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河南省铅锌冶炼行业危险废物产排系数确定及规律分析

文档作者：刘德杰杨方圆文档来源：河南省固体废物管理中心		点击数：	更新时间： 2024年06月06日
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2016年8月第4期河南省铅锌冶炼行业危险废物产排系数确定及规律分析——刘德杰杨方圆·47·
∥夺‘孛‘夺’夺‘争‘夺‘夺‘夺‘夺。夺。夺’夺‘夺‘夺‘．
客环保与综合利用；
‘谌．毒，．寺．．夺．夺．夺．÷．争．夺．夺．夺．夺．夺．寺，．寺∥
河南省铅锌冶炼行业危险废物产排系数
确定及规律分析
刘德杰杨方圆
(河南省固体废物管理中心，河南郑州450000)
【摘要】对河南省铅锌冶炼行业不同生产、工艺所产生的危险废物类别和产生量进行研究，建立了包括粗铅、再
生铅、电解铅、贵金属回收及锌冶炼工艺等污染源的产排污系数。分析了污染物产排规律，提出了加强危险废物管
理的措施。
[关键词】铅锌冶炼；危险废物；产排系数
【中图分类号]x508 [文献标志码】A 【文章编号]1008—5122(2016)04一0047一06
DeterIIlination and DiscipHnary A衄Iysis on POUutaIIt E“ssion
Coemcient of Hazardo璐Waste from Lead and Zinc Smelting
Ind鹏try in Henan Province
LIU De_jie，YANG Fang·yuan
Abstract：Hazardous waste category and quantity f而m production process of lead and zinc smelting industry
in Henan ProVince are studied in the paper． And the pollutant emission coemcients of cnJde lead，
reclaimed lead，electrolytic 1ead，precious metal recoVery and zinc smelting process are established． The
law of poUutant emission is analyzed，and the measures to strengthen the management of hazardous wast
are put forward finally．
Key words：lead and zinc smelting；hazardous waste；pollutant emission coemcient
铅锌冶炼行业是河南省危险废物产生的主要行
业之一，对该行业生产装置、工艺所产生危险废物类
别和产生量进行梳理，摸清行业危险废物产生及综
合利用情况，掌握行业固体废物产生及管理现状，以
解决危险废物底数不清、去向不明、管理粗放等问
题，可有效防控危险废物污染环境的风险，提升危险
废物管理水平，为各级行政许可、环境监管部门提供
【收稿日期】2016—05—12
[作者简介]刘德杰(1972一)，男，大学本科，工程师，
研究方向：环境保护、固体废物管理。
比较准确的危险废物产排规律和管理信息。
1 铅锌冶炼行业发展现状
近年来我国已成为全球铅生产、消费中心，铅产
量和消费量连续多年位居世界第一。铅锌矿产地主
要集中在云南、内蒙古、甘肃、广东、湖南和广西，铅
锌合计储量占全国的64％左右。铅锌冶炼企业数
