锑行业清洁生产评价指标体编制说明

锑行业清洁生产评价指标体系（征求意见稿）编制说明锑行业清洁生产评价指标体系编制课题组二O一五年二月目 次1 项目背景 .11.1 项目来源 .11.2 编制过程 .12 行业现状、存在的问题和标准编制意义 .12.1 我国锑采选行业发展现状 .12.2 我国锑冶炼行业发展现状 .122.2 锑行业存在的主要问题 .212.3 清洁生产评价指标体系编制的必要性 .233 适用范围 .234 编制依据和参考资料 .244.1 制定本评价指标体系的依据 .244.2 制定本评价指标体系的主要参考资料 .245 编制方法和技术路线 .255.1 评价指标体系的使用目的 .255.2 指导原则 .255.3 评价指标体系制定技术路线 .265.4 评价指标体系的指标分类 .276 指标确定说明 .326.1 生产工艺及设备指标的确定 .326.2 资源能源消耗指标的确定 .326.3 资源利用指标的确定 .356.4 污染物产生指标的确定 .386.5 产品特征指标的确定 .436.6 环境管理要求 .437 评价指标体系实施的可行性分析 .437.1 评价指标体系实施的技术可行性 .437.2 评价指标体系的经济可行性分析 .447.3 评价指标体系实施的可操作性分析 .448 评价指标体系实施的污染减排潜力分析 .441锑行业清洁生产评价指标体系编制说明1 项目背景1.1 项目来源根据国家发改委、环境保护部、工业和信息化部公告 （2014年 第16号）（锑行业清洁评价指标体系纳入了清洁生产评价指标体系制修订计划（第一批）和项目技术服务合同书，本标准制订承担单位：北京矿冶研究总院、中国环境科学研究院、锡矿山闪星锑业有限责任公司和河池市生富冶炼有限责任公司。1.2 编制过程（1）开题报告北京矿冶研究总院、中国环境科学研究院、锡矿山闪星锑业有限责任公司和河池市生富冶炼有限责任公司共同承担了锑行业清洁生产评价指标体系的编制工作，共同成立了锑行业清洁生产评价指标体系编制课题组，根据清洁生产评价指标体系编制通则（试行稿），制定了锑行业清洁生产评价指标体系的工作计划。按照工作计划，课题组首先进行了锑采选、冶炼和锑白（三氧化二锑）生产行业清洁生产相关资料收集，国家法律法规、相关产业政策与标准等文件的研究，并于2014年10月15日编制完成了锑行业清洁生产评价指标体系的开题报告。（2）征求意见稿及编制说明在2014年10月2014年12月，课题组按工作计划进行了锑行业清洁生产评价指标体系起草阶段的工作，对锡矿山闪星锑业有限责任公司和河池市生富冶炼有限责任公司等企业进行了调研，并对国内外锑采选、冶炼和锑白（三氧化二锑）企业清洁生产情况进行了分析，同时聘请了锑采选、冶炼和锑白（三氧化二锑）生产行业的专家进行技术指导，于2014年11月中旬完成了指标体系的初稿，并就指标体系初稿，在2014年11月底、12月底和2015年1月底召开了3次专家咨询会，就各项指标征求了行业设计、管理、生产单位专家的意见，根据专家意见对标准的初稿进行了认真修改，在此基础上编制完成了锑行业清洁生产评价指标体系（征求意见稿）。2 行业现状、存在的问题和标准编制意义2.1 我国锑采选行业发展现状我国是世界上锑的主要生产国和出口国，锑的地质储量居世界第一位。