镉污染综合治理工程项目可行性研究报告.doc

有色金属集团有限公司 镉污染综合治理工程 可行性研究报告 目 录 1总论 1 1 1项目名称及拟建地 1 1 2项目建设单位及简况 1 1 3可行性研究报告编制单位 2 1 4编制依据和研究范围 2 1 5项目建设内容与规模 3 1 6研究结论与建议 3 1 7主要技术经济指标 4 2项目背景及建设的必要性 5 2 1项目背景 5 2 2项目建设的必要性 6 3镉污染现状分析及项目建设内容与规模 9 3 1镉污染现状分析 9 3 2存在的主要问题 11 3 3建设内容 13 3 4建设规模 14 4建设场址与建设条件 16 4 1项目建设场址 16 4 2建设条件 16 5工程建设方案 18 5 1镉污染治理方案总体设想 18 5 2工艺治理方案 19 5 3总图运输 55 5 4土建工程 57 5 5 给排水 61 5 6 供配电 63 5 7 消防 73 6环境保护 74 6 1建设地点环境现状 74 6 2主要污染源与污染物 74 6 3 综合治理措施 78 6 4环境效益评价 79 7节能 81 7 1节能设计规范及标准 81 7 2节能设计原则 81 7 3能源供应状况 81 7 4节能措施及效果 82 8组织机构及劳动定员 84 8 1组织机构 84 8 2劳动定员 84 9项目实施进度及招标计划 87 9 1建设进度 87 9 2工程招投标方案 88 10投资估算与资金筹措 91 10 1 投资估算 91 10 2 资金筹措 93 11财务评价 94 11 1 分析依据及相关参数 94 11 2 经营收入及税金 94 11 3 总成本费用 94 11 4 财务效益分析 95 11 5 不确定性分析 95 11 6 经济评价结论 96 12社会评价 97 12 1 项目对社会的影响分析 97 12 2 项目所在地互适性分析 97 12 3 社会风险分析 97 12 4 社会评价结论 98 附表 1 项目总投资使用计划及资金筹措表 附表 2 营业收入 营业税金及附加和增值税估算表 附表 3 总成本费用估算表 附表 4 项目投资现金流量表 附表 5 利润与利润分配表 附表 6 项目资本金现金流量表 附表 7 财务计划现金流量表 附表 8 资产负债表 附表 9 敏感性分析表 附图 1 项目区域位置图 附图 2 总平面布置图 附图 3 挥发窑设备配置平面图 附图 4 锌电积车间配置平面图 附图 5 锌熔铸车间配置平面图 附图 6 净化车间设备配置图 附图 7 浸出车间设备配置图 附图 8 铜镉渣湿法处理系统配置图 附图 9 粗镉熔铸及精馏设备配置图 湖南水口山有色金属集团有限公司镉污染综合治理工程可行性研究报告 1 1总论 1 1项目名称及拟建地 项目名称 有色金属集团有限公司镉污染综合治理工程 拟建地 常宁市松柏镇 有色金属集团有限公司第四冶炼厂 1 2项目建设单位及简况 建设单位 有色金属集团有限公司 有色金属集团有限公司位于湖南省衡阳市南面 40 公里的松柏镇 临近京珠复 线 衡枣高速公路 自营公路连接京广铁路和 107 国道 是湖南有色金属控股集团有 限公司下属的集有色金属采矿 选矿 冶炼生产于一体的大型国有联合企业 享有 世 界铅都 中国铅锌工业的摇篮 之美誉 水口山矿正式建矿于 1896 年 1949 年 10 月 水口山矿由人民政府接管成立水口 山矿务局 2001 年 9 月 水口山矿务局经债转股进行公司制改革 组建水口山有色金 属有限责任公司 2003 年 4 月 经省政府批准 以水口山有色金属有限责任公司为核 心企业 组建 有色金属集团有限公司 公司以铅 锌 铜和稀贵金属冶炼为主 现有二座铅锌矿 一座铜矿 铜冶炼厂 锌冶炼厂 氧化锌冶炼厂 铍冶炼厂各一家 铅冶炼厂三家和机修 运输 建安等辅 助单位 公司主要生产铜 铅 锌 铍 铟 金 银 铋 锆 硫 砷 硫酸 氧化锌 无汞锌粉 合金等 50 余种有色 化工系列产品 现有采 选 冶 加工 化工生产设 备 10126 台套 拥有铅锌采选能力 60 万 t a 铜采选能力 8 万 t a 铜冶炼能力 1 万 t a 铅冶炼能力 20 万 t a 锌冶炼能力 10 万 t a 黄金 白银生产能力分别为 1000Kg a 和 300t a 其所属的康家湾铅锌矿为我国的四大铅锌矿山 保有铅锌储量 1600 万吨 在水口山及周边地区仍有良好的找矿前景 铅冶炼生产能力居全国第二位 锌冶炼生 产能力居全国第八位 铍冶炼厂在国内一枝独秀 生产工艺位居国际先进水平 公司现有职工 12000 余人 其中工程技术人员 1500 人 企业已通过 ISO9002 质量 体系认证 产品畅销国内 30 个省 市 自治区 并自营出口 16 个国家和地区 企业 总资产 37 5 亿元 2008 年公司实际完成有色金属产量 15 8 万吨 有色矿产品产量 3 2 万吨 工业总产值 12 39 亿元 90 年不变价 销售收入 37 6 亿元 实现利税 3 6 亿元 湖南水口山有色金属集团有限公司镉污染综合治理工程可行性研究报告 2 公司现为湖南省政府重点调度服务企业 位居全国制造企业 500 强 中国有色金属行 业 50 强 近年来 公司荣获了 全国五一劳动奖章 湖南省优秀企业 湖南省先进基 层党组织 湖南省节能减排科技重大专项示范企业 