冶金工业生产与污染控制

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1、冶金工业生产与污染控制 ［摘要］：简介了冶金工业的国内外发展状况，污染与及控制，并重点介绍了冶金工业废水 污染源。 ［关键词］：冶金工业，发展，污水处理，控制 前言： 冶金就是从矿石中提取金属或金属化合物，用各种加工方法将金属制成具有一定性能的 金属材料的过程和工艺。随着物理化学在冶金中的成功应用，冶金从工艺走向科学。冶金工 业是指对金属矿物的勘探、开采、精选、冶炼、以及轧制成材的工业部门。包括黑色冶金式 业（即钢铁工业）和有色冶金工业两大类。冶金工业是重要的原材料工业部门，为国民经济 各部门提供金属材料，也是经济发展的物质基础。冶金工业的成熟使得我们对金属矿物的提 取和利用更加的完美，

2、使得资源得到节约。而冶金工业生产过程会释放的大量颗粒物、SOx、 NOx 和污水。为保护环境和人类生存空间就必须对冶金工业生产我排放物进行处理和防治。 一、冶金工业的发展现状 20世纪90 年代以来,世界钢铁工业在激烈的国际市场竞争中,由20 世纪80 年代以前的以扩大规模、增加产量为主转向降低消耗、降低成本、提高质量、增 加品种和保护环境。博士论文，高速钢轧辊。钢铁工业技术进步的主流是缩短生 产流程,减少工序,提高质量,降低消耗,提高效率。技术进步中有两大主要趋向: 一是寻找可以替代传统工艺的新工艺流程的研究开发;二是现有工艺和技术装备 的完善化。两大技术进步趋向互相竞争、相互渗透,促使钢

3、铁工业不断提高钢材 质量、减少消耗、降低成本、减轻对环境的污染,进一步走向集约化。 （一）国外模具钢的发展 目前随着模具制造业的不断发展，对模具钢从冶金质量、数量、性能上要求 不断提高，在国外出现高合金、高质、优化、低级材料强化及扩充材料领域等趋 向，模具材料由低级向高级发展，发展的趋向是碳素工具钢〜低合金工具钢〜高 合金工具钢，相继出现一系列新型模具材料，模具标准钢号的合金化程度也日趋 提高，例如美国， 15 种热作模具钢合金元素全部大于 5%，而合金元素大于 10% 的有10 种，用量占 80% 。 国外相继开发的新型热作模具钢包括：（1）高淬透性特大型锻压模具钢，如 国际标准ISO

4、中的40NiCrMoV7，法国NF标准中的40NCD16等；（2）高热强性模 具钢， 如美国 H10A， 日本日立金属公司的 YHD3， 以及特殊钢公司的 5Mnl5Ni5Cr8Mo2V2钢等；（3）高温热作模具钢，如美国T2M、T2C，日本的Nimowal 等。为了满足冷作模具的特殊要求，各国发展的新型冷作模具钢有：（1）高韧性、 高耐磨性模具钢，如美国钒合金钢公司的VascoDie（8Cr8Mo2Vsi）钢，日本大同 特殊钢公司的DC53钢等；（2）低合金空淬微变形钢，如美国ASTM标准钢号A14、 A16，日本的G04和ACD37等；（3）火焰淬火模具钢，如日本爱知SX5、SX105V，

5、 日本日立HMD1、HMD5等钢；（4）粉末冶金冷作模具钢，如美国CPM10V，德国 320CrVMo13.5 等。 国外新型塑料模具钢的发展趋势主要有以下几个方面：（1）易切削、抛光性 好的塑料模具钢，如美国的412、M-300,日本的YAG,英国的EAB,瑞典的STAVAX-13 等;（2）预硬化型塑料模具钢，如美国P20、445,日本的PDS,德国MOVTREX-A（2312） 等；（3）整体淬硬型塑料模具钢，如美国A2、D3和H13等；（4）耐腐蚀塑料模 具钢，如国标ISO中的110CrMo17，瑞典ASSAB公司的4Cr13等；（5）无磁塑料 模具钢,如日本大同特殊钢公司的 NAK

