DB43∕T 579-2016 铋冶炼污染控制技术规范

ICS77.020H01DB43DB43/T579—2016代替DB43/T579-2010forbismuthmetallurgy2016-10-17发布2016-12-17实施湖南省质量技术监督局发布IDB43/T579—2016前言 2规范性引用文件 3术语和定义 4建厂要求 5原料的贮存 6铋粗炼过程污染控制 7铋精炼过程污染控制 8末端污染控制 9监测及评估 DB43/T579—2016本标准依据GB/T1.1—2009给出的规则起草。本标准由湖南省有色金属管理局提出并归口。本标准起草单位：湖南金旺铋业股份有限公司、湖南柿竹园有色金属有限责任公司、郴州雄风环保科技有限公司参与。本标准主要起草人：吴祖祥、谢磊、肖辉、伏彩萍、雷日华、陈晓伟。DB43/T579—2016铋冶炼污染控制技术规范本规范规定了铋冶炼污染控制中关于术语和定义、建厂要求、原料储存、铋粗炼过程污染控制、铋精炼过程污染控制、末端污染控制、监测及评估、管理要求等章节的一般要求。本规范适用于对铋冶炼企业新建及改造项目的环境影响评价、环境保护设施设计、竣工验收及其投产后的大气污染物和固体污染物排放管理。2规范性引用文件本规范内容引用了下列文件中的条款。凡是不注日期的引用文件，其有效版本适用于本规范。当下述标准被修订时，应使用其最新版本。GB3095—2012环境空气质量标准GB3838—2002地表水环境质量标准GB8978—1996污水综合排放标准GB9078—1996工业窑炉大气污染物排放标准GB12348—2008工业企业厂界环境噪声排放标准GB/T16157—1996固定污染源排气中颗粒物测定与气态污染物采样方法GB16297—1996大气污染物综合排放标准GB18597—2001危险废物贮存、处置场污染控制标准GB18599—2001一般工业固体废物贮存、处置场污染控制标准GBZ2.1—2007工业场所有害因素职业接触限值化学有害因素HJ557—2010固体废弃物浸出毒性测定方法水平振荡法HJ/T91—2002地表水和污水监测技术规范HJ/T166—2004土壤环境监测技术规范3术语和定义铋火法粗炼一般规定铋火法粗炼工艺是铋冶炼工艺的主体部分，目前生产中采用的铋火法粗炼工艺有反射炉或转炉熔炼和富氧侧吹熔池熔炼。反应供热有天然气、轻质柴油、粉煤、块煤等。3.1.2铋火法粗炼工艺应根据原料成分、燃料供应、企业综合回收要求等建设条件选择合适的熔炼工3.1.2.1反射炉或转炉熔炼法：可处理硫化铋精矿、氧化铋渣、铋氧化矿、氯氧铋、含铋烟尘等。将以上原料混合，在熔炼炉内同时完成沉淀（置换）反应、还原反应和交互反应。此方法适用于有硫化铋DB43/T579—2016矿又有氧化铋矿（渣）或氯氧铋等原料的工厂采用,有对原料的适应性强、反应充分、熔炼周期短、熔剂消耗少等特点，是铋粗炼常用的方法。也可用来单独处理硫化铋精矿。1）入炉料应符合下列规定：铋精矿含铋宜大于20%；炉料水分宜小于10%；2）反射炉炉膛面积宜为5m2～30m2。3）加料设备宜为输送机，也可采用吊桶加入，进料口宜采用水套冷却。4）供热应优先采用天然气、重油和发生炉煤气等清洁能源。5）熔炼温度宜控制在1100℃~1200℃。6）烟气应设置余热回收、烟尘捕集及净化设施，低浓度二氧化硫尾气必须净化吸收，烟气达标排放。