等众多荣誉称号 为湖南省重点 扶持优势企业 2007 年水口山集团公司被批准列入湖南省第一批循环经济试点单位 1 3可行性研究报告编制单位 编制单位 资格等级 甲级 证书编号 工咨甲 发证机关 中华人民共和国国家发展和改革委员会 1 4编制依据和研究范围 1 4 1 编制依据 a 国务院办公厅转发环境保护部等部门关于加强重金属污染防治工作指导意 见的通知 国办发 2009 61 号 b 湖南省湘江流域水污染防治条例 c 国务院关于落实科学发展观加强环境保护的决定 国发 2005 59 号 d 循环经济促进法 e 中华人民共和国环境保护法 f 中华人民共和国清洁生产促进法 g 资源综合利用目录 2003 年修订 发改环资 2004 73 号 2004 1 12 h 长株潭城市群区域规划 2008 2020 i 湖南省湘江流域重金属污染治理实施方案 j 投资项目可行性研究报告编制指南 k 国家发改委 建设部 建设项目评价经济评价方法与参数 第三版 l 专业规范要求 m 项目单位提供的有关资料 1 4 2研究范围 本可行性研究范围包括 项目背景与建设的必要性 现状分析及综合治理方案 项目建设条件 建设内容与规模 工程技术方案 投资估算与效益分析 社会评价及 湖南水口山有色金属集团有限公司镉污染综合治理工程可行性研究报告 3 风险分析等 1 5项目建设内容与规模 本项目建设内容与规模 a 改造现有铜镉渣处理系统 与 10 万吨电锌配套 配套增加精镉生产烟气处理系 统 b 用 1 台 3 9 55m 挥发窑替换现有 3 台小窑 配套增加除尘脱硫系统一套 c 增加与 10 万吨电锌配套的浸出渣选银系统一套 d 改造高镉次氧化锌处理系统 年处理高镉次氧化锌能力 6 3 万吨 配套增加除 尘脱硫系统一套 1 6研究结论与建议 1 6 1研究结论 a 本建设项目符合国家当前环保政策 是国家大力提倡和重点支持的项目 项目 建成后对提高当地人民群众生活质量 减少重金属对湘江水体的污染 促进市域经济 的可持续发展和社会和谐 均具有重要意义 也是十分必要与迫切的 b 本项目在环境保护 劳动安全和工业卫生方面治理措施有效 可以达到国家规 定的要求 c 本项目年减少 SO2排放量 2258 82 吨 减少粉尘排放量 140 2 吨 回收镉 1092 吨 具有良好的环境效益 同时可回收有价金属铅 9000 吨 银 30 吨 d 本项目采用了酸浸渣浮选银工艺 镉连续真空精馏工艺 铅锌系统混合高镉次 氧化锌处理工艺 这些技术成熟可靠 国内先进 工艺技术路线合理可行 在广西南 方公司 株洲冶炼厂等大型企业成功应用 e 项目总投资为 32484 20 万元 计划申请国家专项资金 16242 10 万元 申请地 方政府配套资金 16242 10 万元 f 项目建成后 可实现年销售收入 27667 73 万元 年利润总额 2053 53 万元 总 投资收益率 5 96 资本金净利润率 4 52 所得税后项目投资财务内部收益率 6 20 所得税后项目投资财务净现值 3923 57 万元 所得税后项目投资回收期 12 95 年 湖南水口山有色金属集团有限公司镉污染综合治理工程可行性研究报告 4 1 6 2 建议 a 抓紧落实建设资金 为工程实施做好准备 b 做好前期工作 通过积极争取国家专项资金 落实项目建设资金 1 7主要技术经济指标 表 1 1 主要技术经济指标一览表 序号名称单位数量备注 1 用地面积 m255146 2 建 构筑物占地面积 m224678 其中二期工程约 800m2 3 道路及回车坪面积 m29720 4 固化地坪面积 m218000 5 人行道面积 m2200 6 建筑系数 44 8 7 新建围墙 m400 8 破除原有道路 m2850 9 拆除原有建构筑物 m232000 10 建设投资万元 32484 20 其中 建筑工程万元 8244 20 设备购置万元 15749 70 安装工程万元 3427 70 其它费用万元 2953 10 11 资金来源万元 32484 20 其中 国家专项资金万元 6496 00 地方政府配套万元 25988 20 12 项目年销售收入万元 27667 73 13 项目年总成本万元 24214 48 14 年利润总额万元 2053 53 15 财务评价指标 项目投资财务内部收益率 8 02 6 20 项目投资回收期 a11 25 12 95 含建设期 总投资收益率 5 96 资本金净利润率 4 52 16减排指标 回收镉 t1092 0 减排 SO2 t2258 82 湖南水口山有色金属集团有限公司镉污染综合治理工程可行性研究报告 5 2项目背景及建设的必要性 2 1项目背景 2 1 1湘江流域重金属污染治理实施背景分析 湘江流域位于湖南省的东部和南部 总面积 8 54 万平方公里 城内人口密集 经 济发达 是湖南省的核心区域 流域内涉重金属产业历史悠久 长期以来 由于产业 结构不合理 发展模式粗放以及监督管理不到位等原因 造成了严重的重金属污染 近年来污染事故频发 成为影响流域人民群众身体健康和社会和谐稳定的突出问题 湘江流域重金属污染治理历史欠账较多 任务艰巨 情况复杂 是长株潭城市群 两 型社会 综合改革配套试验区建设的重要内容 同时也是全国重金属污染治理的试点 各级政府高度重视 境内境外高度关注 意义重大 