1、廢銅再生企業(yè)環(huán)保技術(shù)探討沈守穩(wěn)夏約祥寧波長(zhǎng)振銅業(yè)浙江寧波315473摘要：本文介紹了廢銅再生行業(yè)產(chǎn)業(yè)政策及環(huán)保要求；廢銅再生企業(yè)主要生產(chǎn)工藝及產(chǎn)污分析；污染治理工藝；環(huán)保技術(shù)開(kāi)展.關(guān)鍵詞：廢銅再生；環(huán)保；技術(shù)；'、前言我國(guó)是世界上最大的廢雜銅進(jìn)口國(guó),廢雜銅主要來(lái)自工業(yè)興旺和環(huán)保要求嚴(yán)格的國(guó)家,從美國(guó)和日本進(jìn)口比例為38%和25%,此外我國(guó)每年有15萬(wàn)噸自產(chǎn)廢雜銅.目前我國(guó)生產(chǎn)再生銅的方法主要有兩類(lèi)：第一類(lèi)是將廢雜銅直接熔煉成不同牌號(hào)的銅合金或精銅,所以又稱(chēng)直接利用法；第二類(lèi)是將雜銅先經(jīng)火法處理鑄成陽(yáng)極銅,然后電解精煉成電解銅,并在電解過(guò)程中回收其它有價(jià)元素.用第二類(lèi)方法處理含銅廢料時(shí),

2、通常又有三種不同的流程,即一段法、二段法和三段法.我國(guó)目前銅再生產(chǎn)業(yè)開(kāi)展迅速,但企業(yè)的生產(chǎn)規(guī)模和工藝參差不齊,一些大型企業(yè)無(wú)論在生產(chǎn)規(guī)模、技術(shù)、環(huán)保等方面都在國(guó)內(nèi)行業(yè)中處領(lǐng)先位置,并成為銅再生工業(yè)的骨干.但是也看到,國(guó)內(nèi)眾多的中小型企業(yè),目前仍采用原始的熔煉技術(shù),沒(méi)有相應(yīng)的環(huán)保設(shè)備,對(duì)環(huán)境造成了極為嚴(yán)重的污染.這方面的問(wèn)題集中表達(dá)為三點(diǎn)：首先,我國(guó)廢雜銅的回收多采用手工拆解剝選分類(lèi),機(jī)械化程度低,勞動(dòng)強(qiáng)度大；其次,我國(guó)銅再生企業(yè)規(guī)模小、工藝技術(shù)水平較低、廢銅利用水平不高、產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定、環(huán)保不達(dá)標(biāo)等；再次我國(guó)許多中小企業(yè)再生工藝及設(shè)備落后,廢雜銅中含有的有價(jià)金屬得不到充分的回收和利用,造成資源

3、浪費(fèi)和經(jīng)濟(jì)損失；欠興旺地區(qū)的許多中小企業(yè),直接采用沖天爐熔化廢雜銅原料制備黑銅,燃燒產(chǎn)生的有毒致癌物質(zhì)肆意排放,嚴(yán)重污染了周?chē)纳鷳B(tài)環(huán)境.一、國(guó)家相關(guān)產(chǎn)業(yè)政策及行業(yè)開(kāi)展規(guī)劃中的環(huán)保要求?中國(guó)再生有色金屬產(chǎn)業(yè)“十一五及中長(zhǎng)期開(kāi)展規(guī)劃?對(duì)銅再生開(kāi)展提出了相關(guān)要求：到2021年,再生銅產(chǎn)量到達(dá)200萬(wàn)噸,占銅消費(fèi)量的35%.建設(shè)年利用廢雜銅10萬(wàn)噸以上的再生銅企業(yè)5家,年利用廢雜銅3-10萬(wàn)噸的銅再生企業(yè)20家./?銅冶煉行業(yè)準(zhǔn)入條件?'、對(duì)銅再生行業(yè)有嚴(yán)格的生產(chǎn)和環(huán)保要求：禁止利用直接燃煤的反射爐熔煉廢雜銅.在礦產(chǎn)粗銅熔煉工藝和裝備方面,依法立即淘汰現(xiàn)有的平方米及以下密閉鼓風(fēng)爐,2006年