6、301 等［注 1］。 近几年来国外许多新熔炼法（qSL法、奥托昆普法，TBRC法，ISA法）都曾 作过试验。QSL法与闪速熔炼法相比有以下优点:① 包括处理贫化渣在内的所有 过程可以同一台设备中进行；② 可用湿料冶炼，③ 可以产出更多的粗铅和减 少炉渣，④可以降低炉内温度。QSL怯能直接熔炼硫化铅精矿，并能一步炼 制成粗铅。为此，特制了卧式圆型反应器。内部用隔墙把反应器分成氧化区、还 原区和沉淀区。据研制者称，该法适用于处理含铅为 45—75 ，湿度为 lO—l2 的 精矿。按自热方式进行。炉料制备方法是把精矿与熔帮、返料一起制成颗粒。在 进行本工艺可行性研究阶段二次原料的处理也应考虑在内

7、。可是迄今这方面的试 验资料还没有。据QSL法创始人的估计，QSL法用于年产lO 一 15万吨铅的冶炼 厂，其效果最好。 著名的 TBRC 法已由瑞典波利顿公司隆舍尔冶炼厂用于处理铜精矿和含铅 烟尘。TBRC法使用立式顶吹转炉熔炼。1974年~-=1970年期间，国外开始采用 BRC 法进行处理铅精矿的试验。以后在 1981 年使用含铅量分别为 76．4％和 66．1 ％的铅精矿进行扩大规模的冶炼试验。试验表，该法可以大规模用于处理 铅精矿。并且在1983年进行了长时间的试验，获得了一系列主要技术经济指标， 试验肯定了 TBR Cj击可用来处理含铅量变化很大的铅精矿，也可用来冶炼铅精 矿与返

8、回的炉尘。处理不同成分的精矿单耗如下表：［注 2］. 表1 精矿中的铅 含量（%） 75 65 50 氧耗量（立 方米/吨） 115 127 176 耗电量（度 /吨） 60 69 83 焦炭耗量 （公斤/吨） 31 26 19 （二）我国冶金工业现状 我国冶金工业经过多年来的建设，已形成了包括由矿山、烧结、焦化、炼铁、 炼钢、轧钢以及相应的铁合金、耐火材料、炭素制品和地质勘探、工程设计、建 筑施工、科学研究等部门构成的完整工业体系。到2000年底，全国年销售额在 500 万元以上的冶金企业 4376 家，从业人员约261 万人。其中钢铁企

9、业 2506 家， 总资产8252亿元，从业人员约127万人；独立矿山537家、铁合金企业515家、 炭素制品企业 157 家、耐火材料企业 661 家。主要产品年生产能力分别为：钢 1.34 亿吨、生铁 1.2 亿吨、成品钢材 1.38 亿吨。2000 年钢产量 1.27 亿吨、生 铁 1.31 亿吨、钢材 1.31 亿吨，当年完成工业总产值 3688 亿元。 以下为国内一些冶金工业的介绍： 1，合冶炼项目落户喀什市。从喀交会上传来好消息，成都林鹏商贸有限公 司斥巨资3.8 亿元投资电解铅电解铜综合冶炼项目落户喀什市，为该市招商引资 工作画上浓墨重彩的一笔。作为一家大型矿业开发公司，近

10、两年，成都林鹏商贸 有限公司在新疆哈密和喀什两地收购铜精矿、铅精矿时以独到的慧眼发现了南疆 三地州、中亚南亚周边国家巨大的原料空间和市场潜力，经过考察之后便将眼光 瞄准喀什市，将企业落户喀什市。据了解，工厂项目占地400 亩，年生产能力为 6 万 t 电解铅、2.5 万 t 电解铜，年产值 32 亿元左右，每年可上交利税 7 亿元左 右，解决400人就业。工程计划午年底动工，明年年底试投产运行°N08077中 国红旗集团5 亿元投资 2，贵溪铜加工项目。日前，中国红旗集团与贵溪市政府签订合作协议，投 资5 亿元人民币在贵溪开发铜精深加工项目。据了解，该项目是今年贵溪市引进 的第7 个投资超亿

11、元的铜加工项目，也是该市开展铜产业招商、招大引强工作取 得的又一成果。中国红旗集团是一家无区域集团公司，主要从事各类高性能低损 耗油浸式变压器、环氧树脂干式变压器、环保型干式变压器、电抗器、箱式变电 站、矿用变压器、控制变压器、特种变压器等城网、农网电气产品的研究开发与 制造。据悉，此项目在贵溪工业园分两期进行：第一期为年产 3 万 t 铜杆铜丝、 漆包线项目，总投资 2 亿元，其中固定资产投资 7 000 万元，将于 2009 年 6 月 前达产达标。第二期为年产4 万吨铜带铜排、电力金具项目，总投资3 亿元，其 中固定资产投资 8 000 万元，将于 2010 年 6月达产达标。 3，华

