利用技術,解決了復雜多金屬物料的清潔提取、高效分離與高值化利用及其附帶的環(huán)境污染問題。技術不僅可以處理高品位的廢銅渣、再生廢料、電子拆解件,還可以處理低品位的銅泥、煙灰等復雜多金屬物料,適用范圍廣。
注重環(huán)保,綠色發(fā)展
為確保固廢貯存的安全,自立環(huán)保建有1.2萬平方米的危廢倉庫和近2.8萬平方米的一般固廢倉庫,防止固廢在儲存中的二次污染
在注重科研開發(fā)的基礎上,企業(yè)還加強企業(yè)內(nèi)部環(huán)境管理。為確保固廢貯存的安全,自立環(huán)保建有1.2萬平方米的危廢倉庫和近2.8萬平方米的一般固廢倉庫,防止固廢在儲存中的二次污染。
為了使煙塵治理達到更好的效果,自立環(huán)保采用先進技術對尾氣、煙塵和廢水進行重點治理,連續(xù)兩年對煙塵脫硫系統(tǒng)進行技術改造,進一步提高了脫硫除塵效率,使廢氣累計脫硫率達到99%,除塵率達到99.5%,實現(xiàn)穩(wěn)定達標排放。在此基礎上,又將投資建設二級脫硫除塵設施,確保尾氣排放優(yōu)于國家規(guī)定的大氣排放標準。
企業(yè)建有日處理600噸的污水處理站15萬立方米回用水池,對生產(chǎn)廢水和收集的初期雨水進行分類處理,廢水實現(xiàn)清污分流。處理后的廢水全部回用于生產(chǎn),水循環(huán)利用率達97%以上。
自立環(huán)保在固廢處置、科研和生產(chǎn)過程中,十分重視綜合利用和節(jié)能減排工作,建有兩臺余熱蒸汽鍋爐,年產(chǎn)蒸汽20余萬噸,還建成了余熱發(fā)電廠,每年可節(jié)約能源折合標準煤近3萬噸。

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