鉬冶煉行業(yè)煙塵控制利用探析

趙永軍

（金堆城鉬業(yè)股份有限公司陜西渭南714101）

鉬冶煉行業(yè)煙塵控制利用探析

趙永軍

（金堆城鉬業(yè)股份有限公司陜西渭南714101）

我國鉬冶煉行業(yè)在環(huán)境保護(hù)和治理的背景下，在國際鉬爐料產(chǎn)品價(jià)格下降的壓力下，生存環(huán)境更是履步維艱。我國眾多的鉬冶煉企業(yè)如何在雙重壓力下實(shí)現(xiàn)“突圍”，如何借助企業(yè)本身生產(chǎn)特點(diǎn)和資源優(yōu)勢，解決環(huán)境重?fù)?dān)“煙塵”問題，實(shí)現(xiàn)“變廢為寶”的經(jīng)濟(jì)效益轉(zhuǎn)移，使環(huán)保治理成為鉬冶煉行業(yè)新的經(jīng)濟(jì)增長點(diǎn)，成為新時(shí)期鉬冶煉行業(yè)面臨必須解決的問題。本文在分析鉬冶煉行業(yè)生存背景的基礎(chǔ)上，以鉬冶煉行業(yè)產(chǎn)生煙塵的主要來源進(jìn)行總結(jié)分析，重點(diǎn)闡述煙塵控制以及治理控制后的經(jīng)濟(jì)效益，提出發(fā)展鉬冶煉循環(huán)經(jīng)濟(jì)是當(dāng)下鉬冶煉行業(yè)的必然選擇。

鉬冶煉；煙塵；控制利用；循環(huán)經(jīng)濟(jì)

1　鉬冶煉行業(yè)面臨的環(huán)境治理壓力

鉬，在化學(xué)元素是一種銀白色的可塑性金屬。在現(xiàn)代鉬冶煉行業(yè)中，常常將其作為一種添加劑，用于生產(chǎn)低合金鋼、合金鋼、不銹鋼、工具鋼、超級合金等鋼鐵行業(yè)中，因?yàn)闋t料產(chǎn)品添加鉬之后，具有高強(qiáng)度、高韌性、耐熱性、耐腐蝕和可焊接性等特點(diǎn)。同時(shí)由于鉬本身具有多種特性，使得其也大大的應(yīng)用于其他合金領(lǐng)域及化工領(lǐng)域。

但是由于鉬冶煉行業(yè)本身就是一個(gè)重污染行業(yè)，其行業(yè)發(fā)展對廠區(qū)和地區(qū)環(huán)境會(huì)造成很大的環(huán)境壓力。為此，國家發(fā)改委在2005年向地方下發(fā)了《關(guān)于加強(qiáng)鐵合金生產(chǎn)企業(yè)行業(yè)準(zhǔn)入管理工作的通知》，通知要求各地方政府要嚴(yán)格執(zhí)行國家通知要求，加強(qiáng)對鉬等冶煉行業(yè)企業(yè)的準(zhǔn)入管理，淘汰鉬行業(yè)落后的反射爐生產(chǎn)工藝，二氧化硫等煙氣和重金屬等粉塵處理必須有回收裝置，以解決“煙塵”為首的行業(yè)重污染。再加上近些年，受到國際市場鉬產(chǎn)品價(jià)格下降的影響，使得鉬冶煉企業(yè)發(fā)展受到很大的沖擊。在國家大的政策背景下，治理污染物，投入大，很多企業(yè)承受不起，若不治理又與環(huán)境保護(hù)治理背道而馳。如何實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益與環(huán)境保護(hù)的雙重效益，實(shí)現(xiàn)煙塵的有效控制治理，走循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展道路，成為鉬冶煉行業(yè)的必然選擇。

2　鉬冶煉行業(yè)主要污染煙塵的來源

現(xiàn)在鉬冶煉行業(yè)主要的污染物也是治理的頑疾就是企業(yè)鉬冶煉過程中產(chǎn)生的煙塵，其中煙塵包括煙氣和粉塵。煙氣的主要來源于鉬爐料的焙燒和冶煉工藝中釋放的二氧化硫、氮氧化物、氟化物，氮氧化物等高濃度氣體，這是由于鉬本身特質(zhì)以及冶煉工藝所決定的。