12、锡集团金海分公司节能新方法炼粗铜成功。金海分公司用反射炉生产 粗铜6.44 t,实现了用反射炉代替转炉生产粗铜的工艺创新，实现低耗高效的 清洁循环生产模式。在生产过程中实现低投入高产出，该分公司组织生产车间领 导、技术人员跟班攻关，摸索出一套反射炉生产粗铜的成功经验。实践证明，用 反射炉代替转炉生产粗铜，具有生产成本低、直收率高（85qo以上）、生产周期 短（仅3 天）的优点。 4，全国最大彩铝生产项目在六安市开工兴建。安徽六安市一重大招商引资 项目——总投资 6 亿元的大型彩涂铝板生产项目在六安经济开发区长江精工工 业园正式开工建设。目前，这一国内规模最大、档次最高、品种最全的彩铝生产 项

13、目，由浙江精工建设产业集团新筹建的安徽长江彩铝科技有限公司投资兴建， 一期年产 4 万 t 彩涂铝板项目明年 7 月即可投入试生产，二期年产 1.2 万 t 聚酯 涂料、 0.72 万 t 宽厚彩铝板项目将于 2010 年建成，全部投产后，年可实现销售 收入20 亿元，利润 2亿多元。 5， 3 家中国有色企业进入世界企业 500 强。据 2007 年相关数据统计，美国 《财富》杂志在其网站上公布了 2008 年度世界 500 疆企业排行榜。此次人选排 行榜的中国企业有 35 家（包括内地、香港、台湾公司），其中有色金属行业 3 家企业——中国五矿集团、中国铝业公司及中冶集团榜上有名，它们在

14、榜单排名 分别为第412 名、第 476名、第 480 名，营业收入分别为 205.17亿美元、175.77 亿美元、175.15 亿美元。而中国铝业公司和中冶集团是首次入围该排名名单。 6，罗源湾将成为全国最大的镍合金生产基地。据福建省发改委消息，中国 银行福建省分行和福建德盛镍业有限公司 7 月 3 日在福州举行签约仪式。德盛镍 业获得中国银行 8 亿元的授信额度，双方结成全面战略合作伙伴。镍是国家重要 的战略物资，目前国内镍资源紧缺，国家已把红土镍矿开发列入重点高科技开发 利用产品。福建省重点建设项目——德盛镍合金及配套煤气项目，位于罗源县罗 源湾金港工业区，是我国首家引进乌克兰专利技

15、术，利用进口红土镍矿，采用进 口先进技术设备冶炼镍合金的项目。据了解，该项目年产镍合金92万t总投 资26亿元，已于2005年开工建设，预2009年建成投产。达产后年新增产值近 百亿元，德盛镍业将成为国内最大的镍合金生产企业，这将对进一步优化福建省 冶金行业产业结构，提升产业发展水平超到积极作用。 [注 3] 二，国内出现的问题： （一） ，我国冶金工业发展存在的问题: ① 矿产资源短缺日趋严重：我国矿产资源紧缺，特别是大宗有色金属铜、铝、 锌等资源紧缺，大部分富矿和易开采矿都已经开采，后备资源出现严重不足； ② 行业整体综合利用率不高：由于我国矿产资源具有大矿少，中小矿多，富 矿少，贫

16、矿多，单一矿物少，共生矿多的特点，使得开采难度大，在资源开发利 用过程中均有较大金属流失，金属回收率低；同时，二次金属资源回收差； ③ 能耗高：目前我国能源利用效率仅33%,比发达国家低10%；由于有色金 属矿物多为伴生矿，使得其工艺复杂，能耗较高，钢铁行业是传统能耗大户； ④ 环境污染日益严重： 2007 年的统计表明，有色金属行业的工业固体废物 总产量为30786万吨，废水总量为72939万吨，废气中SO2为82.26万吨，烟尘 为 14.90 万吨，粉尘为 9.62 万吨，冶金是产生重金属“三废”污染的重点行业。 （二） 、冶金污染的主要来源：包括水、气、声、渣的污染 1、冶金工

17、业大气污染源——是指在钢铁、有色金属生产过程中，由于能源、 资源的转换而导致大气污染物向环境排放或造成有害影响，从而成为大气污染的 场所、设备和装置。 冶金工业大气污染的来源：钢铁工业废气；有色金属工业废气（包括轻金属 冶金废气、重金属冶金废气、稀有金属冶金废气）； （1） 、钢铁工业废气来源：①铁矿山原料、燃料运输、装卸及加工等过程产 生的含尘废，②钢铁厂的各种窑炉再生产的过程中产生的含尘及有害气体；③生 产工艺过程化学反应排放的废气。特点：①废气排放量大，面积广；②冶金炉窑 排放的废气温度高，治理难度大；③烟尘粒径小，吸附力强；④烟气产生排放阵 发性强；⑤废气具有回收价值。 （2）