近二十多年来，我国的锑冶金工业得到了快速发展。目前，无论是锑的资源量、生产量还是出口量，都名列世界第一。锑已成为我国的有色金属优势资源之一。我国现已探明有锑储量的矿区117处，分布于18个省区，其中大型锑矿区12处，保有储量130.58万t，占总量的54.6%；中型锑矿区41处，保有储量88.66万t，占37.0%；小型矿区64处，保2有储量20.12万t，占8.4%。图1为我国锑矿资源的分布图，从大区来看，主要集中在我国中南地区，占全国锑矿储量的68.7%，居首位；其次是西南地区，占21.3% ；西北区占8.3%，华东、东北和华北地区的锑矿很少，合计占1.7%。就各省区来看，储量占有依次为：广西 115.57万t、湖南56.21万t、云南28.46万t、贵州23.93万t、甘肃19.25万t；五省区合计储量239.46万t，占全国锑矿总储量的86.1% 。其次，广东12.2万t、陕西7.87万t、河南5.14万t、西藏4.43万t ，四省区合计储量29.64万t，占10.7%。内蒙古、吉林、黑龙江、浙江、安徽、江西、湖北、四川和青海等9省区储量很少，合计仅占3.2%。图 1 我国锑矿资源分布图（1）锑采选行业主要生产工艺1）锑矿开采有色金属矿的开采方式主要分为露天开采和地下开采。这两种方式在锑矿中都有应用，但主要以地下开采为主。地下开采过程主要概括为矿床开拓、矿块采准切割和矿块回采3个步骤。在矿块中进行的采准、切割和回采工作称为采矿方法。按采场地压管理方法的不同，采矿方法又可划分为空场采矿法、崩落采矿法和充填采矿法。目前空场采矿法和崩落采矿法用得较多，这与开采深度较浅有关。采矿方法决定了材料和设备的需要量、掘进工程量、劳动生产率、矿石回采率以及采出矿石的质量等，在矿床开采中占有十分重要的地位。我国锑矿的开采久已闻名于世，生产规模多年居世界第一。但锑矿的开采技术与采矿工业的发展水平很不相称。建国以前基本上沿袭陈旧的手工开采，采矿工人劳动强度大，效率低，作业不安全，锑矿资源遭受破坏。后来建立了现代化采矿工业，几大锑矿也走向新生。目前，我国绝大多数锑矿山是地下开采，露天开采很少，仅有极个别的矿山先露天开采而后也转入地下开采。地下采矿方法有胶结充填法、杆柱护顶砂浆充填法、留不规则矿柱的全面采矿法、分段空场法、留矿法等。地下开采的开拓方式常以竖井为主，但也有的采用斜井、平硐及联合开拓方式。32）锑的选矿工艺锑矿石的选矿方法，有手选、重选、重介质选、浮选等。其中，采用浮选的选矿厂较多，其次为手选，采用重选的选厂较少。锑矿石的选矿方法，除应根据矿石类型、矿物组成、矿物构造和嵌布特性等物理、化学性质作为基本条件来选择外，还应考虑有价组分含量和适应锑冶金技术的要求以及最终经济效益等因素。块状富矿石经手选后就能得到含锑量不低于30%（质量分数）的精矿。单一硫化锑矿石含锑大于12% 的富矿石可直接熔炼。目前浮选是辉锑矿主要的选矿方法。手选锑矿石手选工艺是利用锑矿石中含锑矿物与脉石在颜色、光泽、形状上的差异进行的。该方法虽然原始，且劳动强度较大，但用于锑矿石选矿仍具有特殊意义：因为锑矿物常呈粗大单体结晶或块状集合体晶体产出，手选常能得到品位较高的块锑精矿，适合于锑冶金厂竖式焙烧炉的技术要求；手选能降低选矿生产成本和能耗，因此它在我国锑选矿厂广泛使用。