【正文】 ，1949 年 10 月，水口山礦由人民政府接管成立水口山礦務(wù)局。現(xiàn)有采、選、冶、加工、化工生產(chǎn)設(shè)備 10126 臺套。企業(yè)已通過 ISO9002 質(zhì)量體系認(rèn)證，產(chǎn)品暢銷國內(nèi) 30 個省、市、自治區(qū)，并自營出口 16 個國家和地區(qū)。2022 年水口山集團公司被批準(zhǔn)列入湖南省第一批循環(huán)經(jīng)濟試點單位。b) 用 1 臺 55m 揮發(fā)窯替換現(xiàn)有 3 臺小窯，配套增加除塵脫硫系統(tǒng)一套。b）本項目在環(huán)境保護(hù)、勞動安全和工業(yè)衛(wèi)生方面治理措施有效，可以達(dá)到國家規(guī)定的要求。e）項目總投資為 萬元，計劃申請國家專項資金 萬元；申請地方政府配套資金 萬元。 主要技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)表 11 主要技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)一覽表序號 名稱 單位 數(shù)量 備注1 用地面積 m2 551462 建、構(gòu)筑物占地面積 m2 24678 （其中二期工程約 800m2）3 道路及回車坪面積 m2 97204 固化地坪面積 m2 180005 人行道面積 m2 2006 建筑系數(shù) % 7 新建圍墻 m 4008 破除原有道路 m2 8509 拆除原有建構(gòu)筑物 m2 3202210 建設(shè)投資 萬元 其中：建筑工程 萬元 設(shè)備購置 萬元 安裝工程 萬元 其它費用 萬元 11 資金來源 萬元 其中：國家專項資金 萬元 地方政府配套 萬元 12 項目年銷售收入 萬元 13 項目年總成本 萬元 14 年利潤總額 萬元 15 財務(wù)評價指標(biāo)項目投資財務(wù)內(nèi)部收益率 % 項目投資回收期 a 總投資收益率 % 資本金凈利潤率 % 16 減排指標(biāo)回收鎘 t 減排 SO2 t 湖南水口山有色金屬集團有限公司鎘污染綜合治理工程可行性研究報告52 項目背景及建設(shè)的必要性 項目背景 湘江流域重金屬污染治理實施背景分析湘江流域位于湖南省的東部和南部，總面積 萬平方公里，城內(nèi)人口密集，經(jīng)濟發(fā)達(dá)，是湖南省的核心區(qū)域，流域內(nèi)涉重金屬產(chǎn)業(yè)歷史悠久，長期以來，由于產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不合理，發(fā)展模式粗放以及監(jiān)督管理不到位等原因，造成了嚴(yán)重的重金屬污染，近年來污染事故頻發(fā)，成為影響流域人民群眾身體健康和社會和諧穩(wěn)定的突出問題。實施方案以“調(diào)結(jié)構(gòu)，惠民生，控風(fēng)險”為主線，按照“關(guān)停淘汰一批、集中整合一批、提升改造一批、限期治理一批”的原則，明確了“保障民生安全、控制工業(yè)污染源、治理歷史遺留污染”三大主要任務(wù)，布局一批治理項目。由于鋅浸出渣和銅鎘渣等危險廢物含有較高的鎘砷鉛重金屬污染物，對人體和環(huán)境均造成危害，存在較大的環(huán)境隱患。