鉛冶煉行業(yè)現(xiàn)狀及重金屬污染防治對(duì)策分析

張 飛，曾 科

（長(zhǎng)沙有色冶金設(shè)計(jì)研究院有限公司，湖南 長(zhǎng)沙 410011）

鉛冶煉過(guò)程中產(chǎn)生的廢水、廢氣、固體廢物中含有大量的重金屬污染物，包括鉛、鋅、砷、汞、鎘等。具有持久性毒性的重金屬在自然界中只能遷移轉(zhuǎn)化，不能被降解，部分重金屬經(jīng)過(guò)生物富集后通過(guò)食物鏈進(jìn)入人體，危害人體健康。

鉛對(duì)機(jī)體的毒害作用包括對(duì)骨髓造血系統(tǒng)、免疫系統(tǒng)、神經(jīng)系統(tǒng)、消化系統(tǒng)等的影響，環(huán)境鉛污染是造成兒童鉛中毒的最主要原因。

近年來(lái)，我國(guó)多地相繼發(fā)生了如陜西鳳翔、河南濟(jì)源、湖南武岡和湖南嘉禾等數(shù)起涉鉛企業(yè)重金屬污染事件，為我國(guó)以鉛為代表的重金屬污染防治工作敲響了警鐘。

造成這些鉛污染事件的污染源以鉛冶煉企業(yè)和鉛蓄電池生產(chǎn)企業(yè)為主，反應(yīng)出國(guó)內(nèi)鉛冶煉行業(yè)的重金屬污染防控監(jiān)管存在漏洞。提高環(huán)保水平,有效解決企業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中的重金屬污染問(wèn)題,對(duì)推動(dòng)鉛冶煉行業(yè)持續(xù)健康發(fā)展具有重大積極意義。

1 鉛冶煉行業(yè)現(xiàn)狀

1.1 鉛行業(yè)產(chǎn)量及布局

我國(guó)鉛產(chǎn)量連續(xù)多年位居世界第一。據(jù)國(guó)際鉛鋅研究小組統(tǒng)計(jì)并經(jīng)安泰科修正，2015年全球精鉛產(chǎn)量為1094.3萬(wàn)噸，其中根據(jù)中國(guó)國(guó)家統(tǒng)計(jì)局?jǐn)?shù)據(jù)并經(jīng)安泰科修正，中國(guó)2015年精鉛產(chǎn)量470.0萬(wàn)噸，占全球鉛產(chǎn)量的41.9%。

2015年1-9月，中國(guó)精鉛產(chǎn)量為289.4萬(wàn)噸[1]，其中河南、湖南、云南和湖北四大精鉛生產(chǎn)省份產(chǎn)量之和為224.56萬(wàn)噸，占全國(guó)總產(chǎn)量的77.59%。其中河南省精鉛產(chǎn)量占全國(guó)總產(chǎn)量的35.83%，為全國(guó)第一產(chǎn)鉛大省。

表1 2013-2015年主要精鉛生產(chǎn)國(guó)和地區(qū)精鉛產(chǎn)量（單位：萬(wàn)噸）

表3 幾種煉鉛技術(shù)及在我國(guó)的應(yīng)用

表2 2015年1-9月全國(guó)鉛產(chǎn)量分省統(tǒng)計(jì)表

1.2 我國(guó)鉛冶煉技術(shù)水平

現(xiàn)代鉛的生產(chǎn)方法都是火法，火法煉鉛可分為傳統(tǒng)煉鉛法和直接煉鉛法兩大類(lèi)[3]。

近年來(lái)，受?chē)?guó)家產(chǎn)業(yè)技術(shù)政策和環(huán)境保護(hù)的要求，鉛冶煉行業(yè)技術(shù)升級(jí)加快。傳統(tǒng)的燒結(jié)機(jī)—鼓風(fēng)爐煉鉛由于無(wú)法滿足環(huán)境保護(hù)及減少能耗、降低成本的要求，國(guó)家已將其列入《產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整指導(dǎo)目錄（2011年本）修正》中淘汰類(lèi)工藝裝備。