影响深远 党中央 国务院高度重视湘江流域重金属污染问题 中央领导同志多次作出重要 批示 按照中央领导的批示要求 根据 中华人民共和国环境保护法 国务院办公 厅转发环境保护等部门关于加强重金属污染防治工作指导意见的通知 国办发 2009 61 号 湖南省湘江流域水污染防治条例 长株潭城市群区域规划 2008 2020 国家发展改革委 环境保护部 湖南省人民政府会同国务院有关部门组织制定了 湘 江流域重金属污染治理实施方案 实施方案以 调结构 惠民生 控风险 为主线 按照 关停淘汰一批 集中整合一批 提升改造一批 限期治理一批 的原则 明确 了 保障民生安全 控制工业污染源 治理历史遗留污染 三大主要任务 布局一批 治理项目 第四冶炼厂是水口山有色金属有限责任公司的锌冶炼骨干企业 主要生产电锌 硫酸 次氧化锌等产品 始建于 1951 年 1991 年前采用的是平罐炉和竖罐炉等火法炼 锌工艺 之后经过一系列的技术改造 现采用焙烧 浸出 净化 电积 熔铸的常规 湿法炼锌工艺 形成年产电锌 10 万吨生产能力 产品畅销国内 30 多个省 市自治区 并远销日本 韩国 新加坡 台湾等国家和地区 深受广大客户青睐 由于锌浸出渣和铜镉渣等危险废物含有较高的镉砷铅重金属污染物 对人体和环 境均造成危害 存在较大的环境隐患 因此 本项目的建设 对有效进行治理并综合回收其中的有价金属 充分提高锌 资源的综合利用水平 防止重金属污染 改善当地居民生活环境质量 均有较大的推 动作用 湖南水口山有色金属集团有限公司镉污染综合治理工程可行性研究报告 6 2 1 2镉污染综合治理的紧迫性分析 随着企业不断发展 第四冶炼厂锌生产规模发展到年产电锌 100000 吨的能力 1992 1994 年 改造后的电锌生产工艺相继投产 由于国内锌精矿多为铁闪锌矿 含 铁较高 铁渣产出率大于 32 铁渣含锌量仍高达 14 17 无法达到弃渣要求 热酸 浸出工艺的锌浸出率曾高达 97 以上 但由于后续工序所产铁渣带走了锌 难以回收 锌的总回收率很低 企业经济效益受到很大影响 1996 年 锌系统按电锌 20000 吨规 模处理铁渣 建设了一台 内1 74 32m V 76m3的回转窑 使热酸浸出流程又加了 火法渣处理设施 这样就失去了热酸浸出的优点 与常规流程无异 此后就着手取消 热酸浸出流程 进行常规两段浸出加火法渣处理工艺设备的改造 采用常规流程以后 浸出槽罐有很大的富余 随后锌系统走上了调动存量资产和填平补齐扩大生产规模的 征程 经过七 八年的调整 电锌生产能力逐渐由 20000 吨 30000 吨 50000 吨扩大 到现在的 100000 吨的规模 由于是分阶段 渐进的过程 所以多项设备的装备水平不 高 几乎可以说是由一批小型设备堆砌而成的中型锌厂 同时这些调整受到原有设备 已定位 厂区场地狭小 只能边生产边改造 在高产量平台的平衡下 仍有设备不平 衡和设备配置不合理的现象 由此带来管理难度大 设备维修费用高 操作点多 面 广 同时 由于生产过程中的锌浸出渣和铜镉渣等危险废物含有较高的镉砷铅重金属 污染物 对当地环境和周边居民人身健康都造成了一定影响 随着污染的进一步加重 水口山的经济发展都会受到制约 急需治理 2 2项目建设的必要性 2 2 1建设环境友好型社会 加强自然生态环境保护的需要 当前 我国环境问题日益突出 已进入大范围生态退化和复合型环境污染的新阶 段 环境恶化已经成为制约我国经济发展 影响社会稳定 引发国际压力的一个重要 因素 改革开放以来 我国经济增长迅猛 但我们走的是 高投入 高消耗 高排放 低效率 的传统工业化模式 许多产业是高耗能高污染产业 单位 GDP 能耗比发达国 家平均高 40 产生的污染是他们的几十倍 在我国社会经济总量不断增长的同时 原有的经济粗放发展模式 资源利用率低 污染排放量大等已经导致我国生态与环境 形势日益严峻 生态与环境污染问题表现出了显著的系统性 区域性 复合性和长期 性特征 如果继续沿袭以牺牲环境换取经济增长的老路 不仅环保目标难以实现 还 将影响经济社会发展全局 同时 我国已提前进入了环境事故高发期 近年来 全国 湖南水口山有色金属集团有限公司镉污染综合治理工程可行性研究报告 7 几乎平均每两日就发生一起水污染事故 污染对公众健康的危害正在引发社会的强烈 不满 因此 建设环境友好型社会 下大力气解决涉及人民群众利益的突出环境问题 有效化解各类环境矛盾和纠纷 维护社会和谐稳定已成为我们必须着重解决的首要问 题之一 就本项目而言 项目区的环境污染和自然生态破坏问题比较严重 已影响了 该地区和相关区域人民的身心健康 因此 不管是从保护自然生态环境 建设环境友 好型社会的角度还是从保护人民根本利益的角度出发 都有必要对镉渣进行综合治理 2 2 2坚持以人为本 建设和谐社会的需要 当前 建设社会主义和谐社会已经成为我国经济社会发展的首要目标 而以人为 本是社会主义和谐社会的第一原则和核心 它渗透和体现在构建社会主义和谐社会建 设的各个领域 各个方面与整个过程 坚持 以人为本 是构建和谐社会的重要前提 和根本保证 构建和谐社会是坚持以人为本的重要目标和现实任务 我们要构建的社 会主义和谐社会 是全体人民共同建设 共同享有的和谐社会 因此必须把实现好 维护好 发展好最广大人民的根本利益作为一切工作的出发点与归宿 认真解决人民 