如果對釋放的煙氣不加以控制與利用，將會(huì)對企業(yè)周邊及地區(qū)環(huán)境造成很大的環(huán)境污染壓力。特別是釋放的煙氣中主要含高濃度的二氧化硫和氮氧化合物，其濃度最高是能夠達(dá)20000mg/m3、5000 mg/m3。而粉塵主要來源于釋放的煙氣中含有大量重金屬的粉塵，同時(shí)還包括不經(jīng)過像排氣筒等有組織規(guī)律的方式排放而產(chǎn)生的，通常包括面源和點(diǎn)源等。如露天堆放的原料、冶煉爐的出鐵口等，屬面源無組織排放源；散狀物料在皮帶轉(zhuǎn)運(yùn)點(diǎn)、貨車裝料、卸料等作業(yè)時(shí)機(jī)械落差起塵屬于點(diǎn)狀無組織排放源[1]。以一個(gè)中型鉬冶煉企業(yè)（2臺回轉(zhuǎn)窯）為例：日焙燒鉬精礦20000kg（45%品位），日產(chǎn)二氧化硫12000kg，年（按300d計(jì)算）可達(dá)3600t二氧化硫，相當(dāng)于三級市年排放總量的1/10。冶煉工藝中的每爐3t鐵（15min煉完），需螢石20 kg、硝酸鈉30 kg，產(chǎn)生大量的高濃度的氮氧化物、氟化物，重金屬粉塵可達(dá)100 kg[2-3]。

3　鉬冶煉行業(yè)主要污染煙塵治理費(fèi)用

3.1環(huán)保投入

現(xiàn)在鉬冶煉行業(yè)如果對釋放的煙塵中主要的二氧化硫進(jìn)行控制治理的話，行業(yè)間普遍采用的是堿法吸收二氧化硫。同樣以一個(gè)中型鉬冶煉企業(yè)（2臺回轉(zhuǎn)窯）為例，對釋放煙塵中的二氧化硫采取直采用堿法吸收，經(jīng)行業(yè)初步計(jì)算，企業(yè)吸收1t二氧化硫需費(fèi)用接近3000元，一個(gè)中型的鉬冶煉企業(yè)日吸收二氧化硫的能力大概為12t，即日處理二氧化硫的費(fèi)用將達(dá)到36000元，這些費(fèi)用還沒有統(tǒng)計(jì)企業(yè)購置處理二氧化硫設(shè)備的投資。然而相較于企業(yè)的經(jīng)營效益，企業(yè)焙燒1t三氧化鉬，其毛利潤大概在1000元左右。相較于吸收1t的二氧化硫費(fèi)用的3000元，企業(yè)虧損。此時(shí)，企業(yè)只有犧牲環(huán)保，換取效益。

3.2排污費(fèi)

如嚴(yán)格執(zhí)行環(huán)保上對于冶煉行業(yè)的排污費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)，每千克二氧化硫?qū)⑹召M(fèi)1.6元。同樣以一個(gè)中型鉬冶煉企業(yè)為例：對釋放的二氧化硫若不采取化學(xué)吸收，而直接向外排放。一個(gè)企業(yè)日排放二氧化硫按12000kg計(jì)算，收費(fèi)收取將達(dá)19200元。此時(shí)，企業(yè)無利潤可言，只能偷排。

4　煙塵污染物的控制利用及經(jīng)濟(jì)分析

4.1二氧化硫控制利用及經(jīng)濟(jì)分析

對于鉬冶煉行業(yè)產(chǎn)生的高濃度二氧化硫進(jìn)行控制利用，現(xiàn)階段有兩個(gè)控制回收利用的渠道：其一是吸收二氧化硫用于生產(chǎn)硫酸和硫酸鹽。同樣以一個(gè)中型的鉬冶煉企業(yè)為例，由于中型企業(yè)日產(chǎn)量小，生產(chǎn)不連續(xù)，企業(yè)地處偏遠(yuǎn)等特點(diǎn)，使得吸收二氧化硫生產(chǎn)硫酸顯得不適合。

因此，利用氫氧化鈉吸收二氧化硫生產(chǎn)亞硫酸鈉成為現(xiàn)鉬冶煉企業(yè)控制回收利用二氧化硫的首選。（1）由于亞硫酸鈉能夠廣泛的應(yīng)用于化工行業(yè)和建筑行業(yè)等行業(yè)。亞硫酸鈉是造紙、皮革制品及防凍液等化工行業(yè)及減水劑等建筑行業(yè)的主要原料，特別是近年來建筑市場需求巨大，使得亞硫酸鈉的供給形成供給市場優(yōu)勢。（2）由于相較于傳統(tǒng)制亞硫酸鈉企業(yè)具有優(yōu)勢成本。傳統(tǒng)的亞硫酸鈉生產(chǎn)企業(yè)，原料主要是硫磺和堿，但由于這些原料的購置成本較大，使得傳統(tǒng)的制亞硫酸鈉企業(yè)成為低微企業(yè)。