据资料统计：我国现有生产的18个主要锑选矿厂中，有手选作业的有15座，占83.3%，其中单一硫化锑矿选厂4座，硫化氧化混合锑矿选厂4座，含锑复杂多金属矿选厂7座。手选选出的块状锑精矿，只需含锑7%以上就可进入竖式焙烧炉直接挥发焙烧，以制取三氧化二锑。手选出含锑高于45%的块状硫化锑精矿，通过熔析法可制取纯净的三硫化二锑（俗称生锑），用于生产。手选除拣出高品位块状锑精矿外，也可以直接丢弃大量废石，以提高入选原矿品位。适合手选的矿石粒度，大都在28150毫米间。大多数锑选厂采用宽级别手选，只有个别选厂如锡矿山北选厂采用分级成窄级别手选。由于原矿往往含泥，因此洗矿作业常是手选前不可缺少的预备作业。入选原矿经过洗矿然后手选，比不经洗矿直接手选效果要好。重选重选是根据不同的矿物在介质流中具有不同的沉降或运动速度来进行分选的方法。重选包括重介质选矿、跳汰选矿、摇床选矿、溜槽选矿等。锑矿石的重选工艺对于大多数锑矿石选厂均适用，因为锑矿物属于密度大、粒度粗的矿物，易于用重选方法与脉石分离。其中：辉锑矿密度为4.62g/cm 3，而脉石密度介于2.62.65 g/cm 3之间，其等沉（降）比为2.19 2.26，属易选矿石；黄锑华密度为5.2 g/cm 3、红锑矿密度为7.5 g/cm 3、锑华为5.57 g/cm 3，它们与脉石的等沉降比分别为2.552.63、3.934.06和2.762.86，这三种锑矿石属于按密度分选的极易选矿石。只有水锑钙石密度3.14 g/cm 3，与脉石等沉降比值仅1.29，属于按密度分选较难选矿石，但它在锑矿石中并不算主要成分，不影响重选的使用。总之，不论单一硫化锑矿石或硫化（氧化）混合锑矿石，均具有较好的重选条件。且重选费用低廉，又能在较粗粒度范围内、分选出大量合格粗粒精矿，并丢弃大量脉石。因此，重选是当今锑选矿常用的选矿方法。有时它即使不能直接选出合格锑精矿，然而作为锑浮选作业的预选作业，也常被人接受，特别是浮选在现阶段处理氧化锑矿石的困难很多的情况下，因而重选成了氧化锑矿石的主要选矿方法。浮选浮选是选锑矿物最主要的选矿方法。硫化锑矿物属易浮矿物，大多采用浮选方法提高矿石品4位。其中：辉锑矿常先用铅盐作活化剂，也有用铜盐或铅盐铜盐兼用的，然后用捕收剂浮选。常见的浮选选矿工艺有：（一）锑-金（砷）浮选分离a.浮金抑锑：用氢氧化钠强碱介质磨矿，抑制辉锑矿。同时加硫酸铜活化含金的黄铁矿和砷黄铁矿。再用醋酸铅活化辉锑矿，在其表面形成覆盖的硫化铅，然后浮出辉锑矿。b.混合浮锑金（砷）：湖南龙山锑金（砷）矿石，在pH值为6.5时，用硫酸铜、硝酸铅作活化剂，黑药和黄药作捕收剂，进行锑金混合浮选。混合精矿在碱性介质中，用碳酸钠、硫化钠调整pH至11，抑制浮金，进行锑金（砷）分离。c.用丁基铵黑药分离锑砷：此法基于丁基铵黑药选择性能好，对辉锑矿捕收能力强，而对毒砂捕收性能较弱的特性，在浮选过程中，使毒砂较少地进入锑精矿而达到锑砷分离之目的。（二）锑-汞浮选分离a.在碱性介质中，抑制辉锑矿，而保持辰砂的可浮性，用选择型好的捕收剂浮出汞，然后用铅盐活化浮出辉锑矿；b.先用铅盐作活化剂，进行锑汞混合浮选，混合精矿加入重铬酸钾，抑锑浮汞；c.