群众最关心 最直接 最现实的利益问题 协调社会关系 促进社会和谐 从本项目状况看 当地环境不同程度受到了镉污染 而由于镉可以通过农作物吸 收进入人体 旱地谷物 小麦 玉米 高梁等 或水稻的籽粒中镉含量与土壤中镉浓 度呈现明显的正相关 特别是水稻能选择性地 优先 吸收镉 使大米中的镉浓度增高 通过食物链而危害人体健康 一般而言 农田中含镉量 1mg kg 时 种植的水稻籽粒中 含镉量也会达到或超过 1mg kg 以上 如果长期食用含镉达到或超过 1mg kg 的大米 十多年或数十年之后很可能发生 疼痛病 还可能引发免疫功能下降 肾功能障碍 心血管疾病 内分泌和激素障碍 癌症等一系列疾病 因此 对于当地居民而言 他 们当前最关心的直接现实问题就是保证自己的人身安全与健康不受到威胁 并在此基 础上改善经济发展的窘境 保持生活水平的稳定与提高 要达到以上目标 仅仅依靠 项目区自身和当地政府的力量显然已不敷需要 而必须获得强有力的外部支持 2 2 3树立科学发展观 坚持可持续发展战略的需要 从资源 环境现状以及经济社会发展的长远目标看 我国必须贯彻 以人为本 全面 协调 可持续的科学发展观 实现经济增长方式的根本性转变 科学发展观要 求可持续发展 要求在发展经济的同时 充分考虑环境 资源和生态的承受力 保持 人和自然的和谐关系 实现自然资源的持久利用 实现社会的持久发展 环境与发展 湖南水口山有色金属集团有限公司镉污染综合治理工程可行性研究报告 8 相互依靠 相互促进 这是千百年来人类从与自然界不断冲突的历史中得来的教训 目前 虽然我国环境保护工作取得了长足进展 但也必须清醒地看到 由于我国人口 多 人均资源匮乏 环境容量小 加上粗放型经济增长方式尚未根本转变 以及环境 污染和生态恶化长期累计效应 我国生态环境形势依然十分严峻 有些环境污染和生 态破坏问题还十分突出 生态环境形势不容乐观 如水体污染严重 生态环境退化 固体废物污染和土壤环境安全问题日益突出等 项目区是一个人口密集的居民聚居地 区 也是位于湘江上游的重要水源区 因此其重金属污染问题对周边区域的人民生活 和生态环境影响很大 影响面广 项目区目前存在的重金属污染和自然生态隐患很有 可能破坏湘江流域的生态环境 2 2 4完善现有生产工艺 提高资源回收利用 提升企业形象的需要 为落实科学发展观 建设节约型社会 发展循环经济 共建和谐水口山 鉴于企 业的生产经营现状 对现有生产设施再次进行完善 在扩大电锌生产规模的基础上 必须相应配套各环节资源综合回收和节能减排项目 从根本上扭转锌系统长期效益不 佳的局面 在湿法炼锌过程中 提高锌系统经济效益的一个重要措施是综合回收与锌共生的 有价金属如铟 镉 银 铜 铅等 但在锌系统建设时 因投资规模的控制 没有纳 入同步建设 在填平补齐的调整过程中 因各种历史原因限制 总的有价金属综合回 收率仍在一个很低的水平 因此 本项目的建设 能进一步完善相关设施 确保综合 回收工作上一个新台阶 综上所述 本项目的实施将有效治理该地区严重的重金属污染和自然生态破坏问 题 充分保障该地区以及临近区域人民的安全利益和经济利益 并避免继续对湘江水 系造成生态危害 同时逐步缓解该地区因重金属污染而引起的经济衰退现象 因此 本项目的实施十分必要和紧迫 湖南水口山有色金属集团有限公司镉污染综合治理工程可行性研究报告 9 3镉污染现状分析及项目建设内容与规模 3 1镉污染现状分析 3 1 1镉污染来源 镉污染来源于高镉次氧化锌 铜镉渣和酸浸渣 高镉次氧化锌 铜镉渣和酸浸渣等危险废物中含有较高的镉 砷 铅等重金属污 染物 公司锌系统的含锌渣料通过回转窑 多膛炉等工序产出的高镉次氧化锌 铅冶 炼烟化炉系统产出的高镉次氧化锌 锌冶炼浸出工序产生的酸浸渣 净化工序产生的 铜镉渣等危险废物均含有较高的镉铅砷等有害成分 目前高镉次氧化锌 铜镉渣和酸 浸渣由于处理能力不足 导致大量铜镉渣和酸浸渣露天堆存 在此情况下镉铅砷等重 金属污染物随雨水及扬尘大量流失到周边水 空气环境中 最终进入湘江流域水系 造成严重的重金属污染 同时多余危险废物销售给硫酸锌厂 镉冶炼厂 这些冶炼厂 由于工艺不完善 缺少配套建设的综合利用设施 排放的污染物超标 成为湘江流域 的最大污染隐患 同时四厂现有挥发窑 多膛炉系统经布袋除尘后的废气未经处理即 对空排放 废气还含有一定量的镉 砷 铅 从而造成重金属对空气环境的污染 在 现有铜镉渣处理生产工艺中 精镉炉温度波动较大 碳化硅塔盘极易开裂造成镉蒸气 泄漏 也是造成镉金属对环境污染的原因 3 1 2含镉物料产生量 酸浸渣挥发窑系统作为电锌常规流程的重要设施 它负责锌系统 20 锌的回收 第四冶炼厂挥发窑工程是分三次建成的 共建设了一台 1 74 32m V 76m3回转窑 两台 1 94 32m V 94 5m3回转窑 三台窑年处理渣能力为 5 2 万吨 现电锌产能 10 万吨 年产酸浸渣 105000 吨 上述三台窑年可处理 5 5 万吨 外运 代加工 20000 吨左右 剩余堆存渣量仍在 30000 吨以上 原有铜镉渣处理系统经多次填平补齐 正常生产时年处理量为 2000 吨铜镉渣 年 产精镉 350 吨 处理能力已出现不足 随着电锌产量的进一步提升 每年约有 5000 吨 铜镉渣堆存积压 公司铅冶炼系统烟化炉产生高镉次氧化锌 18000 吨 另外 周边小企业约有 