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当前铜冶炼节能减排现状与发展

2018-01-29

世界有色金属 2018年1期
关键词:制酸热能二氧化硫

(大冶有色金属有限责任公司,湖北 黄石 435005)

1 铜冶炼的相关概述

1.1 铜冶炼行业发展现状

随着社会逐渐步入现代化发展,为社会各领域的进一步发展注入了新鲜的活力。而铜冶炼行业也顺应着当前社会市场经济的改革潮流,逐渐认知到对自身生产工艺与经营格局进行完善与优化的重要性。而就目前来看,社会对铜的消耗量较之过去相比有了一定程度的增涨,并在国际上也占据了一定地位。由此可见,在当前社会各界对铜冶炼行业的重要性已经形成了高度认知的背景下,不仅为铜冶炼行业的蓬勃发展带来了前所未有的机遇,当时也使铜冶炼企业自身生产效率与质量迎来了巨大的挑战[1]。

1.2 铜冶炼生产流程

纵观铜冶炼工艺的发展,我们不难看出,铜冶炼技术其实是在漫长历史长河中发展起来的,能够为社会提供巨大资源的技术。而现阶段在各地区铜冶炼企业中所使用的工艺是火法冶炼,并且该项技术自身的产铜量在世界铜产量之中也在占据着重要的一席之地[2]。具体而言,在应用火法冶炼技术的过程中,首先是将铜矿石进行筛选,并在熔炉中炼成熔硫,其次进入到转炉中形成粗铜,最后在经氧化精炼成为市面上常见的铜。不仅如此,火法冶炼技术较之其他技术的相比,还具有流程简单、易操作、回收率强等特点。

2 铜冶炼节能分析

2.1 铜冶炼节能现状

在现阶段铜冶炼中,铜精矿到阳极铜冶炼所需消耗能源量数据变化较大,而造成此种现象主要由于不同能源耗量结算标砖及参数数据种类繁多导致的。同时不同企业所应用的铜冶炼方式不同,在各类能源的消耗方面也存在者一定的差异性,但总体而言,绝大部分铜冶炼企业能源消耗量基本能够缝符合国家及有关部门针对铜冶炼行业所颁布的相关标准。

2.2 铜冶炼技能技术

为从根本上提升铜冶炼节能环节的有效性,现阶段相关铜冶炼企业应从以下几个方面入手:第一,在原有基础上提升熔炼环节的效率,大力发展闪速熔炼,实现熔炼技术自身进一步的完善及优化。而在现阶段我国铜冶炼行业中所应用的奥图泰熔炼技术能够节约能源量约占50%,其余熔炼技术均能占据25%,由此可见,熔炼技术的革新对铜冶炼企业的节能工程起到了积极的推动作用,

第二,助燃气的应用。本文所说的助燃气体主要是氧气或其他氧元素含量较高的气体。在铜冶炼生产流程中加入此类助燃气体能够有效降低烟气的排放,提升铜冶炼环节热能利用率,为有效提高铜冶炼节能技术的实效性奠定了坚实的基础]。而在现阶段我国的铜冶炼过程中,其助燃气体氧气浓度及含量一直保持在70%左右,而一些规模较大的铜冶炼企业助燃气氧含量可达到90%。

第三,热能资源的利用率。在当前铜冶炼企业热能资源利用环节中,主要通过对熔炼及吹炼等步骤的热能资源的收集以达到节能的目的,同样也有部分铜冶炼企业也会选择收集阳极炉、制酸过程的温度变化等热能,并将其利用供电及维持铜冶炉料干燥环境等工作上。就目前铜冶炼企业热能资源利用率而言,企业所的应用的铜原料不同,其热能及总体节能水平也体现出明显的差异性。