经混合浮选出的锑汞混合精矿含汞大于0.4%，可直接进蒸馏炉提取金属汞，锑残留于炉渣中，再用反射炉提取金属锑。（三）氧化锑矿的分选氧化矿是较难选别的矿石，目前国内外氧化锑选矿仍用重选，多年来国内外对氧化锑矿的选矿给予了大量关注，研究出一些新的选别方法，如添加氯化剂离析浮选、还原焙烧-碱浸矿浆电积法、酸浸出法等。（2）我国锑矿的选矿流程我国的锑选厂，从处理规模为1250t/d的大型锑选厂到规模 50t/d的小选厂。大部分都首先采用手选法获得块精矿。有些选厂还采用重介质选矿，配合采用浮选工艺。只有极少数选厂直接采用单一的浮选法或重选法。广泛采用联用流程是我国锑矿选矿工艺的基本特点之一。概括起来，目前我国锑矿的选矿生产流程主要有以下6种：1）“手选-重选-浮选” 联合流程。如锡矿山南选厂的选矿工艺，原矿中15035mm 的粗粒级别用手选法选出块精矿并丢弃废石；3510mm级别颗粒用重选选矿丢去43% 的废石，重产物经二段闭路破碎后与原矿中100mm级别的产物合并送入球磨机。再用一粗三精三扫浮选流程得锑精矿。浮选的磨矿细度为54%60%-200目。在自然pH 矿浆中用丁黄药330g/t ，硝酸铅147 g/t ，松醇油119 g/t，页岩油288g/t，煤油65 g/t浮选辉锑矿。2）“手选-重选-浮选-重选” 联合流程。如锡矿山北选厂的选矿工艺。原矿中15028mm的粗粒级别用手选法选出块精矿并丢弃废石。2816mm级别的矿石闭路破碎到16mm后于原矿中160mm的产物合并再分成168mm、82mm、20mm3个级别，进行三级跳汰得精矿。尾矿经磨矿后送第二段跳汰处理，再得第二段跳汰精矿。第二段跳汰尾矿脱水后进行磨矿，用一粗二精二扫的浮选流程得硫化锑精矿，浮选尾矿用摇床回收氧化锑。3）“重介质选矿- 重选-浮选-重选”联合流程。如广西大厂长坡1995年以前的选矿工艺。54）“手选-重介质选矿-重选-浮选-重选”联合流程。如云南木利锑矿既采用这种工艺。手选得高品位块精矿和富中矿（花矿）并抛弃部分废石。515mm 矿石进入重介质选矿得精矿。细粒级矿石进入跳汰、摇床等重选流程得细粒精矿，重选尾矿在磨后进入浮选得硫化锑精矿，浮选尾矿进入摇床回收氧化锑。5）“手选-浮选”联合流程。我国许多锑选厂采用这种流程。用手选法先选出块精矿并丢弃部分废石，同时预先富集进入浮选作业的矿石，降低生产成本。如湖南新开锑选厂，处理量为100t/d，但进入浮选的矿石只有40 t/d。又如江西德安锑选厂，处理量为120 t/d，进入浮选作业的矿石只有50 t/d。6）单一浮选法。我国有一些锑选厂采用单一浮选的选矿工艺。单一浮选法可用作单一硫化锑矿的选矿工艺，也可用于复杂多金属矿的选别。（3）锑采选过程污染物排放特征与治理技术锑矿采选会带来重金属锑、锡、铅、砷、镉、铬等的污染。地下采矿和地面选矿作业产生的粉尘、废水、废石等是主要的重金属污染源。爆破是粉尘污染的主要来源，含锑、砷、铅、铬、镉等重金属的矿粉和烟尘为诱导矿工肺癌高发的主要原因之一；采矿废水主要来自采矿场和废石场，主要是由降水形成，通常具有水质水量波动大、呈酸性和采矿结束后仍有产生三个特点。采矿后形成的废弃堆积物中含有大量重金属元素，它们在化学侵蚀作用下，由雨淋污水携带大量重金属离子进入矿区土壤，自然植被遭到破坏，整个生态系统紊乱，并且造成恶性循环。