18、、有色金属工业废气来源：①有色金属矿山的采选过程产生的粉尘；② 有色金属冶炼、加工过程产生的废气；特点：①废气排放量大，污染面广；②废 气成分复杂，治理难度大；③具有一定的腐蚀性。[注4] （三）冶金工业废水来源 1、 钢铁工业废水：采选矿废水、烧结废水、炼铁废水、炼钢废水、轧钢废 水、铁合金废水 2、 有色金属冶金废水来源：①矿山废水；②重有色金属冶炼废水，③轻金 属冶炼废水④稀有金属冶炼废水。废水特性：①排放量大；②含重金属离子较多； ③往往含有大量的含酸、含碱废水。 3、 典型冶金工业废水介绍：重金属废水；氨氮废水；含氰废水；含油废水； 焦化废水 三，冶金工业废水的处理 （一）

19、，几种常见冶金污水的处理 冶金工业产品繁多，生产流程各成系列，排放出大量废水，是污染环境的主 要废水之一。冶金废水的主要特点是水量大、种类多、水质复杂多变。按废水来 源和特点分类，主要有：冷却水，酸洗废水，除尘和煤气、烟气洗涤废水，冲渣 废水以及由生产工艺中凝结、分离或溢出的废水等。 1，冷却水的处理：冷却水在冶金废水中所占的比例最大。钢铁厂的冷却水 约占全部废水的 70％。冷却水分间接冷却水和直接冷却水。间接冷却水，如高 炉炉体、热风炉、热风阀、炼钢平炉、转炉和其他冶金炉炉套的冷却水，使用后 水温升高，未受其他污染，冷却后，可循环使用。若采用汽化冷却工艺,则用水 量可显著减少,部分热能可

20、回收利用。直接冷却水，如轧钢机轧辊和辊道冷却水、 金属铸锭冷却水等，因与产品接触，使用后不仅水温升高，水中还含有油、氧化 铁皮和其他物质，如果外排，会对水体造成淤积和热污染，浮油会危害水生生物。 处理方法是先经粗颗粒沉淀池或水力旋流器，除去粒度在 100 微米以上的颗粒, 然后把废水送入沉淀，除去悬浮颗粒；为提高沉淀效果，可投加混凝剂和助凝剂； 水中浮油可用刮板清除。废水经净化和降温后可循环使用。冷轧车间的直接冷却 水，含有乳化油，必须先用化学混凝法、加热法或调节 pH 值等方法，破坏乳化 油，然后进行上浮分离，或直接用超过滤法分离。所收集的废油可以再生，作燃 料用。 2，酸洗废水的处理：轧

21、钢等金属加工厂都产生酸洗废水，包括废酸和工件 冲洗水。酸洗每吨钢材要排出1〜2米废水，其中含有游离酸和金属离子等。如钢 铁酸洗废水含大量铁离子和少量锌、铬、铅等金属离子。少量酸洗废水, 可进行 中和处理并回收铁盐;较大量的则可用冷冻法、喷雾燃烧法、隔膜渗析法等方法 回收酸和铁盐或分离回收氧化铁。若采用中性电解工艺除氧化铁皮，就不会出酸 洗废水。但电解液须经过滤或磁分离法处理，才能循环使用。 3，洗涤水的处理：冶金工厂的除尘废水和煤气、烟气洗涤水，主要是高炉 煤气洗涤水、平炉和转炉烟气洗涤水、烧结和炼焦工艺中的除尘废水、有色冶金 炉烟气洗涤水等。这类废水的共同特点是：含有大量悬浮物，水质变化大

22、， 水温 较高。每生产一吨铁水要排出2〜4米高炉煤气洗涤废水，水温一般在30°C以上， 悬浮物含量为600〜3000毫克/升，主要是铁矿石、焦炭粉和一些氧化物。废水 中还含有剧毒的氰化物以及硫化物、酚、无机盐和锌、镉等金属离子。氰化物含 量因炼生铁和锰铁而不同，分别为 0.1〜2毫克/升和20〜40毫克/升。废水中 的氰化物可用氯、漂白粉或臭氧等把氰化物氧化为氰酸盐 ， 也可投加硫酸亚铁， 使氰化物成为无毒的亚铁氰化物，还可用塔式生物滤池或等进行生物处理。高炉 煤气洗涤水水量大，用上述方法处理氰化物很不经济，因此，大多是用沉淀池澄 清废水，然后循环使用。生产特种生铁（如锰铁等）的高炉烟气洗涤水