8500 吨高镉次氧化锌 合计 26500 吨高镉次氧化锌 具体见表 3 1 含镉物料产生量一览表 湖南水口山有色金属集团有限公司镉污染综合治理工程可行性研究报告 10 表 3 1 含镉物料产生量一览表 t a 废渣 产生系统 四厂产铜镉渣四厂产浸出渣高镉次氧化锌 来源净化工序浸出工序八厂产及外购 产生量700010500026500 堆存待处理量50003000026500 3 1 2 1 环保检测情况 四厂现有工程主要废气污染源监测统计结果见表 3 2 主要水型污染源监测统计结 果见表 3 3 表 3 2 四厂废气污染源统计结果一览表 烟气量SO2烟尘 项目 m3 h 排放浓度 mg m3 排放量 t a 排放浓度 mg m3 排放量 t a 排气筒高度 出口内径 m 沸腾炉 12076038686369014 7940 2 0 沸腾炉 21812325083609012 9140 2 0 挥发窑4835511754508535 2460 1 2 干燥窑1156021019 22958 6930 1 2 多膛炉 1140001000110 8878 58 760 1 2 多膛炉 2890989763 378 55 560 1 2 合计1639 485 83 排放标准GB9078 96850100 表 3 3 四厂现有生产废水产生浓度一览表 单位 mg L pH 无量纲 项目pHPbZnCuCdHgAsS2 CODcrSS石油类 GB8979 96 一级6 91 02 00 50 10 050 51 0100705 挥发窑冲渣水6 741 092 00 161 0850 00020 150 564820 02 极板洗涤水2 025 445923 36 090 4970 00030 0970 5761790 25 浸出车间废水6 462 8253 860 3054 0760 00160 6418 786520 10 制酸废水1 9812 16934 70 3523 0451 71435 925721 2368470 48 湖南水口山有色金属集团有限公司镉污染综合治理工程可行性研究报告 11 从上表可以看出各炉窑外排烟气中的烟尘浓度均未出现超标 但除干燥窑外 其 余工业炉窑烟气中 SO2排放浓度都出现不同程度超标 1 沸腾炉制酸尾气中 SO2最大 超标倍数为 3 55 倍 四厂各废水污染源以重金属污染为主要特征 以 Pb Zn Cd Hg As 和硫化物为主要污染因子 与排放标准相比 超标较大 其中 Cd Zn 浓度超标最为突出 3 2存在的主要问题 a 高镉次氧化锌处理存在的问题 四厂现有酸浸渣处理系统产生高镉次氧化锌 20000 吨 公司铅冶炼系统烟化炉产 生高镉次氧化锌 18000 吨 共计高镉次氧化锌 38000 吨已进入四厂处理 另外 四厂 没有能力处理而堆存或外卖的酸浸渣折高镉次氧化锌 16500 吨 周边小型冶炼企业约 有 8500 吨高镉次氧化锌 共计有将近 25000 吨高镉次氧化锌流入衡阳 松柏周边硫酸 锌厂 镉冶炼厂 这些冶炼厂由于工艺不完善 缺少综合利用设施 排放的污染物超 标 成为湘江流域的最大污染隐患 b 现有回转窑存在的问题 产能低 目前三台窑年处理酸浸渣能力为 5 5 万吨 与现有的 10 万吨电锌规模 不配套 造成堆存或外卖酸浸渣量 50000 吨左右 三台窑三套收尘系统 卸尘点及泄漏点多 场地拥挤 未实现烟尘密闭输送 均为人工转运 操作环境粉尘高 损失大 造成生产成本偏高 窑小量多 余热分散 难以实施余热利用措施 还原煤一般都有硫化物 含硫量 0 7 1 5 在回转窑反应过程中 一部分硫 氧化 以二氧化硫的形态进入烟气 根据衡阳市环保部门 2008 年 3 月 11 月 4 次检测 结果 结果见表 3 4 现回转窑尾气含烟尘和二氧化硫均超过评价标准 必须进行尾 气处理 而在现有三台窑配置条件下 无法实施尾气处理方案 表 3 4 回转窑排出烟气监测综合表 实测折算标准值评价标准 烟气量47801 65550m3 h 烟尘24 97 1m g Nm364 320mg Nm3100 二氧化硫2204 11296 mg Nm3800 GB9078 1996 操作点多 工人定员多 现车间定员 149 人 湖南水口山有色金属集团有限公司镉污染综合治理工程可行性研究报告 12 每座挥发窑配备一座布袋收尘室 废气排放点多 各作业点无组织排放烟气 难以集中处理 废气和烟气所含镉砷铅较高 从而造成重金属对大气环境的污染 c 现有铜镉渣处理系统存在的问题 反应槽处理能力不够 有大量铜镉渣堆存 精镉生产采用煤气加热 精馏炉塔盘材质为碳化硅 设计产能为 1 5 吨 日 精镉 炉自 2008 年 5 月 12 日投产至 2009 年 8 月 累计产出精镉 302 吨 0 镉品级率 90 4 从精镉炉的运行情况来看 由于第四冶炼厂煤气炉是单台运行 加上煤质不稳定 导致煤气供应不稳定 精镉炉温度波动较大 碳化硅塔盘极易开裂造成镉蒸气泄漏 具体来说存在以下四个方面的问题 环保隐患大 易造成员工及周边居民慢性镉中毒 精馏塔盘使用寿命短 运行成本高 平均使用寿命在二个月左右 塔盘的单位 消耗成本约为 500 元 吨镉 产能低 目前精镉炉精炼产能 350 吨 年 与现有的电锌规模 10 万吨 年不配套 3 2 