选矿过程主要重金属污染来源有：1）共伴生矿物溶解产生的含有重金属的污水。2）破碎、磨矿、筛分过程中产生的含重金属粉尘。3）浮选药剂造成的重金属污染。在浮选工艺中，常用铅盐作为活化剂，因此除了矿石本身共伴生矿物造成的重金属污染外，外加浮选药剂中也含有铅等重金属离子，会残余并富集在选矿废水以及尾矿中造成重金属污染。4）选矿过程中产生的含重金属废石和尾矿。（一）工业废气治理技术锑采选行业废气污染源主要是矿井爆破、采掘粉尘；选厂矿石破碎、筛分工序产生的含尘废气；尾矿干滩产生的扬尘以及矿石、尾矿运输产生的道路场尘。采用喷水湿润物料来防止扬尘仍是国内矿山常用的有效方法。主要技术措施：原则上是改进工艺、尘源密闭、局部抽风、加湿物料、冲洗地坪。我国目前露天矿防尘仍以单机和局部控制为主，整体抑尘技术处于还欠发展。爆破烟尘仍是个人掩体防护，靠大气自净作用。钻机除尘目前是司机室装空调器，湿式凿岩或在钻机上采用干式或湿式除尘装置。至于矿岩装卸，主要措施采用洒水车，水箱水管强力喷雾器或喷嘴，进行喷水抑尘。路面防尘是用洒水车或固定管线通过洒水器洒路面。此外，加强矿井通风，如采用多级机站通风方式。1）矿井爆破、采掘粉尘的治理6锑采矿废气主要是井下采掘产生的粉尘、爆破作业产生的CO和NOx。井下炸药用量并不大，并且一般采矿区采用湿式凿岩、喷雾、洒水等抑尘措施，井下废气污染物产生量不大，对周边环境影响较小。2）选矿车间粉尘的治理选矿车间矿石的破碎、筛分工序均会产生的粉尘，选矿粉尘因被建筑物限制在一定的空间内，对周边大气环境影响较小，主要对操作工人的劳动环境产生一定危害。对于矿石破碎、筛分工序产生的含尘废气，一般在破碎机进料口、卸料口上方均洒水抑尘净化处理，可减少粉尘的产生量，能更好的改善车间内的操作环境。有的还兼用布袋收尘处理，除尘效果明显，产尘量大大减少。同时加强职工的职业防护，要求工作期间佩带口罩或采取其它防尘措施。3）尾矿库扬尘的治理选矿尾矿在尾矿库内堆存过程中会产生干滩。尾矿库干滩在有风天气会产生扬尘。其扬尘影响程度受干滩面积、尾矿细度、尾矿干湿程度的影响。为解决尾矿库干尾矿的扬尘问题，要加强尾矿库管理，合理调节尾矿管的排矿口，经常保持尾矿砂的湿润，以减少干滩扬尘的产生。4）运输道路扬尘治理一般矿井与选厂距离近，同时运矿道路除矿山公路外都为水泥路面，不易起尘，矿山公路为废石硬化路面，且矿石块状较大，运输途中不易起尘。且运输线路两侧居民距公路远，运输途中严禁超载和超速行驶，可有效地减少运输途中产生的粉尘对沿线居民的影响。（二）工业废水治理技术锑采选过程产生的废水主要有采矿废水和选矿废水。前者主要来自矿井排水，后者主要来自于选矿车间湿式选矿过程。废水中主要污染物为选矿药剂与重金属离子。控制采选废水污染的途径有两条：一是节约用水，提高水的利用率，尽量减少废水量；二是对废水进行处理，使其达标后排放。选矿节水回用技术1）联合使用多级沉淀池和高效浓密机设备，对所有落地的洗矿废水、工业场地冲洗废水和其它废水进行澄清，净化回收，并加入絮凝剂进行澄清净化处理，最终得到澄清回用水。2）在浮选过程中，一段浮选尾矿水的水质适合锑矿浮选，该尾矿水可以返回到粗选作业，即可以返回到一段磨矿系统中。