23、中的悬浮 物难以沉降，通常要用混凝剂进行混凝沉淀。除沉淀法外，还可采用磁凝聚法、磁 滤法和高梯度磁力分离法处理。沉渣经真空过滤或压力过滤脱水并烘干后，可作 为烧结的原料。高炉烟气洗涤水，用高炉的水淬粒化炉渣进行过滤，既可去除悬 浮物，又可降低水的硬度，有利于水质稳定，是一种经济有效的方法。炼钢的平 炉、转炉都产生烟气洗涤废水，每炼一吨钢要排出 2〜6 米废水， 水质由于炼钢工 艺不同，或同一炉钢处于冶炼过程的不同时间，差别很大，通常pH值为6〜12, 水温 40〜60C， 悬浮物 2000〜10000 毫克/升， 还含有氟化物、硝酸盐等。这种 废水处理方法是先用水力旋流器或其他粗颗粒分离器除去

24、 60 微米以上的大颗 粒，然后通过沉淀池沉淀，除去悬浮的细颗粒。由于颗粒细小以及水的热对流， 自然沉淀效果不好，因此要投加混凝剂，或用磁凝聚法，有时兼用磁凝聚法和高 分子絮凝剂，经济而效果较好。废水澄清后可循环使用。沉淀的污泥经脱水、干 燥后可作烧结原料，或制成球团作炼钢冷却剂。轧钢直接冷却水和炼铁、炼钢烟 气洗涤水的共同特点是所含的悬浮物主要是铁的氧化物。去除这些悬浮物，除了 用通常的沉淀方法外，还可用磁性圆盘和高梯度磁过滤的方法处理，磁性圆盘和 磁过滤在处理系统中可单独使用，也可组合使用。 4，冲渣水的处理：冶金工厂的冲渣水，水温高，水中含有很多悬浮物和少 量金属离子，应过滤、冷却后循

25、环使用。 5，炼焦废水的处理：黑色冶金业中的焦化厂每生产一吨焦炭，约产生0.25〜 0.50 米含有酚、苯、焦油、氰化物、硫化物、吡啶等有害物质的废水，通常称 为含酚废水。含酚废水经处理后，可掺入高炉烟气洗涤水或作为冷却水使用。 6，循环用水和水质稳定：循环用水是冶金废水治理的一项重要措施。冶金 废水的循环使用率在逐年提高，国外一些先进的钢铁厂已达到 95〜98％。炼一 吨钢通常用1 0 0 〜 2 0 0吨水，只须补充新水2 〜 1 0吨。而水的循环使用必须根据水 质特点，进行水质稳定处理。间接冷却水通常要向水中投加阻垢剂、防蚀剂或调 整 pH 值等方法。必须从循环系统外排的水，可作为直

26、接冷却水的补充水。冶炼 炉烟气净化洗涤水的水质稳定问题很复杂，必须分别处理。如炼铁高炉煤气洗涤 水， 每洗涤一次，硬度增加一度（德国度）以上，必须进行软化，再循环使用； 也可用炉渣过滤的方法，在除去悬浮物的同时，降低硬度；或在沉淀前进行预曝 气，除去水中所含的二氧化碳，使碳酸钙析出并在沉淀池中除去。 （二）、稀土湿法冶金工业废水处理 稀土湿法冶金过程中的废水污染问题受到各方面的关注。我国稀土湿法冶金的原 料主要是氟碳铈矿、氟碳铈矿和独居石的混合矿(以下简称混合稀土精矿)及广 东、江西等地的离子吸附型稀土矿。离子吸附型稀土矿采用原地浸矿、碳铰沉淀 工艺制备碳酸稀土产品，氟碳铈矿主要采用氧化焙

27、烧工艺分解，而混合稀土精矿 主要采用浓硫酸高温焙烧分解(以下简称酸法分解工艺)和液碱法分解两种工艺 制备碳酸稀土和氯化稀土初级产品，然后由初级产品再通过萃取分离生产不同纯 度的单一稀土产品。 对稀土矿物的 3 种分解工艺及萃取分离制备单一稀土工艺 等湿法冶金过程中的废水分类及研究现状作简单综述。 1. 稀土湿法冶金过程废水的分类： (1) 混合稀土精矿的分解：a,酸法分解工艺混合稀土精矿浓硫酸高温焙烧分 解工艺是以混合稀土精矿为原料的稀土企业的主体分解工艺。该工艺在冶金过程 中产生酸性废水 A (p (F—)=2〜5g/L, p (H2S04)=15 —25 g / L)和含 硫酸铰的氨氮