量多、分布广，生产能力及装备水平差距较大，受地
域、技术、经济等条件的限制，企业自身的生存及发
展过程较为复杂。不少企业受到资源、环保、能源等
诸多因素的制约，开始发展综合回收，主要靠循环经
济达到可持续发展，生产规模趋向大型化、现代化。
万方数据
·48· 有色冶金节能口环保与综合利用
目前，河南省共有16家铅锌冶炼企业，生产类型主
要有铅冶炼、再生铅和锌冶炼三种类型。其中，铅冶
炼的生产规模为148．8万t／a；再生铅的生产规模为
76万t／a；锌冶炼的生产规模为12万t／a。
2铅锌冶炼产废环节分析
我国建设的铅冶炼项目大多以直接炼铅工艺为
主，包括氧气底吹炼铅法、基夫赛特法、氧气底吹一
鼓风炉炼铅工艺、顶吹旋转转炉法、富氧顶吹喷枪熔
炼法、奥托昆普闪速熔炼法、瓦纽可夫法等。目前我
省铅冶炼企业主要采用富氧熔炼+直接还原和富氧
闪速熔炼进行粗铅生产，电解进行精铅生产，再生铅
进行精铅和合金铅生产和贵金属回收；锌冶炼采用
湿法炼锌。根据生产工艺及工程组成特点，粗铅生
产工艺产生固体废物的环节主要有熔炼工段、烟化
系统、硫酸制备、氧气制备、设备检修与维护和污水
处理；电解铅工艺产生固体废物的环节主要有粗铅
熔炼、精铅熔炼和粗铅电解；再生铅工艺产生固体废
物的环节主要有铅膏脱硫、精炼熔炼、短窑熔炼、熔
炼工段设备检修与维护；贵金属回收工艺主要的产
废环节是熔炼；锌冶炼工艺主要的产废环节有挥发
窑处理和焙烧、球磨、底流压滤、上清液压滤、电解、
锌熔铸、硫酸制备等。
3 铅锌冶炼行业固体(危险)废物种
类确定及产排系数
3．1 铅锌冶炼行业固体废物鉴别
根据《固体废物鉴别导则》，对铅锌冶炼生产过
程产生的固体废物进行鉴别。粗铅冶炼工艺产生
12种固体废物；再生铅生产过程中产生6种固体废
物；电解铅生产过程中产生5种固体废物；贵金属回
收生产过程中产生1种固体废物。锌冶炼生产过程
中产生11种固体废物。
3．2铅锌冶炼行业危险废物鉴别
根据《国家危险废物名录》(2008年版)，对铅
锌冶炼行业所产生的固体废物进行性质识别筛选出
危险废物。粗铅冶炼工艺产生的危险废物主要有收
尘烟灰、废触媒、废酸泥、废矿物油、废滤布、中和渣、
废树脂、终端污泥、废包装物／盛装容器；再生铅工艺
产生的危险废物主要有脱硫滤饼、铅浮渣、炉渣、收
尘烟灰、废矿物油、废包装容器；电解铅工艺产生的
危险废物主要有除铜渣、精炼渣、阳极泥、废电解液、
废包装容器；贵金属回收工艺产生的危险废物主要
有回收渣；电解锌生产过程中产生的危险废物主要
有收尘烟灰、浸出渣、废触媒、废酸泥、废矿物油、废
滤布。
3．3危险废物产排系数的确定及规律分析
3．3．1 粗铅工艺
根据危险废物识别结果，粗铅富氧熔炼+直接
还原工艺生产过程中产生的危险废物有：收尘烟灰、
净化酸泥、中和渣、废矿物油、废滤布、废触媒、废树
脂、废包装物／盛装容器、终端污泥。根据调查表及
典型企业实地调研情况进行了数据分析，分别见表
1一表5(注：表中数据年均指2叭2—2014三年平均
值；粗铅含铅量以95％计，电解铅含铅量根据《铅
锭》(GB／T469—2013)取99．94％)。
表1粗铅收尘烟灰产生系数
l 河南志成金铅股份有限公司44 249．0 25．O
2 济源市万洋冶炼(集团)有限公司202 136．6 116．1
0．56
0．57
富氧熔炼+直接还原，石灰乳、硫化钠中和
富氧熔炼+直接还原，石灰、硫化钠中和
万方数据
2016年8月第4期河南省铅锌冶炼行业危险废物产排系数确定及规律分析——刘德杰杨方圆·49·
1 河南鑫华矿冶股份有限公司13 744．3 15 1．09 富氧闪速熔炼
(1)收尘烟灰。根据统计分析，粗铅富氧熔炼+