7）脱硫装置废水应经处理后达标排放。8）处理含铜物料时应对所产含铜物料冰铜进行综合回收。3.1.2.2富氧侧吹熔池熔炼法：富氧强化熔池熔炼有氧化熔炼和还原熔炼。可以采用富氧强化熔炼法处理以硫化铋精矿为主的铋原料产出粗铋；也可以处理富铋铅原料产出高铋铅，再从高铋铅中回收铋，处理高铋铅原料时，宜采用氧化及还原两段工艺流程。由于富氧强化熔炼强度大，受规模限制，在实际生产中用作铋粗炼工艺，主要用作含铋原料的富集工艺，即作为铋原料的火法富集工艺。铋冶炼厂的火法富集工艺宜优先采用技术先进的富氧熔池熔炼工艺，富氧熔池熔炼工艺是铋在清洁冶炼技术上取得的重大突破，熔炼强度大，适合规模较大的铋冶炼厂采用。1）处理原料宜为硫化铋精矿、含铅铋物料等多金属物料。2）入炉料应符合下列规定：入炉物料应经过配料、混合和制粒，粒料含水宜小于等于10%，粒径要求在10mm～25mm；入炉炉料中应配入一定比例的碎煤，碎煤粒度应为5mm～25mm，煤量宜为混合料量的3%～5%；硅石、石灰石熔剂的粒度宜为5mm～25mm；混合料中各组分的配料称量偏3）氧化熔炼富氧浓度宜为70%～90%，还原熔炼富氧浓度宜为55%～60%。4）氧化熔炼温度宜为1150℃~1250℃,还原熔炼温度宜为1150℃~1300℃,5）氧化熔炼应采用连续加料、周期间断放料的操作模式，还原熔炼宜采用间断放料的操作模式。6）熔炼烟气应设置余热回收、烟尘捕集及净化设施。氧化熔炼产出的高浓度二氧化硫应制取硫酸，还原熔炼产出的低浓度二氧化硫尾气必须净化吸收，处理达标后才能排放，烟尘应返回熔炼炉处理。湿法冶炼含铋物料的湿法富集工艺可用于处理含贵金属少、含铅低的低品位铋矿或火法冶炼过程产生的含铋渣料和烟尘，是粗铋熔炼或精炼前的工序，目的在于脱除含铋物料中的杂质，使铋得到初步富集，为粗铋熔炼或精炼创造良好的条件。湿法工艺能够根据不同的原料成分选择性地在酸性或碱性溶剂、氧化剂等的作用下，在水溶液中完成一系列化学反应，使可溶元素铋进入溶液中，不溶元素仍残留在渣中，液固分离之后，采用置换、中和、水解等方法使进入溶液中的铋提取出来，产出铅铋富集物、氧化铋、氯氧铋等，较火法富集工艺有更强的针对性。铋精炼一般规定经熔炼产出的粗铋，含铋60%～95%，同时还含有铅、银、铜、砷、锑、碲、锡等杂志，须进行精炼脱除，以获得满足市场需要的精铋，并回收其中的有价金属。精炼方法主要有火法精炼、真空精炼、DB43/T579—2016电解精炼，可根据粗铋所含杂质成分来选择适当的精炼方法。火法精炼1）采用火法精炼的粗铋，含铋品位宜大于70%。2）粗铋的火法精炼宜采用氧化除砷、锑——氧化除碲——氯化除铅——加锌除银——氯化除锌——高温精炼——铸型等工艺最终产出精铋；精炼成品可为符合国家标准的铋锭、铋针、铋粒。3）火法精炼宜在铸钢质精炼锅内进行，大小可根据产能设计在每锅5t～20t；4）精炼锅宜设置机械搅拌装置；5）精炼锅加热可采用块煤、发生炉煤气煤气、天然气、重油等燃烧供热或电能加热，应优先采用清洁能源。6）精炼锅应设置烟气捕集装置，且对收尘烟灰进行综合回收，烟气达到国家环保标准排放；7）精炼过程中氯化精炼产生的氯气尾气应采用液碱吸收法对氯气尾气进行吸收无害化处理；真空精炼3.4.3.1铋真空蒸镏工艺的适用范围：粗铋火法精炼中，针对银铋分离宜采用真空蒸镏法替代加锌除银、锌银分离、加氯除锌和加碱除氯等工序；铅电解阳极泥吹炼产出的贵铅（铅基铋银合金）的处理也可采用真空蒸镏法替代加锌除银、锌银分离、加氯除锌和加碱除氯等工序。