28、类废水B (pH=7 —8, p (NH4+)=5〜18 g/L)。初级产品碳酸 稀土还可以进一步革取分离单一稀土产品并产生相应的废水。 b, 液碱法分解工 艺：液碱法分解工艺是分解混合稀土精矿的另一个主要工艺,目前仍有少部分企 业采用该工艺生产。该工艺产生两种废水：酸性废水C (含钙镁离子和盐酸，盐 酸浓度约l〜2 mol / L)和碱性废水D (含NaOH, Na3PO4和NaF等，p (F—) = 0.4〜0.6 g/L, p (NaOH)=1O0〜400g / L, p (Na2C03)=20〜30g / L, pH=10〜11)。初级产品氯化稀土还可以进一步苹取分离出单一稀士产品。

29、 (2) 氟碳饰矿的分解——氧化焙烧分解工艺：氧化焙烧分解工艺是四川氟碳 钝矿的主要分解工艺,主要产生两种废水,一种是酸性废水 E, p (F—) =4〜 6g/ L, p (Fe2(SO4) 3)=25〜35g/ L, w(H2SO4) =8％〜10％和 Na2SO4 及少量的P2O5等；一种为碱性废水F,主要是含Na2SO4, p (Na2SO4)=40〜 50 g/ L, p (F—)=0.3〜08 g/ L, PH = 9〜10,同时还有少量氟。少柿氯 化稀土还可以继续革取分离单一稀土产品。 (3) 萃取分离制备单一稀土产品工艺：我国稀土企业分离单一稀土产品主要 是苹取分离工艺,由于

30、各企业的具体苹取工艺不同产生的废水种类较多,主要是 大量的各种含氨氮类废水G, pH=3〜5, p (NH4+)=8〜15g/L,氯化铰；少 量酸性废水 H, c (HCI) = l.0〜2.0 moL/L,p (H2C2O4) = 12〜15 g/L；氨氮 类废水1, pH= 7〜8, p (NW4+) = 8〜15 g/L，氯化铵。 2, 稀土湿法冶金过程废水处理的主要方法 (1) 酸法分解工艺废水的处理：硫酸法处理混合稀土精矿尾气喷淋吸收得到 的二次酸性废水A,主要污染物是氟和硫酸，其中p (F-)为2〜5g/L, p (H2SO4) 为15〜25g/L。常规方法是采用熟石灰中和沉淀

31、法处理，处理后废水可达标排放。 该法处理工艺简便易行,适合于小型企业,但成本较高,产生的大量废渣处理不 当会造成二次污染。 文献报道了在废水中加入SiO2和硫酸钠反应合成回收氟硅酸钠和硫酸，或 加人SiO2、氢氧化铝和碳酸钠合成回收氟铝酸钠和硫酸，回收处理后的少量废 水(约原废水量的 10％)采用中和絮凝处理达标排放的综合回收利用的处理工 艺。该工艺在处理废水的同时回收氟硅酸钠或氟铝酸钠以及硫酸，既处理了废水 又回收了其中的有价物质，当处理稀土精矿能力大于 5 000 t／a 时采用该工艺 处理废水具有一定的经济效益。 (2) 碱法分解工艺废水的处理：碱性废水 D 的处理有比较成熟的工艺，

32、可 采用浓缩一苛化法，先浓缩使Na2C04, Na3P04和NaF结晶析出，过滤分离NaOH 液和晶体，再以水溶解晶体，加人石灰进行苛化，过滤得到NaOH，碱的总回收 率达到 96％以上。回收的碱返回碱分解工序再利用。 (3) 氧化焙烧分解工艺废水的处理：对酸性废水E和碱性废水F,文献报道 了用铁屑反应-浓缩结晶法回收工业硫酸亚铁治理酸性废水E,浓缩结晶法回收 工业Na2SO4处理碱性废水F,处理后的酸性母液和碱性母液混合后加人硫酸铝 回收冰晶石。回收的硫酸亚铁和硫酸钠都是冶炼过程中需要的化工原材料，可用 于再生产。硫酸、硫酸钠和氟的回收率分别达到了 75％， 80％和 86％，有较好 的经