对于二段浮选作业，锑浮选尾矿水的水质适合该段锑浮选，改尾矿水适合返回二段磨矿系统中。破碎等尾矿水和精矿冲矿等水可以直接回用。精矿浓密水可返回到浮选作业。废水处置方法针对采选废水的污染，可以采用的处理单元分别如下：悬浮物：主要采用预沉淀、混凝/沉淀法。酸碱性废水：废水相互中和法、尾矿碱度中和酸性。重金属离子：调节原水pH值共沉淀或浮选技术、硫化物沉淀、石灰- 絮凝沉淀、吸附技术(包括生物吸附)、螯合树脂法、离子交换法、人工湿地技术。黄药、黑药：铁盐混凝/沉淀法、漂白粉氧化、 Fenton氧化降解法、人工湿地技术。7氰化物：自然净化法、次氯酸盐/液氯氧化、过氧化氢氧化法、铁络合物结合法、难溶盐沉淀法、酸化- 挥发再中和法、硫酸锌 -硫酸法、二氧化硫空气氧化法、电解氧化化法、臭氧氧化法、离子交换法、生物降解法、人工湿地。硫化物：与含重金属废水互相沉淀、吹脱法、空气氧化法、化学沉淀法、化学氧化法、生化氧化法。化学耗氧物：混凝/沉淀、生物降解、高级氧化、吸附法。目前，常用的采选废水处理技术包括有自然净化法、硫化物沉淀法、离子交换树脂法、生物处理法、膜处理法等。a 尾矿库的自然净化采选废水治理，首先考虑尾矿库的自然净化及沉淀池、浓密池等的一级处理废水在尾矿库中自然净化的基本原理包括物理作用、化学作用及生物降解等。物理作用包括废水中选矿药剂因扩散、挥发和稀释可使其浓度降低。化学作用包括药剂的化学分解、废水中的氧气发生反应等。微生物降解可以使废水中的有机物产生吸附、吸收、絮凝沉降等作用。b混凝斜管沉淀法处理选矿废水来自车间的废水，首先通过沉砂池进行固液分离，沉砂池沉砂通过卸砂门排入尾矿砂场。沉砂池溢流出的上清液，通过投药混合后进入反应器充分混凝反应，然后流入斜管沉淀器，使细粒悬浮物、有害物进一步去除，斜管沉淀器的沉泥，通过阀门排至尾矿砂场。通过此工艺后，废水即达国家允许排放标准。根据环保的要求，斜管沉淀器出水进入清水池，用清水泵打回车间回用，节约用水，并使废水闭路循环，实现零排放。c 混凝沉淀-活性炭吸附-回用工艺此法是目前国内选厂采用较多的选矿废水回用方法，通过对不同矿山的选矿废水试验研究发现，对同一选矿废水投入不同药剂或同一药剂不同的量，其结果也不一样。但其共同点如下：凝剂效果比较试验：分别采用聚合硫酸铁（PFS） 、混合氯化铝（ PAC） 、明矾作混凝沉淀剂，结果表明，采用明矾作为混凝剂较为经济合理，其最佳用量一般可控制在 30mg/L 左右。聚丙烯酰胺 PAM 对混凝效果的影响：PAM 的加入，进一步提高了废水的混凝处理效果，但由于其是有机高分子，导致水中 COD 值上升.在实践中，将混凝处理效果的变化和 COD 值的增加结合考虑，一般采用 PAM 的投入量 0.2mg/L 即可。浮选试验：废水经混凝沉淀、活性炭吸附后，可全部回用，且对选矿指标无任何影响。经过明矾（30mg/L） 、PAM（0.2mg/L）混凝沉淀，然后用粉末活性炭工艺净化后，出水水质不但达到国家矿山废水排放标准，而且回用结果表明，经该工艺处理后的废水，不仅可以全部回用，不影响选矿指标，在选矿过程中还减少了浮选药剂用量，给企业带来了相当的经济效益。同时，由于废水的回用，使每天的新鲜水用量减少，这对于水资源短缺的我国来说，更具有减少污染、净化环境的社会意义。该法流程简单，效果好