淘汰落后產(chǎn)能的同時(shí)，直接煉鉛工藝得以發(fā)展，新建的鉛冶煉廠大都采用了此類(lèi)工藝。現(xiàn)已實(shí)現(xiàn)工業(yè)化的直接煉鉛法有Kaldo法、QSL法、水口山法（SKS）、富氧底吹（或側(cè)吹）直接還原法、基夫賽特法等[2]，以上煉鉛工藝提高了我國(guó)鉛冶煉技術(shù)裝備水平，減少了鉛冶煉造成的污染。

在粗鉛精煉方面，分火法和電解法兩種，國(guó)外多數(shù)工廠采用火法精煉，我國(guó)和日本等國(guó)基本上采用電解精煉工藝。電解法產(chǎn)品品質(zhì)穩(wěn)定，中間物料產(chǎn)出量小，伴生元素容易回收，尤其適合處理高鉍粗鉛。

2 鉛冶煉重金屬污染防控對(duì)策

2.1 重金屬污染防控重點(diǎn)

根據(jù)初征等人[3]的調(diào)查結(jié)果，除國(guó)家明令淘汰的燒結(jié)—鼓風(fēng)爐工藝煙氣外，ISP工藝的燒結(jié)機(jī)環(huán)境集煙、熔煉煙氣、精餾煙氣，SKS工藝的鼓風(fēng)爐環(huán)境集煙、鼓風(fēng)爐煙氣，直接煉鉛工藝的氧氣底吹熔煉爐煙氣的重金屬排污系數(shù)較大，上述工序均為鉛冶煉含重金屬?gòu)U氣的重點(diǎn)防控工序。冶煉煙氣制酸的煙氣凈化工序?yàn)閺U水重點(diǎn)防控工序。含重金屬固廢主要包括砷濾餅、脫硫渣、污水處理渣等。

據(jù)統(tǒng)計(jì)，鉛冶煉行業(yè)重金屬污染物中，83%的鉛在煙塵中，97%的砷和95%的鎘在廢渣中[4]，大多數(shù)重金屬都富集在煙塵與廢渣中。

2.2 重金屬污染防治措施

（1）工藝過(guò)程污染預(yù)防技術(shù)

工藝過(guò)程污染預(yù)防技術(shù)主要是采用高效、低耗、低污染的生產(chǎn)工藝和先進(jìn)技術(shù)裝備，從源頭減排。如封閉料倉(cāng)技術(shù)、富氧頂吹（底吹）熔煉-鼓風(fēng)爐還原煉鉛、富氧底吹熔煉-側(cè)吹直接還原煉鉛、煙化爐-余熱鍋爐一體化技術(shù)、大極板電解技術(shù)等。

（2）污染治理技術(shù)

污染治理技術(shù)是指“三廢”的處理與回收利用技術(shù)，見(jiàn)表4-表6。

表4 鉛冶煉煙氣收塵措施

表5 鉛冶煉廢水處理措施

表6 鉛冶煉固體廢物處理措施

（3）政策與環(huán)境管理措施

迄今為止我國(guó)已發(fā)布的環(huán)境保護(hù)基本法，如《中華人民共和國(guó)大氣污染防治法》、《中華人民共和國(guó)水污染防治法》、《中華人民共和國(guó)固體廢物污染環(huán)境防治法》等都對(duì)包括鉛冶煉行業(yè)在內(nèi)的重金屬污染防控提出了相關(guān)要求。

此外，國(guó)家多個(gè)部委陸續(xù)出了關(guān)于鉛冶煉行業(yè)重金屬污染防控相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范、產(chǎn)業(yè)和環(huán)保政策、規(guī)劃等文件，覆蓋了從行業(yè)源頭準(zhǔn)入、過(guò)程控制到末端治理的全過(guò)程防控范圍。