1996 年，鋅系統(tǒng)按電鋅 20220 噸規(guī)模處理鐵渣，建設(shè)了一臺 Φ 內(nèi) 32m，V＝76m 3的回轉(zhuǎn)窯，使熱酸浸出流程又加了火法渣處理設(shè)施，這樣就失去了熱酸浸出的優(yōu)點，與常規(guī)流程無異。同時，由于生產(chǎn)過程中的鋅浸出渣和銅鎘渣等危險廢物含有較高的鎘砷鉛重金屬污染物，對當(dāng)?shù)丨h(huán)境和周邊居民人身健康都造成了一定影響，隨著污染的進(jìn)一步加重，水口山的經(jīng)濟發(fā)展都會受到制約，急需治理。如果繼續(xù)沿襲以犧牲環(huán)境換取經(jīng)濟增長的老路，不僅環(huán)保目標(biāo)難以實現(xiàn)，還將影響經(jīng)濟社會發(fā)展全局。因此，不管是從保護(hù)自然生態(tài)環(huán)境、建設(shè)環(huán)境友好型社會的角度還是從保護(hù)人民根本利益的角度出發(fā)，都有必要對鎘渣進(jìn)行綜合治理。從本項目狀況看，當(dāng)?shù)丨h(huán)境不同程度受到了鎘污染。要達(dá)到以上目標(biāo)，僅僅依靠項目區(qū)自身和當(dāng)?shù)卣牧α匡@然已不敷需要，而必須獲得強有力的外部支持。目前，雖然我國環(huán)境保護(hù)工作取得了長足進(jìn)展，但也必須清醒地看到，由于我國人口多，人均資源匱乏，環(huán)境容量小，加上粗放型經(jīng)濟增長方式尚未根本轉(zhuǎn)變，以及環(huán)境污染和生態(tài)惡化長期累計效應(yīng)，我國生態(tài)環(huán)境形勢依然十分嚴(yán)峻，有些環(huán)境污染和生態(tài)破壞問題還十分突出，生態(tài)環(huán)境形勢不容樂觀，如水體污染嚴(yán)重、生態(tài)環(huán)境退化、固體廢物污染和土壤環(huán)境安全問題日益突出等。綜上所述，本項目的實施將有效治理該地區(qū)嚴(yán)重的重金屬污染和自然生態(tài)破壞問題，充分保障該地區(qū)以及臨近區(qū)域人民的安全利益和經(jīng)濟利益，并避免繼續(xù)對湘江水系造成生態(tài)危害，同時逐步緩解該地區(qū)因重金屬污染而引起的經(jīng)濟衰退現(xiàn)象。公司鋅系統(tǒng)的含鋅渣料通過回轉(zhuǎn)窯、多膛爐等工序產(chǎn)出的高鎘次氧化鋅，鉛冶煉煙化爐系統(tǒng)產(chǎn)出的高鎘次氧化鋅，鋅冶煉浸出工序產(chǎn)生的酸浸渣，凈化工序產(chǎn)生的銅鎘渣等危險廢物均含有較高的鎘鉛砷等有害成分。在現(xiàn)有銅鎘渣處理生產(chǎn)工藝中，精鎘爐溫度波動較大，碳化硅塔盤極易開裂造成鎘蒸氣泄漏，也是造成鎘金屬對環(huán)境污染的原因。公司鉛冶煉系統(tǒng)煙化爐產(chǎn)生高鎘次氧化鋅 18000 噸。 存在的主要問題a）高鎘次氧化鋅處理存在的問題四廠現(xiàn)有酸浸渣處理系統(tǒng)產(chǎn)生高鎘次氧化鋅 20220 噸；公司鉛冶煉系統(tǒng)煙化爐產(chǎn)生高鎘次氧化鋅 18000 噸，共計高鎘次氧化鋅 38000 噸已進(jìn)入四廠處理。②　三臺窯三套收塵系統(tǒng)，卸塵點及泄漏點多，場地?fù)頂D，未實現(xiàn)煙塵密閉輸送，均為人工轉(zhuǎn)運，操作環(huán)境粉塵高，損失大，造成生產(chǎn)成本偏高。湖南水口山有色金屬集團有限公司鎘污染綜合治理工程可行性研究報告12⑥　每座揮發(fā)窯配備一座布袋收塵室，廢氣排放點多，各作業(yè)點無組織排放煙氣難以集中處理，廢氣和煙氣所含鎘砷鉛較高，從而造成重金屬對大氣環(huán)境的污染。