1）铋真空蒸镏设备应优先选用电热多级连续内热式真空蒸镏炉，其单台处理能力应根据企业规模及铋产量来确定，宜为5t/d∽10t/d。2）铋真空蒸镏系统设备应包括真空蒸镏炉、熔化锅，供电、供排水及收尘、排气等装置。铋电解精炼原料为铅铋合金电解产出的含铋、银高的阳极泥经过熔炼产物的贵铋以及反射炉或转炉冶炼产出的粗铋。电解时通以直流电，铋自阳极溶解进入电解液，并在阴极析出。比铋更负电性的杂质元素与铋一道溶解进入电解液，但由于它们难于还原，一般不在阴极析出；比铋更正电性的杂质元素不溶解而形成阳极泥，在布袋中收集，从而产出精铋。铋的电解精炼主要设备为电解槽、整流器等。1）贵铋含铋宜大于80%，含铅宜小于10%，含银宜大于5%2）铋阳极板含铜应控制在小于0.3%。3）电解槽内电解液宜采用单级循环。4）电解槽导电方式宜采用复合连接法，即槽内阴（阳）极之间为并联，槽与槽之间为串联。5）铋电解技术操作条件宜符合下列规定：电流密度宜为80A/m2∽150A/m2；同极距宜为90mm∽100mm；阴极板宜采用紫铜片。6）铋电解液宜符合下列规定：电解液成分含Bi3+40∽50g/L，SiF6+300∽350g/L；电解液温度宜为常温。末端治理指在生产过程的末端，针对产生的污染物开发并实施有效的治理技术，达到减少污染的目的。湿法脱硫利用水或其它液体作为吸收液，在吸收塔内对烟气进行喷淋洗涤，使烟气中的二氧化硫与吸收液中的成份发生化学反应，转化为液态或固态，从而脱除烟气中二氧化硫的过程。DB43/T579—20164建厂要求4.1一般要求4.1.1新建或改造铋冶炼厂的规模应不小于精铋产量300t/a。新建或改造铋冶炼工程规模的确定和详细技术路线的选择，应根据铋原料的数量、品位高低、社会经济发展水平、城市总体规划、技术的适用性等合理确定。4.1.2铋冶炼应采用成熟可靠的技术、工艺和设备，做到运行稳定、维修方便、经济合理、安全卫生。4.1.3铋冶炼设施建设应经过充分的技术经济论证并通过环境影响评价和环境风险评价，保证设施运行对环境不会造成重大污染，并有效运行管理。4.2铋冶炼厂选址要求4.2.1厂址选择应符合当地城市总体发展规划和环保规划，符合当地大气污染防治、水资源保护、自然保护的要求，并应通过环境影响评价和环境风险评价4.2.2铋冶炼厂不允许建设在GB3838—2002中规定的地表水Ⅰ类、Ⅱ类功能区和GB3095—1996中4.2.3厂址应满足工程建设的工程地质条件、水文地质条件和气象条件，不应选在采矿隐落区以及居民集中区上风向地区。4.2.4选址应综合考虑交通、运输距离、土地利用现状、基础设施状况等因素。4.2.5厂址附近应有满足生产、生活的供水水源。4.2.6厂址附近应保障电力供应。4.3铋冶炼厂设施建设要求4.3.1炉料贮存及炉料准备厂房配置应符合下列规定：1）物料贮存及炉料准备宜配置在一个厂房内。2）采用仓式配料系统的厂房宜为排架结构单层厂房，一端贮存物料，一端作炉料准备场地。3）炉料贮仓数量和容积应根据贮存物料种类和贮量要求并经计算确定。4）贮料仓和配料仓均应集中布置。5）厂房内应设物料倒运或物料混合的抓斗桥式起重机或小型铲车。