1含镉物料成份及危险程度分析 3 2 1 1 含镉物料成份见下表 铜镉渣其成分见表 3 5 浸出渣成分见表 3 6 次氧化锌成分见表 3 7 表 3 5 铜镉渣成份 水分 35 成份CuCdPbZnAs 含量7 3413 50 5400 4 表 3 6 浸出渣化学成分 水分 25 元素PbCuFeCdAsZnAgAu 含量6 730 9520 310 240 121 043531 2 附 Ag Au 品位为 g t 表 3 7 次氧化锌成分表 元 素PbCuCdAsZn 含量150 10 41 555 湖南水口山有色金属集团有限公司镉污染综合治理工程可行性研究报告 13 3 2 1 2 含镉物料重金属对环境危险程度分析 在环境污染方面所说的重金属主要是指汞 水银 镉 铅 铬以及类金属砷等生 物毒性显著的元素 重金属不能被生物降解 相反却能在食物链的生物放大作用下 成千百倍地富集 最后进入人体 重金属在人体内能和蛋白质及酶等发生强烈的相互 作用 使它们失去活性 也可能在人体的某些器官中累积 造成慢性中毒 重金属元素由于未经处理就被排入河流 湖泊或海洋 或者进入了土壤中 使得 这些河流 湖泊 海洋和土壤受到污染 它们不能被生物降解 鱼类或贝类如果积累 重金属而为人类所食 或者重金属被稻谷 小麦 蔬菜等农作物所吸收被人类食用 重金属就会进入人体使人产生重金属中毒 轻则发生怪病 水俣病 骨痛病等 重者 就会死亡 镉是一种毒性很大的重金属 其化合物也大都属毒性物质 含镉的矿山废水污染 了河水及河两岸的土壤 粮食 牧草 并通过食物链进入人体而慢慢积累在肾脏和骨 骼中 镉会取代骨中钙 使骨骼严重软化 骨头寸断 镉会引起胃脏功能失调 干扰 人体和生物体内锌的酶系统 使锌镉比降低 而导致高血压症上升 镉毒性是潜在性 的 即使饮用水中镉浓度低至 0 1 毫克 升 也能在人体 特别是妇女 组织中积聚 潜伏 期可长达十至三十年 且早期不易觉察 资料表明 人体内镉的生物学半衰期为 20 40 年 镉对人体组织和器官的毒害是多方面的 且治疗极为困难 因此 各国对 工业排放 三废 中的镉都作了极严格的规定 铅是一种重金属 污染性较大的毒物 它能破坏血液 使红血球分解 同时通过 血液扩散到全身器官和组织并进入骨骼 造成挠骨神经麻痹及手指震颤症 严重时会 导致铅毒性脑病而死亡 3 3建设内容 项目建设内容详见表 3 8 湖南水口山有色金属集团有限公司镉污染综合治理工程可行性研究报告 14 表 3 8 项目建设内容一览表 序号 技术改造 项目 工程建设内容与现有工程的关系备注 改造铜镉渣处理系统 与 10 万吨电锌配套 铜镉渣湿法处理工艺与现有工艺相同 精馏炉改为真空连续精馏炉 改建 建设 1 座与 10 万吨电锌所 产浸出渣配套的大挥发窑 拆除现有三台小窑 建设大挥发窑 淘汰老系 统改建 新建与 10 万吨电锌配套的浸 出渣选银系统 目前无浸出渣选银系统 银随挥发窑 渣外卖 新建 1 生产方案 及工艺 改造高镉次氧化锌处理系统 年处理高镉次氧化锌能力 6 3 万吨 现有高镉次氧化锌系统处理能力不够 部分高镉次氧化锌外卖 改建 新建多膛炉烟气除尘脱硫系 统一套 现有多膛炉烟气经布袋收尘后直排 无脱硫系统 新建挥发窑烟气除尘脱硫系 统一套 现有挥发窑烟气经布袋收尘后直排 无脱硫系统 2 环保设施 新建精镉生产烟气处理系统 一套 目前精镉生产无烟气处理系统 铜镉渣处理系统中粗镉熔铸 及精馏部分配置在厂区东面 靠近六厂 远离现有西边围 墙外居民区 现有铜镉渣处理系统所处位置靠近四 厂西边居民区 浸出渣选银系统配置在厂区 原浸出渣压滤车间西面 新增用地 建设位置紧邻现有工程西 面围墙 改建 2 台多膛炉 配置在原 2 多膛炉西面 原有 1 多膛炉拆除 在 3 小窑拆除后的空地上建 设大挥发窑 原址改建 3 布局 高镉次氧化锌处理系统布设 在厂区西面空地 新增用地 建设位置紧邻现有工程西 面围墙 3 4建设规模 公司现有锌系统生产规模为年产电锌 100000 吨 年产酸浸渣为 105000 吨 年产 铜镉渣为 7000 吨 年产高镉次氧化锌约 36500 吨 公司铅冶炼系统烟化炉产生高镉次 氧化锌 18000 吨 周边小型冶炼企业年产高镉次氧化锌 8500 吨 为了实行区域污染物 控制 实行统一管理 统一规划 统一治理 拟将区域内所产全部高镉次氧化锌纳入 本工程进行处理 通过老系统改造 本项目可年处理酸浸渣 105000 吨 高镉次氧化锌 63000 吨 铜 镉渣 9000 吨 其中 2000 吨铜镉渣为高镉次氧化锌处理系统所产生 湖南水口山有色金属集团有限公司镉污染综合治理工程可行性研究报告 15 项目正常运行后 可年产精镉 1092 吨 其中新增 742 吨 年产电锌 34260 吨 其中新增电锌 13595 吨 表 3 9 精镉产品技术标准参数 镉锭的化学成分应符合 YS 72 2005 中标准 其化学成份如下 化学成分 杂质不大于牌号 Cd 不小于 PbZnFeCuTl Cd99 99599 9950 0020 0010 0010 00070 001 Cd99 9999 990 0040 0020 0020 0010 002 Cd99 9599 950 020 030 0030 010 003 化学成分 杂质不大于牌号 NiAsSbSnAg总和 Cd99 9950 