第四,制酸阶段耗能。较之铜冶炼其他环节而言,制酸环节所对各类资源需求量最大,因此为贯彻节能理念,相关铜冶炼企业就应将工作重点放在此环节的管理上。具体而言,在制酸环节可收集其所产生的热能,并将此些热能二次应用在铜冶炼上,以实现生产的良性循环。同时在制酸过程中也可利用浓度较高的二氧化硫气体的作用实现,从根本上提升了各类资源的利用率,促进了铜冶炼行业的可持续发展。

3 铜冶炼减排分析

3.1 铜冶炼污染气体排放现状及技术分析

就现阶段铜冶炼行业污染气体排放及捕集情况来看,我国较之其他发达国家的铜冶炼企业而言依然具有一定的差异。就目前来看,我国铜冶炼企业关于提升二氧化硫气体利用率主要采取了以下措施:第一,在铜冶炼制酸初期提升二氧化硫气体的转化率,以实现此气体数量及纯度最大化;第二,降低二氧化硫气体的吸收量,并将此种气体与铜冶炼过程中所生成的其他气体进行汇合,从而满足制酸的环境];第三,有效利用浓度较低的二氧化硫气体,并将其加工为其他气体用于各领域的生产之中;第四,利用石灰等碱含量较高的物质来中和废酸,从而生产出石膏,继续投入到建筑行业中。

现阶段铜冶炼污染气体减排应注意以下几点:第一,对制酸后及铜冶炼其他环节所生产出的浓度较低的气体应利用吸收手段,有效减少其排放至大气中的数量;第二,在原有基础上提升二氧化硫及烟尘吸收监管工作执行力,达到减排的目标;第三,延长铜冶炼吹炼链条,从根本上降低污染气体的产生量。

3.2 铜冶炼污水排放现状及技术分析

在铜冶炼过程中,依据生产环节的不同,所产生出的废水种类也不同:第一,铜冶炼设备运行及生产过程中所产生的冷却水,此种废水较之其他废水而言数量最大,约占铜冶炼企业排放废水的95%作左右;第二,酸性物质高的废水,此种废水多由制酸阶段、铜冶炼场地的冲洗及雨水积留等产生,并对生态环境的破坏非常严重,是降低排放的重要对象;第三,铜冶炼企业员工所产生的生活废水。现阶段在我国铜冶炼企业中,水资源的利用率也会达到97%左右,而其在降低废水污染排放量主要应用的措施有:

第一,提升铜冶炼企业排水系统的优质性,严格遵照污水分流等原则,对污水进行分类处理,结合铜冶炼企业发展现状设计出更加具有经济性及实效性的排水系统。

第二,对含有酸或砷的废水进行集中处理,并利用沉淀、中和等化学反应将污水中的有害重金属物质去除掉,并在确定满足国家及有关部门所颁布的相关标准后在排放,从根本上降低此类废水对生态环境造成的严重污染。

第三,对铜冶炼生产场地冲洗水以及雨水进行统一处理。并结合其中化学物质的性状选择不同物质进行中和,并在确保起符合相关排放标准后在进行排放,收集中和反应后所生成的石膏等物质并应用在其他领域中,以提升铜冶炼环节中的经济利益,促使铜冶炼企业经济利益最大化目标的实现。

4 结语

总而言之,通过对现阶段铜冶炼行业节能减排现状进行分析,我们不难发现,虽然我国铜冶炼行业的生产规模及生产工艺方面在国际有色金属市场上占据着重要的地位,但其节能减排方面还需要进一步的完善及优化,现阶段的相关工作人员应积极主动的引进先进节能减排技术,在实际生产中深入贯彻落实可持续发展的战略,提升各类资源的利用率,有效降低铜冶炼对生态环境带来的不良影响。

[1]麻雪婷. 浅析铜熔池熔炼工艺节能减排技术发展潜力评价研究[D].昆明理工大学,2016.

[2]肖汉杰,王华,王仕博. 中国有色行业节能减排技术先进适用性的可变模糊测度与评价[J]. 科技管理研究,2016,36(15):57-62.

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