33、济效益。对于酸性废水E也可以采用中和混凝沉淀处理工艺使其达标排放， 流程简单，处理效果稳定。 (4) 萃取分离工艺废水的处理：革取分离工艺中主要产生各类氨氮废水，该 类废水是稀土湿法冶金过程中产生的主要废水，占稀土企业废水总量的60%〜 70％，只要涉及稀土湿法冶金几乎都要产生氨氮废水。氨氮废水的处理历来是污 水处理的重点和难点，随氨氮废水的种类、氨氮含量的不同主要有物理化学法、 化学法、生物法等多种处理工艺厂方。对于稀土企业含氨氮的废水目前尚无理想 的处理工艺。对该类废水的治理可以采用蒸发浓缩法、电渗析-蒸发浓缩法、碱 性蒸氨法和化学沉淀法等。 ① 蒸发浓缩法：废水直接蒸发浓缩回收按盐，

34、工艺简单，废水可以回用实 现“零排放”，对各类氨氮废水均适用，但因能耗高，未见有企业应用的报道。 ② 电渗析一蒸发浓缩法：是对蒸发浓缩法的改进，采用电渗析的方法使废水中的 铰盐浓缩，处理后的废水可以直接回用，渗析得到的浓缩液经进一步蒸发浓缩回 收铰盐。该方法已完成了处理氨氮类废水G的工业实验，但该工艺对废水水质要 求苛刻，对钙镁杂质较高的硫酸铵废水B不适用，且电渗析设备一次性投资高。 ③ 碱性蒸氨法：包括蒸汽吹脱法和空气吹脱法，其机理是高浓度氨氮在碱性条件 下转变为游离氨，被气体由液相吹到气相而分离的方法。蒸汽吹脱法氨氮去除效 率高，可以回收氨水加以利用，空气吹脱法相对比较经济，操作方便，

35、但氨氮去 除效率比前者低，尤其是高浓度的氨氮废水不能够一次吹脱达到排放标准。该工 艺在北方地区冬季需保温厂房，增加了一次性投资。未见工业应用报道。④化学 沉淀法:该法是上世纪90年代出现的处理氨氮废水的新方法，利用NH4+和Mg2+， PO43-在适当的pH值下可以生成MgNH4PO4沉淀而去除氨氮，经笔者对碳按沉淀 工艺氯化铰废水 I 的研究表明，该法对氨氮的去除率可达 98%以上，得到的 MgNH4PO4 是一种长效缓释复合肥，肥效利用率高，对作物无伤害，可做堆肥和 花园土壤、也可以作为结构制品的阻燃剂或做耐火砖等。处理后的水偏碱性，可 用于酸性废水的中和、尾气喷淋吸收等。该法对于稀土湿法

36、冶金中产生的几类氨 氮废水（硝酸铵除外）都可以适用，是一个比较好的处理方法，尚未工业应用。 （三）、冶金轧钢废水回用工程 1，工艺路线和工程规模：深度工段（二期）经改造后（在初步设计中为“预处 理工段”）主要作用是去除废水中的悬浮物、浊度、色度、油、铁及其他重金属 离子等杂质；软化工段的主要作用是去除净化水中的有机物和溶于水中的无机 盐。经预处理工段生产后的净化水，1100 t/h直接送到四泵站勾兑水池，1900 t/h送到新建软水站进行脱盐处理；软化工段生产的1 050 t/h —级脱盐水送四 泵站勾兑水池与净化水勾兑后，作为净环水送到用水点，300 t/h二级脱盐水作 为中温中压锅炉的

37、补水。 2，关键技术：反渗透膜元件采用美国公司生产的低污染反渗透膜，该膜表 面不带电荷，呈电中性，它由两层材料构成，表层是一薄层聚烯醇材料，具有抗 污染的特性；另一层材料是交联的芳香聚酰胺，具有高脱盐率和高水通量的特性， 脱盐率99.6%，产水量41 800 L/d，亲水性47。 3，主要技术指标 （1）.净环水产水规模为871.2万t/a（1 100 t/h），产水指标见表1。 表2净环水水质主要指标 序号 指标名称 单位 指标 1 pH值 — ]7〜8 2 悬浮物 mg/L W5 3 溶解性固体 mg/L W2 000 4 铁 mg/L W0