00050 00050 00020 00020 00050 0050 Cd99 990 0010 0020 00150 002 0 010 Cd99 95 0 050 镉锭表面洁净 不准有飞边及杂物 单重 8 10 公斤 其形状为长方梯形 表 3 10 电锌产品技术标准参数 a 锌锭应符合 GB T470 2008 中 Zn99 995 Zn99 99 标准 其化学成份如下 化学成分 杂质 不大于牌号 Zn 不小于 PbCdFeCuSnAl 总和 Zn99 99599 9950 0030 0020 0010 0010 0010 0010 005 Zn99 9999 990 0050 0030 0030 0020 0010 0020 01 Zn99 9599 950 0300 010 020 0020 0010 010 05 Zn99 599 50 450 010 05 0 5 Zn98 598 51 40 010 05 1 5 b 锌锭表面洁净 轮廓分明 不允许有溶洞 夹层 浮渣 飞边 毛刺以及外 来夹杂物 c 锌锭单重为 20 25 公斤 底部铸有 水口山 商标 d 尺寸规格 420 200 40 毫米 湖南水口山有色金属集团有限公司镉污染综合治理工程可行性研究报告 16 4建设场址与建设条件 4 1项目建设场址 项目建设地 有色金属集团有限公司第四冶炼厂生产区 4 2建设条件 4 2 1 自然条件 年平均气温 18 4 极端最高气温 40 8 极端最低气温 8 7 年平均大气压 100 8kPa 年平均相对湿度 80 主导风向 东南 夏季室外平均风速 2 3m s 冬季室外平均风速 1 7m s 年平均降雨量 1421mm 年平均蒸发量 1338 2mm 4 2 2 交通条件 项目建设地位于常宁市松柏镇 镇内公路与省级公路 S214 线相连 距京广线公司 自营瓦园货场 18 千米 距水口山 6 千米 距常宁市区 35 千米 距衡阳市区 39 千米 湘江在建设地以北 0 2 千米处流过 建设地海拔高度 60 70 米 4 2 3 供水供电条件 湘江是本项目用水水源 流量和水质均可满足生产要求 不存在同其他厂矿 居 民生活 农业用水争水问题 本工程供水由 有色金属集团有限公司机电总厂水泵房供应 原有主供水管道不 变 所有工程供水点只需从原供水管网上重新衔接即可 新增水量只考虑新建次氧化 锌处理 酸浸渣选银 新挥发窑增加的水量和精镉系统烟气洗涤用水等原系统改造项 目给排水量变化很少 只改变用水管道 可不予考虑 生产总用水量 3201 08m3 d 其中 生产新水 466m3 d 循环用水 1777m3 d 湖南水口山有色金属集团有限公司镉污染综合治理工程可行性研究报告 17 生活用水 155m3 d 一次消防用水 360 m3 d 原系统已考虑 本工程排水系统利用第四冶炼厂的现有排水系统 污水设集液池泵至第四冶炼厂 现有污水处理站 处理达标后回用 项目供电由杨家岭变电站引出 35KV 线路至厂区 在厂区新建 35KV 配电所 由 该所向各车间配电间 10KV 0 4KV 变压器供电 4 2 4 其他有利条件 a 供煤气 现第四冶炼厂已有 A 13 型煤气发生炉 3 台 每台炉产煤气 4000m3 h 其中 3 煤气炉通过技术改造改为 ML30 型 改造后的产气能力已达到 6000 8000m3 h 对其 余两台进行同样技术改造 煤气发生量可以满足本工程对煤气的需求 b 蒸汽 第四冶炼厂现有余热锅炉 2 台 产汽量一台 8 1t h 一台 13t h 实际平均产汽量 18t 燃煤锅炉 3 台 公称产汽能力 10t h 实际产汽能力仅 4t h 左右 对现有生产系统 第四冶炼厂余热锅炉产汽即可满足需求 冬季则需加开 2 3 台燃煤锅炉 公司第八冶炼厂投产后 余热锅炉产汽平均 19t h 已用管道送至第六冶炼厂和第 四冶炼厂供生产使用 夏季原三台燃煤锅炉全部停止使用 蒸汽尚有富余 本工程投产后 浸出 净化过程溶液加热消耗蒸汽量增加约 6t h 本工程所用蒸 汽 除可利用八厂余热锅炉 还可利用挥发窑新建 13t h 余热蒸汽锅炉 以保证生产需 要 本工程拟拆除报废原来的 3 台燃煤锅炉 另增加配套的蒸汽管网 c 压缩空气 本工程压缩空气使用总需用量约为 120m3 min 第四冶炼厂现有 0 8Mpa 103 m3 min 空气压缩机三台 0 2Mpa 40 m3 min 空气 压缩机四台 0 8Mpa 空压机三台只开一台 两台备用 设备能力大有富余 本工程不另建新空压机站 只考虑输送管网 湖南水口山有色金属集团有限公司镉污染综合治理工程可行性研究报告 18 5工程建设方案 5 1镉污染治理方案总体设想 根据目前酸浸渣与铜镉渣堆存量过多 现有生产流程工艺处理能力不足 以及挥 发窑中经布袋除尘器后的尾气中 SO2未处理排放 精镉系统烟气的镉蒸气泄漏现状 通过优化和改造现有工艺 把含镉物料及尾气从源头上进行治理 不让含镉物料及尾 气中的有害成分流入到环境中 具体设想如下 建设一台大型挥发窑替换原有三台小挥发窑 同时配套烟气处理系统进行除尘脱 硫 系统地解决回转窑生产能力不足及尾气污染问题 改善大气环境 实现节能减排 同时对铜镉渣处理系统中的粗镉熔铸及精馏部分实行异地搬迁 实行精镉炉改造 增 加烟气处理系统以杜绝含镉气体直排 建设一套酸浸渣选银系统 