直接还原工艺生产过程中收尘烟灰产生系数为
35．o一336．6 kg／t一粗铅。其中河南豫光金铅股份有
限公司产生系数为50．4 k∥t．粗铅，河南金利金铅有
限公司产生系数为35．0 kg／t．粗铅，与其它企业数据
偏差较大，经核实，因两家企业熔炼系统大部分收尘
烟灰经管道收集后直接返回熔炼系统配料，未统计
该部分返回量。因此对河南豫光金铅股份有限公司
和河南金利金铅有限公司数据进行剔除，确定粗铅
富氧熔炼+直接还原工艺生产过程中收尘烟灰产生
系数为171．6—336．6 kg／t一粗铅。富氧闪速熔炼工
艺生产过程中收尘烟灰产生系数为1 306．3 kg／t-粗铅，
较粗铅富氧熔炼+直接还原工艺增加很多，可能与
其含铅原料(铅含量20—45％)的品位整体较粗铅
富氧熔炼+直接还原工艺(铅含量45～55％)低有
关。经咨询行业专家意见，粗铅富氧熔炼+直接还
原工艺收尘烟灰产生量一般为原料量的10％，富氧
闪速熔炼工艺收尘烟灰产生量一般为原料量的
20％一30％。粗铅铅含量以95％计，粗铅富氧熔炼
+直接还原工艺原料含铅量以50％计，则粗铅富氧
熔炼+直接还原工艺收尘烟灰产生量约为190
kg／t．粗铅；粗铅铅含量以95％计，原料含铅量以
50％计，产生量取20％，则粗铅富氧闪速熔炼工艺
收尘烟灰产生量约为380 kg／t一粗铅；粗铅铅含量以
95％计，原料含铅量以25％计，产生量取30％，则粗
铅富氧闪速熔炼工艺收尘烟灰产生量约为1 140
kg／t．粗铅。因收尘烟灰中含铅量较高，铅冶炼企业
大多将其返回熔炼系统进行配料，实际能够做到全
部回用。结合调查数据及专家意见，确定粗铅富氧
熔炼+直接还原工艺生产过程中收尘烟灰产生系数
为170～340 kg／t-粗铅，在实现全部再利用条件下，
其产生系数为o。富氧闪逮熔炼工艺生产过程中收
尘烟灰产生系数为380～1 300 kg／t一粗铅，在全部实
现再利用条件下，其产生系数为0。
(2)净化酸泥。根据统计分析，粗铅富氧熔炼
+直接还原工艺生产过程中净化酸泥产生系数为
0．56～O．57 kg／t．粗铅，确定净化酸泥产生系数为
O．5～0．6 kg／t．粗铅。
(3)中和渣。根据统计分析，中和渣产生系数
为10．6～20．1 kg／t．粗铅，其中采用石灰乳+硫化钠
二级中和工艺的中和渣产生量明显小于仅使用石灰
或石灰乳，为10．6～15．4 kg／t一粗铅，仅使用石灰或
石灰乳中和工艺的中和渣产生系数为13．5—18．7
kg／t-粗铅；富氧闪速熔炼工艺生产过程中中和渣产
生系数为20．1 kg／t．粗铅，考虑物料成分变化等因
素，产生系数在实际生产过程中存在20％的上下浮
动，为16．1～24．1 kg／t_粗铅。
(4)废触媒。根据统计分析，粗铅富氧熔炼+
万方数据
·50· 有色冶金节能口环保与综合利用
直接还原工艺生产过程中废触媒产生系数为0．39
—0．53 kg／t．粗铅；富氧闪速熔炼工艺生产过程中废
触媒产生系数为1．09 kg／t-粗铅，两种工艺差别较
大，考虑物料成分变化等因素，产生系数在实际生产
过程中存在20％的上下浮动，为O．87一1．3l
kg／t．粗铅。综上分析，确定粗铅富氧熔炼+直接还
原工艺生产过程中废触媒产生系数为0．3～0．6
kg／t．粗铅，富氧闪速熔炼工艺生产过程中废触媒产
生系数为0．8～1．3 kg／t-粗铅。
(5)终端污泥。根据统计分析，终端污泥产生
系数为0．16～0。18 kg／t一粗铅。两种工艺所采用的
终端污水处理工艺相差不大，因此富氧闪速熔炼工
艺终端污泥产生系数参照粗铅富氧熔炼+直接还原
工艺取0．1～0．2 kg／t一粗铅。
(6)废矿物油。废矿物油的产生与企业的生产