4、底前淘汰反射爐、電爐和平方米不含10平方米熔煉用密閉鼓風(fēng)爐,2007年底前淘汰所有鼓風(fēng)爐.根據(jù)?中華人民共和國(guó)環(huán)境保護(hù)法?等有關(guān)法律法規(guī),所有新建、改建工程必須嚴(yán)格執(zhí)行環(huán)境影響評(píng)價(jià)制度,持證排污尚未實(shí)行排污許可證制度的地區(qū)除外,達(dá)標(biāo)排放.環(huán)保部門(mén)對(duì)現(xiàn)有銅冶煉企業(yè)執(zhí)行環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)情況進(jìn)行監(jiān)督檢查,定期發(fā)布環(huán)保不達(dá)標(biāo)生產(chǎn)企業(yè)名單,對(duì)達(dá)不到排放標(biāo)準(zhǔn)或超過(guò)排污總量的企業(yè)決定限期治理,治理不合格的,應(yīng)由地方人民政府依法決定給予停產(chǎn)或關(guān)閉處理.銅冶煉污染物排放要符合國(guó)家?工業(yè)爐窯大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)?(GB9078-1996)、?污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)?(GB8978-1996)和有關(guān)地方標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定.本文探討的廢銅再

5、生企業(yè)指將廢雜銅直接熔煉成不同牌號(hào)銅合金的企業(yè).、廢銅再生企業(yè)主要生產(chǎn)工藝及產(chǎn)污分析行業(yè)采用的生產(chǎn)原料、技術(shù)路線(xiàn)和生產(chǎn)工藝流程廢銅再生企業(yè)的原料為廢雜銅,來(lái)源及成分非常復(fù)雜,包括有金屬加工企業(yè)產(chǎn)生的邊角料和銅屑、廢電線(xiàn)電纜、含銅渣泥、從廢電機(jī)和廢變壓器中拆解下的銅線(xiàn)、報(bào)廢的機(jī)器零部件、廢電腦配件、電子元件和水暖器具等.廢銅再生技術(shù)路線(xiàn)主要由以下幾個(gè)階段組成：(1)原料的預(yù)處理：根據(jù)不同原料主要有分選、破碎、清洗等；(2)熔煉：主要為電爐法,制造連鑄棒、連鑄錠；'(3)擠壓、拉伸：連鑄錠經(jīng)過(guò)擠壓、拉伸等加工工序生產(chǎn)出銅棒、銅線(xiàn)等產(chǎn)品.國(guó)內(nèi)廢銅再生企業(yè)的根本生產(chǎn)工藝路線(xiàn)如圖：二箝.二一九地

6、,擠.運(yùn)一心忡-星k一酸落-拒沖一邦二-戚減塞.消聲/琳聲-噪聲酸溫廢長(zhǎng)-物理化學(xué)法-一清水皿用圖1生產(chǎn)過(guò)程中的排污節(jié)點(diǎn)、排放污染物種類(lèi)/廢銅再生企業(yè)排污節(jié)點(diǎn)見(jiàn)圖1,存在的污染源以及污染物種類(lèi)如下：(1)預(yù)處理過(guò)程主要產(chǎn)生廢棄物、噪聲、灰塵,廢棄物主要包括廢鋼鐵、廢塑料、泥土等；(2)在熔煉過(guò)程中產(chǎn)生的煙氣,是廢銅再生企業(yè)的主要污染源,包括顆粒污染物(主要成分是金屬氧化物和非金屬氧化物)、二嗯英；2007年,國(guó)家環(huán)保局履約辦公室和中國(guó)色金屬工業(yè)協(xié)會(huì)、北京中色再生金屬研究所等單位曾經(jīng)對(duì)國(guó)內(nèi)有代表性的廢銅再生企業(yè)熔煉爐煙氣進(jìn)行測(cè)試,測(cè)試結(jié)果說(shuō)明,廢銅再生企業(yè)廢氣中存在二嗯英,二嗯英的濃度與處理的廢

7、銅中夾雜的有機(jī)物含量有關(guān)；(3)熔煉過(guò)程產(chǎn)生的熔煉爐渣,主要成分為金屬氧化物;(4)延伸/扒皮/拉絲過(guò)程中主要產(chǎn)生噪聲；(5)酸洗過(guò)程中主要產(chǎn)生酸性重金屬?gòu)U水、酸霧；廢銅再生企業(yè)的工業(yè)廢水除了酸洗水之處,還有冷卻水,形成規(guī)模的生產(chǎn)企業(yè)在冷卻水方面已經(jīng)根本能夠做到閉路循環(huán)利用N排,所以企業(yè)對(duì)外排放的只是生活污水、酸洗廢水、場(chǎng)地沖洗水、與原料接觸的雨水等.三、廢銅再生企業(yè)污染治理1藝廢銅再生企業(yè)產(chǎn)生的主要污染物有廢氣(熔煉廢氣為主卜酸洗廢水、生活污水、場(chǎng)地清洗水./熔煉廢氣中的主要污染物具有溫度高、顆粒大、易截留、污染物組分變化大(原脈沖閥噴吹管凈氣出口產(chǎn)g箱體一回轉(zhuǎn)閥(a)過(guò)濾狀態(tài)(b)清灰狀態(tài)