6）规模较小的铋冶炼的炉料贮存、配料、熔炼可配置在同一跨厂房内，配好的料可采用起重设备直接加入炉口加料斗。4.3.2富氧熔池熔炼工艺设备厂房配置应符合下列规定：1）熔炼主厂房应按火法冶金厂房设计。2）熔炼主厂房宜为框架钢结构多层厂房，熔炼炉应配置在地面，加料区应设置加料平台或楼面。3）富氧强化熔炼采用富氧或纯氧，富氧配气管道系统或纯氧管道系统应在距离熔炼炉一定距离的范围内布置。4.3.3湿法预处理湿法富集冶炼工艺设备厂房配置应符合下列规定：1）湿法主厂房应按湿法冶金厂房设计。2）湿法主厂房宜为双层结构厂房，也可为单层结构厂房。搅拌槽与过滤设备宜配置在二层，泵和溶液贮槽宜配置在一层。3）搅拌槽和过滤设备配置区域应设检修设备。4）湿法厂房应根据采用的腐蚀性介质特性做防腐处理。DB43/T579—20164.3.4反射炉熔炼及转炉熔炼工艺设备厂房配置应符合下列规定：1）熔炼主厂房应按火法冶金厂房设计。2）熔炼主厂房宜为排架结构单层厂房，熔炼炉宜配置在地面，加料区应设置加料平台或楼面。3）熔炼主厂房内应设桥式起重机，起重量应大于车间需要吊装作业的最大工作负荷，一般起重量宜为Q=5t～10t。4）熔炼主厂房高度：桥式起重机轨顶标高宜不小于8m。5）供配电设施、环境通风除尘设施及给、排水设施等辅助生产系统宜配置于熔炼炉一侧的副跨厂房内。4.3.5火法精炼工艺设备厂房配置应符合下列规定：1）精炼主厂房应按火法冶金厂房设计。2）铋锅、铋锭浇注、产品存放、氯气库、铋精炼渣堆存、铋精炼锅面不含氯的烟气收尘及含氯烟气洗涤处理应分区合理配置，互不影响。3）精炼主厂房内宜配置铋锅、铋锭浇注和存放产品。铋锭浇注和存放产品也可单独配置在毗邻主厂房旁的厂房内。4）液氯气瓶间的厂房结构应符合相关规范中氯气储存、使用场所的要求。4.3.6铋真空精炼工艺设备厂房配置应符合下列规定：1）铋真空精炼系统厂房应按火法冶金厂房设计；2）铋真空精炼系统的设备配置：一台至多台真空蒸镏炉宜配置于厂房一侧，另一侧作原料及产品堆场。3）厂房内应设单梁桥式起重机，Q大于等于3t；4）铋真空精炼系统厂房的宽度：单侧配置真空蒸镏炉时，厂房宽度宜为9m、12m；5）铋真空精炼系统厂房高度：桥式起重机轨顶标高宜不小于8m；6）真空蒸镏炉熔化锅边一侧上空应设通风收尘系统管道；在厂房的一侧墙壁宜装设轴流式通风机。7）供电系统及给、排水系统宜配置于真空蒸镏炉的一侧的副跨厂房内。4.3.7电解精炼工艺设备厂房配置应符合下列规定：1）铋电解精炼厂房系火法冶金与湿法冶金相结合的厂房，应根据火法冶金与湿法冶金的要求进行各区域设计。2）铋电解精炼系统宜包括铋阳极板铸型、铋电解槽、电解液循环系统、析出铋阴极洗涤及铸型、阳极泥洗涤、铋电解整流供电系统等设施。3）主厂房内宜配置铋阳极板铸型、铋电解槽、析出铋阴极洗涤及铸型、阳极泥洗涤设施。4）铋电解整流供电系统、电解液循环系统宜配置在毗邻铋电解的副跨厂房内。5）主厂房内应设出装槽作业的起重设备。6）湿法区域的厂房应进行防腐蚀处理。5原料的贮存5.1原料、辅料不应采用露天贮存，宜分类贮存在有屋盖的硬化地面或矿仓内。5.2铋原料可采用袋装或散装，袋装物料宜在硬化地上式仓贮存，散装物料可在硬化地上式仓贮存，也可在半地下式矿仓贮存。5.3贮存场必须为封闭或半封闭型设施，应该设有防雨、防晒、防尘、防扬散等措施。5.4烟煤的贮存应符合现行国家标准要求。