相比之下，使用回轉(zhuǎn)窯廢氣回收二氧化硫及作為原料生產(chǎn)亞硫酸鈉，其成本要遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于以硫磺為原料的專業(yè)化工生產(chǎn)廠家，在生產(chǎn)成本和銷售價(jià)格上具有一定的優(yōu)勢。按照亞硫酸鈉目前市場的價(jià)格2500元/噸計(jì)算，每噸可獲利500元左右。按照中型鉬冶煉企業(yè)全年對釋放二氧化硫吸收量計(jì)算，全年可以生產(chǎn)亞硫酸鈉約10000t,可獲利500萬元。對于購置吸收二氧化硫制亞硫酸鈉的設(shè)備投資，企業(yè)在未來2～3年即可回收全部投資。

4.2鉬粉塵的控制利用及經(jīng)濟(jì)分析

現(xiàn)鉬冶煉企業(yè)對于鉬粉塵的控制方式主要是采用袋式除塵器，其平均回收率在98%左右。但是還是有改進(jìn)提高的余地，在原來的基礎(chǔ)上經(jīng)過水洗凈化、脫硫后，可使得企業(yè)對于鉬粉塵的回收利用率至少提高1.5%。若以一個(gè)企業(yè)單臺回轉(zhuǎn)窯每天20t的鉬物料焙燒計(jì)算，可收回粉塵300kg。鉬粉塵中含有大量的鉬，通過二次提取可以再次利用，同時(shí)節(jié)約鉬礦原料的購置。通過價(jià)格折算，鉬粉塵以每噸85000元計(jì)，單臺回轉(zhuǎn)窯每天可回收粉塵折價(jià)25500元左右，扣除成本、折舊費(fèi)，每日可獲利潤15000元左右。對于一個(gè)中型鉬冶煉企業(yè)（2臺回轉(zhuǎn)窯），一爐每日可回收300kg左右的鉬粉塵，每天2爐，每日實(shí)現(xiàn)利潤3萬元，扣除企業(yè)控制回收利用鉬粉塵的成本，最遲半年就可以回收全部成本投資，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)增長。同時(shí)，幾乎全部的控制利用鉬粉塵，也極大的減輕和保護(hù)的生產(chǎn)企業(yè)員工的身體健康，也有效的減緩了企業(yè)對于環(huán)境污染的排放，達(dá)到環(huán)境保護(hù)治理。

4.3重金屬粉塵的控制利用及經(jīng)濟(jì)分析

在鉬冶煉企業(yè)所排放的煙塵中還含有一定量的重金屬粉塵，其中最為重要的是含錸（Re）的粉塵。錸是高熔點(diǎn)的稀散金屬，在化工、冶金、國防尖端科學(xué)方面占有非常重要的地位。現(xiàn)已查明，世界范圍的錸儲(chǔ)量較少，僅有237×104t，世界錸金屬產(chǎn)量大約在40t/a。而錸主要伴生在鉬礦中，集中分布在我國陜西金堆城鉬礦、河南欒川鉬礦礦等礦床中[4]。因此，實(shí)現(xiàn)從鉬焙燒煙氣中錸的控制、分離、提取，不僅可以較少對環(huán)境污染的排放，還可以回收利用于產(chǎn)業(yè)化。同樣以中型鉬冶煉企業(yè)（2臺回轉(zhuǎn)窯）為例：通過對煙氣吸收液中錸的控制利用，平均每噸鉬礦中可以提取2%的金屬錸，按照每千克8萬元的金屬錸的市場價(jià)計(jì)算，年可以實(shí)現(xiàn)產(chǎn)值5000萬元，其經(jīng)濟(jì)效益非?？捎^。

5　循環(huán)經(jīng)濟(jì)是鉬冶煉行業(yè)煙塵控制的必由之路

鉬冶煉企業(yè)普遍使用的是回轉(zhuǎn)窯焙燒設(shè)備生產(chǎn)鉬爐料產(chǎn)品，其中伴隨著大量的二氧化硫、含鉬粉塵和重金屬粉塵。在環(huán)境保護(hù)與企業(yè)經(jīng)濟(jì)利益的雙重矛盾下，發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)，實(shí)現(xiàn)鉬冶煉行業(yè)的煙塵控制與回收再利用，使得排放的煙塵“變廢為寶”，再生出新的產(chǎn)品，是鉬冶煉企業(yè)在新的歷史形勢下找尋新的經(jīng)濟(jì)增長點(diǎn)和突破路徑。

[1]王長征,郭小芳,張玲.鐵合金行業(yè)無組織煙粉塵排放的治理[J].鐵合金,2013(4):36.

[2]郝吉明,王書肖,陸永琪,等.燃煤二氧化硫污染控制技術(shù)手冊[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2001.

[3]鐘秦.燃煤煙氣脫硫脫硝技術(shù)及工程實(shí)例[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2002.

[4]陳健.鉬冶煉行業(yè)發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)探析[J].環(huán)境保護(hù)與循環(huán)經(jīng)濟(jì), 2012(6):35.