镉污染综合治理工程可行性研究报告.doc

1 总论 1.1 项目名称及拟建地项目名称：镉污染综合治理工程拟建地：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。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200961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3.955m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。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m2551462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m297204固化地坪面积m2180005人行道面积m22006建筑系数%44.87新建围墙m4008破除原有道路m28509拆除原有建构筑物m23200010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2953.1011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25988.2012项目年销售收入万元27667.7313项目年总成本万元24214.4814年利润总额万元2053.5315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%4.5216减排指标回收镉t1092.0减排SO2t2258.822 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200961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。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。19921994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1417%，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1.7432m，V76m3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。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1.7432m、V76m3回转窑，两台1.9432m、V94.5m3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500030000265003.1.2.1 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项目烟气量SO2烟尘排气筒高度/出口内径（m）m3/h排放浓度mg/m3排放量t/a排放浓度mg/m3排放量t/a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691.02.00.50.10.050.51.0100705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0.71.5%，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4780165550m3/hGB9078-1996烟尘2497.1m g/Nm364320mg/Nm3100二氧化硫220411296 mg/Nm3800操作点多，工人定员多，现车间定员149人。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150.10.41.5553.2.1.2 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2040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。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1生产方案及工艺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2环保设施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3布局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）。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：（%）牌号化学成分Cd不小于杂质不大于PbZnFeCuTlCd99.99599.9950.0020.0010.0010.00070.001Cd99.9999.990.0040.0020.0020.0010.002Cd99.9599.950.020.030.0030.010.003牌号化学成分杂质不大于NiAsSbSnAg总和Cd99.9950.00050.00050.00020.00020.00050.0050Cd99.990.0010.0020.00150.0020.010Cd99.950.050镉锭表面洁净，不准有飞边及杂物，单重810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/T4702008中Zn99.995、Zn99.99标准，其化学成份如下： 牌号化学成分（%）Zn不小于杂质，不大于PbCdFeCuSnAl总和Zn99.99599.9950.0030.0020.0010.0010.0010.0010.005Zn99.9999.990.0050.0030.0030.0020.0010.0020.01Zn99.9599.950.0300.010.020.0020.0010.010.05Zn99.599.50.450.010.05-0.5Zn98.598.51.40.010.05-1.5b） 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2025公斤，底部铸有“水口山”商标。d） 尺寸规格42020040毫米。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6070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60008000m3/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23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。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（3.955m）代替现有三台小窑，增加余热锅炉和烟气净化装置；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/a5.2.1.1 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6575%，含硫1.5%,灰分1012%。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。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106010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，因场地狭小，车间配置比较困难。 员工慢性镉中毒的可能性仍然较大。 工艺能耗高，大量的热能随烟气带走，也极大地提高了生产成本。 碳化硅塔盘寿命短，运行成本高。方案（二）的优点主要有： 消除了环保风险。 精镉炉的产量规模可达1000-1500吨/年，完全能满足镉综合回收的需要，原料不足也可机动停炉。 加热方式为电阻炉加热，炉温自动控制，波动幅度小，可控制在5，有利于产品质量的稳定。 节能。炉子全封闭，外围用保温材料保温，所需的能量仅维持镉蒸气的蒸发和冷凝。能耗指标较方案（一）降低1380元/吨。 增加配套的烟气处理系统，进一步控制外排尾气镉含量。缺点是：一次性改造的投资费用较方案（一）大。综上分析，从环保及四厂主产业的发展、节能、运行费用等方面综合考虑，推荐采用方案（二）。c) 回转窑系统改造方案分析1）现有挥发窑系统状况*有色金属集团有限公司下属第四冶炼厂（锌冶炼厂）创建于解放初期的1951年，1952年投产，生产规模为年产粗锌1000吨，工艺采用火法平罐炼锌技术。随着企业不断发展，锌生产规模发展到年产精锌10000吨的水平。19921994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1417%，无法达到弃渣要求，热酸浸出锌浸出率曾高达97%以上，由于铁渣带走了锌，又没有回收，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1.7432m，V76m3的挥发窑，热酸浸出流程又加了火法渣处理设施，这样的生产流程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