8、料成分復(fù)雜引起)的特點(diǎn).一般的廢銅再生企業(yè)在生產(chǎn)工藝上未采取限制二嗯英產(chǎn)生的舉措以及直接采用簡(jiǎn)單的布袋除塵器處理廢氣,致使二嗯英嚴(yán)重污染環(huán)境且該廢氣處理工藝也不能全部滿(mǎn)足以下的要求：一、高處理效率；二、處理成分復(fù)雜、敕徑分布廣、溫度高的廢氣；三、處理污染物濃度范圍廣的廢氣；四、處理裝備占地面積小、靈活；五、運(yùn)行穩(wěn)定可靠、不會(huì)形成二次污染；六、操作、維護(hù)簡(jiǎn)單.而有一定規(guī)模的廢銅再生企業(yè)在原材料處理環(huán)節(jié)對(duì)廢雜銅進(jìn)行處理,杜絕了有機(jī)冰進(jìn)入熔煉爐,很好的解決了二嗯英污染問(wèn)題,而在廢氣處理上選用通用、成熟、簡(jiǎn)便并能夠滿(mǎn)足上述要求的重力冷卻沉降、旋風(fēng)除塵加脈沖布袋除塵組合工藝.重力冷卻沉降與旋風(fēng)除塵主要是

9、對(duì)廢氣進(jìn)行冷卻且去除廢氣中的大顆粒污染物,消除廢氣中的不良因素,以保證布袋除塵器良好運(yùn)行.圖2:脈沖布袋除塵器工藝圖酸洗廢水中的主要污染物為懸浮物、石油類(lèi)少量、化學(xué)需氧量、pH值2、鉛、銅、鋅、碑、銀和鎘等.根據(jù)重金屬離子的溶解度隨pH的變化且沉淀顆粒大的特點(diǎn),采用中和法與重力沉降組合的處理工藝.大多數(shù)企業(yè)采用以上工藝,但在處理含有鋅的酸洗廢水時(shí)很少考慮到鋅在pH調(diào)高的過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)先沉淀后反溶解的情況,從而導(dǎo)致鋅含量不能達(dá)標(biāo).為了更好的去除鋅,在沉降后增加酸回調(diào)、機(jī)械過(guò)濾處理單元.加酸回調(diào)pH到標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi),同時(shí)實(shí)現(xiàn)鋅的沉淀,經(jīng)機(jī)械過(guò)濾器過(guò)濾后到達(dá)去除鋅的目的.酸洗廢水處理流程如下列圖：酸洗廢水

10、r工調(diào)節(jié)池一提升水泵一旗讖反反褶一針板沉淀在污泥外運(yùn)處理-壓濾機(jī)-壓遮機(jī)人料泵一洋涯玳縮池吸混水泵清水池-機(jī)城過(guò)濾器一提升水泵一中間水池圖4:酸洗廢水處理流程圖生活污水中的主要污染物為懸浮物、石油類(lèi)、化學(xué)需氧量、生化需氧量、氨氮、總P等,BOD5/CODcr的比值在以上,可生化性良好,因此選擇處理效率高、運(yùn)行費(fèi)用低的活性污泥法.處理流程如下列圖：生活污水污水調(diào)節(jié)池提升水泵水解池污泥外運(yùn)處理壓濾機(jī)入料泵卜污泥求綿池I清水池泥水別離池好氧生化池圖5:生活污水處理流程圖預(yù)處理過(guò)程產(chǎn)生的廢鋼鐵、廢塑料作為原料銷(xiāo)售給其他利用企業(yè),泥土等不可利用的廢物交給垃圾場(chǎng)進(jìn)行處理.噪聲主要采取減震、隔聲的降噪舉措,