5.5化学品的贮存应符合现行国家标准GB15603和国家关于危险化学品安全管理的有关规定。DB43/T579—20165.6物料旁应竖立货物标识,书写标明供货单位、货物名称、品级和批号。5.7对于不同类别、品级批号的铋原料，应分别堆放，不要相互掺杂。6铋粗炼过程污染控制6.1火法粗炼的过程污染控制6.1.1配料时需配有防尘措施，在粉尘产生点安装集气罩，通过收集、捕获的粉尘送至熔炼炉使用。6.1.2熔炼过程应采用密闭熔炼设备，通常在反射炉、回转炉以及富氧侧吹熔炼炉中进行，整个熔炼过程宜在微负压条件下进行，防止烟气逸出。6.1.3熔炼炉需有配套烟气处理系统，包括余热利用系统（余热锅炉）、烟气收集通道、烟尘收集装置（布袋或电除尘）及脱硫系统，低浓度的二氧化硫烟气可采用湿法脱硫吸收，达标后经由不低于50m的烟囱排放；而高浓度的二氧化硫烟气则应经过制酸系统，尾气碱液脱硫吸收系统处理达标后经由不低于50m的烟囱排放至大气。通过除尘装置收集到的烟尘，其中一般含有砷、铅等重金属，应综合利用，回收其中有价金属，或售予具有资质的企业予以处理处置。6.1.4反射炉与转炉粗炼产生的固体废渣主要为铜锍和稀渣，富氧侧吹熔炼炉产生的固体废渣主要为水淬渣。铜锍中含Cu、Pb、Bi等有价金属，应综合利用，回收其中有价金属；稀渣属一般固体废渣，送废渣堆存场堆存，或外售用于铺路等；水淬渣可送至水泥厂制备水泥，若其中含有锌超过10度的话，亦可销售至锌回收厂回收锌。6.2湿法冶炼的过程污染控制6.2.1铋的湿法工艺主要包括酸浸或碱浸、固液分离、从浸出液中沉积铋三个主要工序，当物料为硬质块状物料时还应先经过破碎工序，再进行后续的浸出、分离、沉积等工序。6.2.2宜采用湿式破碎，减少粉尘的产生。采用干式破碎时，应在破碎点安装集气罩收集粉尘，通过粉尘捕集装置回收的粉尘进入后续浸出工序。6.2.3破碎工序应采取减震、隔声措施来减少噪声污染，可将破碎机安置于密闭房间内进行操作。6.2.4铋的湿法浸出过程宜采用二段逆流浸出，以充分利用浸出液中的残酸和溶剂。6.2.5酸浸工序应配备集气罩及酸雾吸收装置，处理方法可采用碱液洗涤法。6.2.6生产车间应保持通风，保证工作岗位空气质量在GBZ2.1-2007规定的限值内。6.2.7车间内应设有生产废水收集池，收集跑、冒、滴、漏的废水和卫生废水，返回浸出工序重复利6.2.8铋原矿酸浸工艺中的生产废水宜循环使用，做到工艺废水零排放。6.2.9浸出渣中还含有其他有价金属可送回冶炼厂综合回收，若无其他有价元素可利用应送厂内临时废渣堆存场堆放，不得随意丢弃。7铋精炼过程污染控制7.1火法精炼的过程污染控制7.2.2精炼锅需配有烟气处理系统，包括集气罩、烟气收集通道、烟气处理装置（脱硫、除尘）及排放烟囱。可将熔炼炉与精炼锅的烟气集中处理，统一排放，以节省设备成本及运行费用。7.2.3精炼过程所得精炼渣不得随意丢弃，可分类暂存于厂内的临时废渣堆存处。对于其中可回收有价金属的固体废渣应返回厂内综合利用，或售予外厂回收。对于危险固体渣，如砷锑渣、氯化铅渣等，DB43/T579—2016必须由具有资质的企业予以处理处置。7.2电解精炼的过程污染控制7.2.1电解过程产生的主要污染物为阳极浮渣、酸雾及铋阳极泥。7.2.2阳极铸板时产生的少量浮渣含有较高品位的铋，银等有价金属，应返回到前端冶炼工序综合回7.2.3电解槽的上方应设置集气罩，收集电解过程中产生的酸雾，经碱液吸收液吸收处理排放。