從精鎘爐的運行情況來看，由于第四冶煉廠煤氣爐是單臺運行，加上煤質(zhì)不穩(wěn)定，導(dǎo)致煤氣供應(yīng)不穩(wěn)定，精鎘爐溫度波動較大，碳化硅塔盤極易開裂造成鎘蒸氣泄漏。③產(chǎn)能低。重金屬不能被生物降解，相反卻能在食物鏈的生物放大作用下，成千百倍地富集，最后進(jìn)入人體。鎘是一種毒性很大的重金屬，其化合物也大都屬毒性物質(zhì)。資料表明，人體內(nèi)鎘的生物學(xué)半衰期為20～40 年。它能破壞血液，使紅血球分解，同時通過血液擴散到全身器官和組織并進(jìn)入骨骼，造成撓骨神經(jīng)麻痹及手指震顫癥，嚴(yán)重時會導(dǎo)致鉛毒性腦病而死亡。通過老系統(tǒng)改造，本項目可年處理酸浸渣 105000 噸、高鎘次氧化鋅 63000 噸、銅鎘渣 9000 噸（其中 2022 噸銅鎘渣為高鎘次氧化鋅處理系統(tǒng)所產(chǎn)生） 。c） 鋅錠單重為 20～25 公斤，底部鑄有 “水口山”商標(biāo)。極端最高氣溫： ℃。主導(dǎo)風(fēng)向： 東南。年平均蒸發(fā)量： 。本工程供水由***有色金屬集團有限公司機電總廠水泵房供應(yīng)。新?lián)]發(fā)窯增加的水量和精鎘系統(tǒng)煙氣洗滌用水等原系統(tǒng)改造項目給排水量變化很少，只改變用水管道，可不予考慮。b）蒸汽第四冶煉廠現(xiàn)有余熱鍋爐 2 臺，產(chǎn)汽量一臺 ，一臺 13t/h，實際平均產(chǎn)汽量18t，燃煤鍋爐 3 臺，公稱產(chǎn)汽能力 10t/h，實際產(chǎn)汽能力僅 4t/h 左右；對現(xiàn)有生產(chǎn)系統(tǒng)，第四冶煉廠余熱鍋爐產(chǎn)汽即可滿足需求，冬季則需加開 2～3 臺燃煤鍋爐。c）壓縮空氣本工程壓縮空氣使用總需用量約為 120m3/min第四冶煉廠現(xiàn)有 、103 m3/min 空氣壓縮機三臺，、40 m3/min 空氣壓縮機四臺， 空壓機三臺只開一臺，兩臺備用，設(shè)備能力大有富余。同時對銅鎘渣處理系統(tǒng)中的粗鎘熔鑄及精餾部分實行異地搬遷，實行精鎘爐改造，增加煙氣處理系統(tǒng)以杜絕含鎘氣體直排。2)增加含硫及含重金屬煙塵尾氣處理系統(tǒng)?！≈卫矸桨笜?gòu)想改造建設(shè) 63000t 規(guī)模高鎘次氧化鋅處理系統(tǒng)一套，建設(shè)酸浸渣選銀系統(tǒng)一套，回收銀；新建一臺大回轉(zhuǎn)窯（55m）代替現(xiàn)有三臺小窯，增加余熱鍋爐和煙氣凈化湖南水口山有色金屬集團有限公司鎘污染綜合治理工程可行性研究報告19裝置；銅鎘渣系統(tǒng)改造與渣量配套的濕法處理系統(tǒng)，粗鎘熔鑄及精餾部分搬遷改造，并配套新建煙氣處理系統(tǒng)。要求含固定碳65～75% ，含硫 ≤%, 灰分 10～12%。近年來，國內(nèi)外對該原料生產(chǎn)電湖南水口山有色金屬集團有限公司鎘污染綜合治理工程可行性研究報告20鋅進(jìn)行了大量的研究，并以不同規(guī)模投入了生產(chǎn)。將加鐵除雜工序與中浸合并，縮短了浸出流程，簡化了生產(chǎn)管理，降低了投資費用。煤氣爐距鎘精餾爐較遠(yuǎn)（500 米以上） ，加上煤質(zhì)不穩(wěn)定，導(dǎo)致煤氣供應(yīng)不穩(wěn)定，精鎘爐溫度波動較大，碳化硅塔盤極易開裂造成鎘蒸氣泄漏，且年產(chǎn)能遠(yuǎn)低于實際年產(chǎn)鎘量。