管理水平和设备检修水平有关，受生产波动等不确
定因素影响较大，不进行产生系数确定。
(7)废滤布。根据统计分析，废滤布的产生与
污泥处理工艺有关，受设备操作水平等不确定因素
影响较大，因此应以企业实际产生量为准。
(8)废树脂。其产生与当地水质有关，受设备
操作水平等不确定因素影响较大，应以企业实际产
生量为准。
(9)废包装物／盛装容器。其产生与企业的生
产管理水平有关，不进行产生系数确定。
3．3．2再生铅工艺
根据危险废物识别结果，再生铅生产过程中主
要产生脱硫滤饼、铅浮渣、炉渣、收尘烟灰、废矿物油
等危险废物。根据调查表及典型企业实地调研情况
进行了数据分析，见表6。
表6再生铅危险废物产生系数
注：年均指2012—20H三年平均值。
根据统计分析，考虑不同再生铅企业管理水平
的差异，以新乡市亚洲金属循环利用有限公司再生
铅生产过程中危险废物产生系数为基础上下浮动
20％，确定脱硫滤饼产生系数为19．0—29．0 kg／t-废
旧蓄电池、铅浮渣产生系数为6．0—9．0 kg／t一废旧蓄
电池、炉渣产生系数为42．0—63．0 kg／t一废旧蓄电
池、收尘烟灰产生系数为37．0—56．O k∥t一废旧蓄电
池。废矿物油、废包装物等危险废物系数根据企业
实际生产、管理情况核算。
3．3．3电解铅工艺
根据危险废物识别结果，电解铅生产过程中主
要产生除铜渣、精炼渣、阳极泥等危险废物。根据回
收的调查表及典型企业实地调研情况进行了数据分
析，分别见表7一表9。
表7 电解铅除铜渣产生系数
(1)除铜渣。根据统计分析，电解铅工艺生产过
程中除铜渣产生系数为100．0～141．0 kg／t-电解铅。
(2)精炼渣。根据统计分析，确定电解铅生产
精炼渣产生系数为16．o～18．0 kg／t-电解铅。
(3)阳极泥。根据统计分析，电解铅工艺生产
过程中阳极泥产生系数为16．0—36．0 kg／t-电解铅。
3．3．4贵金属回收工艺
根据危险废物识别结果，贵金属回收生产过程中
万方数据
2016年8月第4期河南省铅锌冶炼行业危险废物产排系数确定及规律分析——刘德杰杨方圆·5 l·
仅产生回收渣一种危险废物。根据回收的调查表及典型企业实地调研情况进行了数据分析，见表10。
表9 电解铅阳极泥产生系数
注：年均指20】2—20】4三年平均值；电解铅含铅量根据《铅锭》(cB／T469—2013)取99．94％。
根据统计数据分析，贵金属回收工艺生产过程
中回收渣产生系数为4．O～20．0 k∥t一电解铅，因不
同企业能回收的金属种类不同，回收渣产生系数差
别较大。
3．3．5锌冶炼工艺
根据危险废物识别结果，锌冶炼工艺生产过程
中产生的危险废物有收尘烟灰、浸出渣、废酸泥、废
矿物油、废滤布、废电解液、终端污泥、废包装物／盛
装容器。根据回收的调查表及典型企业实地调研情
况进行了数据分析，见表11。
表11锌冶炼危险废物产生系数
注：年均指2012—2014三年平均值。
(1)收尘烟灰。根据《第一次全国污染源普查
工业源污染源产排污系数手册(下册，3312铅锌冶
炼行业)》和调查数据分析，锌冶炼生产过程中收尘
烟灰产生系数为296～453 kg／t一电解锌。收尘烟灰
含有一定量的次氧化锌，可全部用于氧化锌生产，在
此条件下，收尘烟灰产生系数为0。
(2)浸出渣。根据统计分析，浸出渣产生系数
为85．7～88．2 kg／t一电解锌。
(3)废酸泥。根据统计分析，确定废酸泥产生
系数为32．0～35．0 kg／t-电解锌。
(4)终端污泥。粗铅冶炼和锌冶炼终端污水处
理站处理的废水主要来自硫酸制备工段产生的工艺
废水，水质和水量较为接近，参照粗铅富氧熔炼+直
接还原工艺生产过程中终端污泥产生系数，确定锌