11、灰塵初簡(jiǎn)單的布袋處理.熔煉爐渣中的銅氧化物回用,其他金屬氧化物銷(xiāo)售給其他利用企業(yè).延伸/扒皮/拉絲過(guò)程中產(chǎn)生的噪聲,采取減震、消聲、隔聲的降噪舉措.酸洗過(guò)程中產(chǎn)生的酸霧采用吸收設(shè)備進(jìn)行中和噴淋處理.四、廢銅再生企業(yè)環(huán)保技術(shù)開(kāi)展目前廢銅再生企業(yè)環(huán)保技術(shù)的開(kāi)展主要包括以下兩個(gè)方面：推廣應(yīng)用清潔生產(chǎn)工藝,目前該行業(yè)清潔生產(chǎn)的主要工藝包括：(1)對(duì)原材料進(jìn)行預(yù)處理.即在熔煉之前,將廢銅之中的非銅物質(zhì)最大限度的別離出,防止這些雜質(zhì)在熔煉過(guò)程中產(chǎn)生污染.如寧波長(zhǎng)振采用的“回收廢舊黃雜銅分揀一破碎一篩選一熔鑄一加工循環(huán)再生技術(shù),其包括分選,破碎、篩選三大環(huán)節(jié).通過(guò)對(duì)廢舊黃雜銅的分選,解決原材料元素的差異性大

12、的問(wèn)題,分選的各類(lèi)材料元素到達(dá)相對(duì)穩(wěn)定,挑選出含有害雜質(zhì)元素(不適合黃銅、鉛黃銅)的物M?高附加值的金屬材料.然后對(duì)各類(lèi)物料進(jìn)行機(jī)械化破碎,解決原材料的體積差異屣舊零件中粘附有玻璃、塑料、橡膠等物質(zhì)及與其它金屬材料的物理、機(jī)械結(jié)合,大人降低原材料的體積大小差異,及別離分選困難的問(wèn)題.最后通過(guò)磁選、篩選、水洗等技術(shù),別離出鐵質(zhì)金屬、塑料、橡膠等有機(jī)物,鋁鎂等輕質(zhì)金屬,塵/土等,得到各種成分相對(duì)穩(wěn)定的不同粒度的廢舊黃雜銅原材料.該技術(shù)可以從源頭/上治理污染的目認(rèn)/(2)使用高溫高效的熔煉設(shè)備,產(chǎn)生煙氣二次燃燒技術(shù),提升了煙氣溫度,使二嗯英類(lèi)污染物得到分翁、解免對(duì)環(huán)境的污染；/(3)采用清潔能源或清

13、潔燃料.如采用中頻感應(yīng)電加熱取代一段式煤氣加熱,使用天然氣或煤氣替代使用煤炭、重油作為燃料熔煉再生銅等；/(4)淘汰落后的工藝設(shè)備.如直接燃煤的反射爐等./(5)采用富氧燃燒技術(shù),不僅可以節(jié)約能源,提升燃燒效率,而且可以大幅度的降低煙氣的產(chǎn)生量./采用先進(jìn)的污染治理工藝：/(1)熔煉廢氣采用重力冷卻沉降、旋風(fēng)除塵與脈沖袋式除塵組合工藝,處理后各項(xiàng)指標(biāo)均能到達(dá)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)限值,再加上良好的治理舉措,除塵效率一般能到達(dá)為99%,但熔煉廢氣成分變化大,導(dǎo)致廢氣處理穩(wěn)定性不高,可采用二級(jí)袋式除塵.(2)酸洗廢水采用中和、重力沉降、pH回調(diào)與機(jī)械過(guò)濾組合工藝處理后,各項(xiàng)指標(biāo)均能到達(dá)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)限值.只是少量的重金屬在土壤中經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的富集后同樣會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生極大的危害,因此可采用處理效率高、運(yùn)行費(fèi)用低的人工濕地做后續(xù)深化處理.結(jié)束語(yǔ)近年來(lái),隨著社會(huì)對(duì)環(huán)境保護(hù)的高度重視,我國(guó)廢銅再生企業(yè)加大了環(huán)保投入,環(huán)保工作取得了積極進(jìn)展,即將出臺(tái)的?再生有色金屬工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)?等標(biāo)準(zhǔn)的制定實(shí)施,必將有力促進(jìn)廢銅再生產(chǎn)業(yè)技術(shù)裝備和污染治理技術(shù)的進(jìn)步,改變經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)粗放的模式,落實(shí)科學(xué)開(kāi)