38、.5 5 石油类 mg/L W4 6 COD mg/L W20 7 浊度 NTU W2 （2）. —级反渗透产水规模及水质指标 一级反渗透产水规模为831.6万t/a（1 050 t/h），产水指标见表2。 表3一级反渗透产水主要指标 序号 指标名称 单位 指标 1 系统脱盐率 % $97 2 水回收率［ % $75 3 产水浊度 NTU W1 4 pH值 — 6〜7 5 铁 mg/L W0.1 6 锰 mg/L W0.05 锅炉补水规模为237.6万t/a（300 t/h），产水符合《火力发电机组及蒸

39、汽动力 设备水汽质量》GB/T 12145—1999中有关锅炉给水质量标准，具体指标见表3。 表4二级脱盐产水主要指标 序号 指标名称 单位 指标 1 硬度 |J mol/L W2.0 2 铁 M g/L W50 3 铜 J g/L W10 4 油 mg/L W1.0 5 一氧化硅 J g/L W20 6 总锰 mg/L W0.05 ［注 5］。 四，建议与对策 (一) ，针对我国冶金工业污染制定的标准： ① 1985年首次制定与有色金属工业三废排放标准《轻金属工业污染排放标准》 (GB4912-85)《重金属工业污染物排放标准

40、》(GB-4913-85)《有色金属工业 固体废物污染控制标准》(GB5085-85 )等； ② 1996年对个标准重新修订，并在2007年又修订了危险废物相关标准 《国家危险废物名录》(第1号令)、《危险废物鉴别标准》(GB5085.1〜 5085.7-2007)、《工业炉窑大气污染物排放标准》(GB8978-1996)等。 (二) 建议 我们应该走可持续发展的道路，坚持以经济和环境协调发展，不以破换环 境为代价来发展经济。采取预防为主，防治结合的手段。采用先进的科学技术控 制污染、治理污染，依靠科技创新控制污染源，不仅可以减少企业污染量，更重 要的是开发、推广无污染或低污染的产

41、品。注重资源再次利用和回收处理，做到 物尽其用不浪费的原则。不与破坏环境为代价来发展经济。 1, 积极应对全球气候变化。把大幅降低能源消耗强度和二氧化碳排放强度作 为约束性指标，有效控制温室气体排放。合理控制能源消费总量，抑制高耗能产 业过快增长，提高能源利用效率。强化节能目标责任考核，完善节能法规和标准， 健全节能市场化机制和对企业的激励与约束，实施重点节能工程，推广先进节能 技术和产品，加快推行合同能源管理，抓好工业、建筑、交通运输等重点领域节 能。调整能源消费结构，增加非化石能源比重。提高森林覆盖率，增加蓄积量， 增强固碳能力。加强适应气候变化特别是应对极端气候事件能力建设。建立完善

42、温室气体排放和节能减排统计监测制度，加强气候变化科学研究，加快低碳技术 研发和应用，逐步建立碳排放交易市场。坚持共同但有区别的责任原则，积极开 展应对全球气候变化国际合作。 2, 大力发展循环经济。以提高资源产出效率为目标，加强规划指导、财税金 融等政策支持，完善法律法规，实行生产者责任延伸制度，推进生产、流通、消 费各环节循环经济发展。加快资源循环利用产业发展，加强矿产资源综合利用， 鼓励产业废物循环利用，完善再生资源回收体系和垃圾分类回收制度，推进资源 再生利用产业化。开发应用源头减量、循环利用、再制造、零排放和产业链接技 术，推广循环经济典型模式。 3, 加强资源节约和管理。落实节约

43、优先战略，全面实行资源利用总量控制、 供需双向调节、差别化管理。加强能源和矿产资源地质勘查、保护、合理开发， 形成能源和矿产资源战略接续区， 建立重要矿产资源储备体系。完善土地管理 制度，强化规划和年度计划管控，严格用途管制，健全节约土地标准，加强用地 节地责任和考核。高度重视水安全，建设节水型社会，健全水资源配置体系，强 化水资源管理和有偿使用，鼓励海水淡化。 4, 加强生态保护和防灾减灾体系建设。坚持保护优先和自然恢复为主，从源 头上扭转生态环境恶化趋势。实施重大生态修复工程，巩固天然林保护保护好草 原和湿地。加快建立生态补偿机制，加强重点生态功能区保护和管理。 参考文献： 注释：本文数据皆来自百度数据。 ［注 1］： ［注 2］：国外铅冶金的发展，浙江冶金，维普资讯 ［注3］：维普资讯 ［注4］：百度文库《湿法冶金污染控制技术》第一章绪论 ［注5］：百度文库《冶金工业废水》