冶炼终端污泥产生系数为o．1～0．2 k∥t一电解锌。
(5)废矿物油、废滤布、废电解液和废包装容器
等危险废物的产生受设备操作水平和更换周期频率
等不确定因素影响较大，因此应以企业实际管理和
产生量为准。
3．3．6危险废物产生规律分析
(1)工艺关联性。收尘烟灰产生量与含铅原料
的品位和生产工艺密切相关，废酸泥的产生量受污
酸处理工艺和中和药剂种类影响较大，回收渣的产
生量与企业能回收的贵金属种类呈负相关，能回收
的种类越多，回收渣产生量越小。
(2)可循环性。收尘烟灰、铅浮渣、精炼渣、除
铜渣等含铅废物可作为原料返回熔炼炉进行配料。
阳极泥可作为回收贵金属的原料。废矿物油可作为
万方数据
·52· 有色冶金节能口环保与综合利用
熔炼炉燃料使用。回收渣可作为粗铅冶炼原料。经
循环利用后，铅锌冶炼行业外排危险废物较少。
4相关对策及措施
根据铅锌冶炼企业调研情况，结合《铅锌行业
规范条件(2014)》相关要求，为规范和加强河南省
铅锌冶炼行业危险废物管理，提出以下方面措施：
(1)鼓励矿铅冶炼企业厂内采用富氧熔炼炉对
收尘烟灰、铅浮渣等含铅危险废物进行二次资源利
用，对于可返回生产过程的危险废物建议厂内按照
危险化学品管理，厂外按照危险废物进行管理；
(2)规范废旧铅蓄电池回收体系建设，取缔非
法进行再生铅生产的企业，鼓励再生铅企业做大做
强，从政策或财政方面进行倾斜；
(3)严格环保设施产生的危险固废管理，对废
酸泥、阳极泥压滤过程中产生的废滤布，禁止企业清
洗后外售，鼓励企业利用熔炼炉进行厂内焚烧处理；
(4)鼓励企业对含砷渣进行回收利用，全省统
筹考虑建设含砷渣和废酸泥集中处置设施。
[参考文献]
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HJ512—2009清洁生产标准粗铅冶炼业[s]．
HJ513—2009清洁生产标准铅电解业[s]．
HJ510—2009清洁生产标准废铅酸蓄电池回收业
『S1．
我金属空气电池研究获进展
金属空气电池因其原材料丰富、能量密度高、轻
便、安全环保等优点，被称为21世纪最具开发前景
的绿色能源之一。寻找高性价比的氧还原催化剂是
开发金属空气电池的关键难题，也是制约金属空气
电池在电动汽车等领域广泛应用的“瓶颈”。
日前，南开大学王卫超教授、美国休斯敦大学姚
彦教授联合研究团队，成功将锰基莫来石材料作为
催化剂应用于镁空气电池。相较于传统贵金属催化
剂，该材料使成本大幅降低，且可在中性电解液中稳
定工作，其优越的催化活性也极大提高了镁空气电
池的效率。这是莫来石材料首次在氧还原反应中得
到应用。
莫来石是一类陶瓷材料。四年前王卫超在实验
中发现，将一氧化氮转化为二氧化氮的过程中，锰基
莫来石材料表现出优良的催化效果。他预测，涉及
到和氧相关的催化过程，莫来石材料或许都可以应
用。基于这样一个大胆的设想，王卫超找到了具有
丰富空气电池研发设计经验的美国休斯顿大学姚彦
教授，组成联合研究团队。经过大量实验和理论研
究，他们终于成功将锰基莫来石材料首次应用为镁
空气电池的orr催化剂，在中性溶液氯化钠溶液中，
实现orr反应过电势达到O．78v，接近贵金属铂催化
剂的性能(0．7v)，且材料稳定性能优于后者。
锰基莫来石催化剂的制备及理论性能预测由王
卫超教授课题组完成。姚彦教授课题组实现了应用
锰基莫来石催化剂的镁空气电池的设计，并试制出
原型纽扣电池。原型电池的输出电压可以驱动一个
红色led灯，说明催化剂具有着较好的催化活性，有
着巨大的应用潜力。
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