國(guó)家工信部發(fā)布的《鉛鋅行業(yè)規(guī)范條件（2015）》是目前鉛鋅行業(yè)根本性準(zhǔn)入條件，從企業(yè)布局和規(guī)模、工藝技術(shù)和裝備、能耗、資源消耗及綜合利用、環(huán)境保護(hù)、安全與職業(yè)病防治方面提出了嚴(yán)格要求。原《鉛鋅行業(yè)準(zhǔn)入條件（2007）》廢止。

過(guò)程控制的主要方式是通過(guò)工藝技術(shù)改進(jìn)等方式實(shí)現(xiàn)污染物減排。鉛冶煉行業(yè)的過(guò)程控制體系主要包括清潔生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)政策，如《清潔生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn) 粗鉛冶煉業(yè)》HJ512-2009、《清潔生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn) 鉛電解業(yè)》HJ513-2009、《鉛冶煉污染防治最佳可行技術(shù)指南（試行）》、《鉛鋅冶煉工業(yè)污染防治技術(shù)政策》（公告2012年第18號(hào)）。

現(xiàn)行的鉛冶煉行業(yè)污染排放標(biāo)準(zhǔn)主要是《鉛、鋅工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》GB 25466-2010，該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了廢水和廢氣污染物的排放限值。

此外適用于工業(yè)固體廢物污染防治管理的標(biāo)準(zhǔn)有《危險(xiǎn)廢物貯存污染控制標(biāo)準(zhǔn)》GB 18597-2001、《危險(xiǎn)廢物填埋污染控制標(biāo)準(zhǔn)》GB 18598-2001、《一般工業(yè)固體廢物貯存、處置場(chǎng)污染控制標(biāo)準(zhǔn)》、《國(guó)家危險(xiǎn)廢物名錄》（2016）等。

2.3 污染防治技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)

在污染防治技術(shù)領(lǐng)域看，在今后的一段時(shí)間內(nèi)會(huì)朝著如下幾個(gè)方向發(fā)展：

（1）“三廢”處理技術(shù)不斷更新，“三廢”處理力度逐漸加大

在收塵技術(shù)方面，研究開(kāi)發(fā)高效煙氣除塵脫硫技術(shù)，提高設(shè)備材料的耐高溫、抗酸、抗腐蝕性能。強(qiáng)化無(wú)組織排放控制手段和控制技術(shù)，開(kāi)發(fā)新型環(huán)保煙氣罩。

廢水處理方面，開(kāi)發(fā)新的高效、低成本處理回用技術(shù)，提高廢水重復(fù)利用率，實(shí)現(xiàn)工業(yè)廢水零排放。

廢渣處理方面，研發(fā)廢渣的綜合回收利用技術(shù)和途徑，并朝著最大限度的綜合利用方向發(fā)展。

（2）行業(yè)整合加快

為進(jìn)一步提高基本金屬行業(yè)的安全生產(chǎn)水平，促進(jìn)環(huán)境保護(hù)、提高企業(yè)效益，中國(guó)政府推出了一系列政策來(lái)推進(jìn)基本金屬行業(yè)的整合，迫使許多小企業(yè)因無(wú)法擔(dān)負(fù)巨額資本開(kāi)支而破產(chǎn)或被大企業(yè)并購(gòu)。

（3）冶煉技術(shù)與裝備升級(jí)，企業(yè)管理更加科學(xué)

不斷開(kāi)發(fā)新的煉鉛技術(shù)和裝置，并得到應(yīng)用，煉鉛裝備朝著技術(shù)集成化、設(shè)備大型化、過(guò)程連續(xù)化，大幅提升單臺(tái)設(shè)備處理能力等方向發(fā)展。

此外，由于新工藝、新技術(shù)的不斷應(yīng)用，要求企業(yè)具有豐富經(jīng)驗(yàn)的專業(yè)技術(shù)人才，提高企業(yè)的規(guī)范化生產(chǎn)和科學(xué)管理水平，嚴(yán)把過(guò)程關(guān)，控制污染物產(chǎn)生與達(dá)標(biāo)排放。