吸收液送往污水处理站，处理达标排放。7.2.4铋阳极泥经洗涤过滤后，滤液返回系统循环使用，滤饼可综合利用，回收其中的银、碲等。7.2.5电解液应循环利用，需要外排的电解废液必须经过处理达标后排放，禁止未经处理直接排放。8末端污染控制8.1工业废水污染控制8.1.1排水系统实行清污分流，对工业废水、生活废水和雨水应分别收集、分类处理，合理布置各种废水的收集管道。8.1.2工业废水及生活污水排入现有废水处理系统处理后达标排放，雨水收集排入管道后直接排放。8.1.3铋冶炼厂应有污水处理站，用以处理生产过程中产生的工业废水，废水处理工艺可采用化学沉淀法、离子交换法等其他重金属处理方法。8.1.4铋冶炼厂应设置生活污水净化设施。工厂排放废水应当满足GB8978-1996和其他相应标准的要8.2大气污染控制8.2.1铋冶炼中的大气污染物主要指来源于浸出工艺中的酸雾、原煤干燥烟气、熔炼炉烟气、精炼锅烟气、燃煤锅炉烟气及电解槽酸雾，采用粉煤做燃料时还包括粉煤制备产生的粉尘。8.2.2除尘工程应根据生产工艺合理配置，控制和减少无组织排放，可根据污染治理程度的要求和预算，选用布袋除尘、重力除尘、静电除尘、旋风除尘或湿式除尘等方法。岗位粉尘浓度应符合GBZ2.1—2007规定的限值。收集好的粉尘都应返回厂内，对其中有价元素进行回收。8.2.3对于废气中的SO2成分须经过专门的处理设施进行处理，检测达标后高空排放。二氧化硫治理工艺划分为湿法、干法和半干法，常用工艺包括石灰石/石灰—石膏法、烟气循环流化床法、氨法、旋转喷雾法等，目前多采用湿法脱硫。8.2.4对于浸出工艺及电解槽产生的酸雾宜采用吸收法处理，处理过程中采用的吸收液宜循环使用或经过进一步处理后循环使用，不能循环使用的应妥善处理，避免二次污染。8.2.5铋冶炼厂的反射炉、转炉、富氧侧吹炉产生的烟气排放应执行GB9078—1996中二级标准；其他废气排放应执行GB16297—1996中的二级标准。8.3废渣污染控制8.3.1固体污染物的处理需遵循减量化、无害化、资源化的原则。8.3.2有色金属工业固体废物的综合利用，应采用新技术，并防止产生再次污染。8.3.3铋冶炼产生的废渣主要为浸出渣、铜锍、稀渣、水淬渣、精炼渣及铋阳极泥。铜锍、浸出渣、及精炼过程中各个阶段的产出渣中含有可资回收的有价金属，应分类综合利用，回收有价金属。铋阳极DB43/T579—2016泥中含有铋、银、碲等有价金属，应通过银电解、碲电解等工序综合回收，或售予有资质的企业进行回收利用。水淬渣及稀渣作为一般工业固体废物应得到妥善、安全处置，可售于水泥厂用于制备水泥，铺路等也可售予锌冶炼厂综合回收其中的锌。8.3.4厂区内设置两个临时的工业废渣贮存库，将各中间渣暂时集中堆存于贮存库(分类堆存)，渣库大小至少可堆存一个生产周期的废渣量。水淬渣及稀渣库按GB18599—2001执行。8.3.5对存放危险固体废渣的临时工业废渣贮存库，必须专设具有防水、防渗措施的存放场所。存放场所应满足GBl8597—2001的有关规定，工业废渣的毒性检测GB/T1555.1-12-95执行。8.3.6临时贮存库的废渣应定时处理，可回收的积极寻求回收途径，不可回收的废渣由专用车辆送往工业废渣处置场或出售。8.3.7各类固体废渣应集中堆放，分类管理，