回收酸浸渣中有价金属银 针对高镉次氧化锌目前处理现状存在的问题 实行区域污染物控制 实行 统一 管理 统一规划 统一治理 充分提高资源综合利用水平 防止重金属污染 将现有 系统改造成为一套年处理量 63000 吨规模的高镉次氧化锌系统 并配套相应的尾气处 理系统 同时综合回收危险废物中的铅 镉 砷等有价金属 通过过程控制 实现全 面达标排放 5 1 1 治理原则 a 镉治理总的原则为物料处理与综合整治相结合 1 处理完堆存积压的含镉物料 与现有产能配套 综合回收有价金属 2 增加含硫及含重金属烟尘尾气处理系统 3 增加精镉烟气处理系统 b 区域整体治理与公司增效相结合的原则 通过镉污染综合治理项目的建设 采用先进技术综合回收有害有价金属 通过提 升废渣原始价值 淘汰周边落后生产工艺 杜绝危险废物所造成的二次污染 完全可 以解决危险废物堆存和转移出现的污染问题 改善区域环境 年回收镉 1092t 银 30t 铅 9000t 锌 13595t 重金属减排效果非常显著 具有良好的环境效益 经济效 益和社会效益 5 1 2 治理方案构想 改造建设 63000t 规模高镉次氧化锌处理系统一套 建设酸浸渣选银系统一套 回 收银 新建一台大回转窑 3 9 55m 代替现有三台小窑 增加余热锅炉和烟气净化 湖南水口山有色金属集团有限公司镉污染综合治理工程可行性研究报告 19 装置 铜镉渣系统改造与渣量配套的湿法处理系统 粗镉熔铸及精馏部分搬迁改造 并配套新建烟气处理系统 5 2工艺治理方案 5 2 1 生产规模 产品方案 原料 燃料和辅助材料 5 2 1 1 生产规模及产品方案 a 生产规模 本项目建设规模按年处理酸浸渣 105000 吨 高镉次氧化锌 63000 吨 铜镉渣 9000 吨 含氧化锌系统所产铜镉渣 年产电锌 34260 吨 年产精镉 1092 吨进行建设 b 产品方案 0 锌 Zn99 995 34260 t a 其中 13595t 为新增产量 精镉 Cd99 99 1092 04t a 副产品铅渣 Pb45 84 21593 94t a 铜渣 Cu18 5 2868 86t a 银精矿 Ag0 7 4236 t a 5 2 1 1 原料 燃料和辅助材料 a 原料 原料为酸浸渣 105000 吨 铜镉渣为 7000 吨 公司铅冶炼系统烟化炉产生高镉次 氧化锌 18000 吨 另外 周边小企业约有 8500 吨高镉次氧化锌 b 燃料 浸出渣挥发窑用还原煤 年消耗量 50659 5t 市场外购 要求含固定碳 65 75 含硫 1 5 灰分 10 12 c 辅助材料 主要辅助材料为硫酸和锌粉 硫酸 98 H2SO4 年需要量 6100t 锌粉年需要量 2200t 5 2 2 治理工艺流程 5 2 1 2 工艺选择分析 a 高镉次氧化锌处理工艺选择分析 高镉次氧化锌是一种含杂质较高的锌冶炼原料 近年来 国内外对该原料生产电 湖南水口山有色金属集团有限公司镉污染综合治理工程可行性研究报告 20 锌进行了大量的研究 并以不同规模投入了生产 水口山有色金属集团公司技术中心 对铅系统次氧化锌单独处理生产电锌 进行了大量研究 并根据原料的化学成分及物 化性质 特点 提出了单独处理铅系统次氧化锌生产电锌的工艺流程 该流程具有下述特点 采用焙烧脱氟 氯 在一定温度和时间下 氟 氯的脱除率分别达到 90 和 70 左右 在原料变化 脱氯效果不稳定的情况下 增加脱氯措施 可确保溶液含氟 氯 在允许的范围内 采用二段浸出 保证锌的浸出 降低铁离子和氧化剂的投入量 铁渣量小 渣中 锌损失减少 降低成本 提高锌回收率 将加铁除杂工序与中浸合并 缩短了浸出流程 简化了生产管理 降低了投资费 用 综上所述 建议采用上述次氧化锌单独处理流程 b 铜镉渣处理系统改造工艺选择分析 1 第四冶炼厂铜镉渣治理现状 由于现有铜镉渣处理系统的反应槽处理能力不够 因此造成大量渣堆存 精镉生产采用煤气加热 精馏炉塔盘材质为碳化硅 设计产能为 1 5 吨 日 煤 气炉距镉精馏炉较远 500 米以上 加上煤质不稳定 导致煤气供应不稳定 精镉炉 温度波动较大 碳化硅塔盘极易开裂造成镉蒸气泄漏 且年产能远低于实际年产镉量 2 改造方案 改造方案有两种 分述如下 方案 一 整体异地搬迁 将生产厂房搬至原第四冶炼厂老锌蒸馏的厂房内 炉型不变 尾气通过原锌蒸馏 的 48m 烟囱外排 在工艺配置方面 结合 10 万吨电锌配套完善 保留原锌蒸馏炉 今后用天然气 恢复锌蒸馏 为新材料公司提供高纯锌 进行工艺配置 初步构想是配置在原精馏塔 厂房的东面 方案 二 异地搬迁实行炉型改造并增加配套烟气处理系统 搬迁方案 铜镉渣湿法处理系统在厂区西面新建 粗镉熔铸及精馏的生产线都搬 至原第四冶炼厂老锌蒸馏的厂房内 配套增加烟气处理系统 湖南水口山有色金属集团有限公司镉污染综合治理工程可行性研究报告 21 炉型改造方面 改为电热真空连续精馏炉 可控硅调功 自动温控 3 方案比选 方案 一 的优点是 投资费用相对较小 缺点是 环保风险未能消除 在目前的煤气供应条件下 温度控制无法稳定在 1060 10 的范围内 塔盘易开裂漏镉的问题没有得到根本解决 含氧化镉的烟尘排空 环保方面依旧存在隐患 精镉产能仅 350 吨 年 不能与电锌年产 100000 吨 年 精镉 1000 吨 年 相配 套 要做到配套 因