湖南水口山有色金屬集團有限公司鎘污染綜合治理工程可行性研究報告21爐型改造方面：改為電熱真空連續(xù)精餾爐，可控硅調(diào)功，自動溫控。10℃的范圍內(nèi)，塔盤易開裂漏鎘的問題沒有得到根本解決，含氧化鎘的煙塵排空，環(huán)保方面依舊存在隱患。⑤ 碳化硅塔盤壽命短，運行成本高。5℃，有利于產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定。⑤ 增加配套的煙氣處理系統(tǒng)，進(jìn)一步控制外排尾氣鎘含量。隨著企業(yè)不斷發(fā)展，鋅生產(chǎn)規(guī)模發(fā)展到年產(chǎn)精鋅 10000 噸的水平。采用常規(guī)流程以后，浸出槽罐有很大的富余，隨后鋅系統(tǒng)經(jīng)過七、八年的調(diào)整，電鋅生產(chǎn)能力逐漸由 20220 噸、30000 噸、50000 噸擴大到現(xiàn)在的 100000 噸的規(guī)模。②　高效節(jié)能，對余熱有效的利用。——工藝方案濕法煉鋅得到的浸出渣成分主要為酸難以溶解的鐵酸鋅，還有少量硫化鋅、硅酸鋅及不能完全過濾掉的硫酸鋅等。本方案推薦采用余熱鍋爐生產(chǎn)蒸汽，以供鋅系統(tǒng)濕法生產(chǎn)使用。第四冶煉廠窯渣送三廠磁選車間處理，選出的鐵精粉送本公司第八冶煉廠（鉛冶煉廠）熔煉工段進(jìn)行配料；水煤渣（高炭粉）送磚廠作坯料。酸浸渣浮選銀精礦工藝的特點：1）銀的回收率大于 78%，銀精礦品位在 8000g/t 以上?！℃k污染綜合治理工藝技術(shù)方案設(shè)計湖南水口山有色金屬集團有限公司鎘污染綜合治理工程可行性研究報告24本工程工藝流程包括高鎘次氧化鋅處理工藝、銅鎘渣處理工藝和鋅系統(tǒng)浸出渣浮選銀工藝以及揮發(fā)窯處理浮選尾礦及尾氣脫硫制取亞硫酸鈉工藝四部分，詳見工藝流程圖。焙燒尾氣經(jīng)表面冷卻器和布袋收塵器收塵后，進(jìn)入脫硫系統(tǒng)進(jìn)一步處理，脫除其中的二氧化硫及粉塵。由多膛焙燒脫氟氯工序工序送來的漿化后的氧化鋅送中性浸出槽，同時加入廢電解液浸出。經(jīng)濃密沉清后，底流送氧化鋅酸性浸出，上清液送凈化工序。浸出車間工藝設(shè)備布置具體見浸出車間設(shè)備配置圖。第二段凈化為高溫加鋅粉、銻鹽除鈷、鎳、砷、銻，二段凈化控制作業(yè)溫度85～90℃，反應(yīng)時間 3 h，二次凈化后的溶液泵至廂式壓濾機進(jìn)行過濾，濾液采用鼓風(fēng)式冷卻塔冷卻到 55～60℃，送第三段凈化。凈化車間工藝設(shè)備布置具體見凈化車間設(shè)備配置圖。定期抽吸電解槽中的陽極泥，陽極泥用泵送至焙沙中性浸出。析出鋅在入電爐前，應(yīng)放置一定的時間，使鋅片上的水分干燥，以免水分進(jìn)入電爐引起爆炸。鋅熔鑄車間工藝設(shè)備布置具體見鋅熔鑄車間配置平面圖。置換得到的海綿鎘是表面積較大的粒狀海綿體組織，容易氧化，需用油壓機壓制成團。表 5 1 粗鎘化學(xué)成分及各成分的物理性能金屬 Cd Zn Pb Fe Cu As含量（%） ～ ～ ～ ～ ～ ～熔點（℃） 320 419 327 1335 1083 814沸點（℃） 767 907 1525 2740 2360 615(升華)固態(tài)密度（g/cm3） 由表 51 可知，粗鎘中的雜質(zhì)，除 As 在 615℃ 升華外，其它金屬雜質(zhì)的沸點都遠(yuǎn)湖南水口山有色金屬集團有限公司鎘污染綜合治理工程可行性研究報告27高于鎘的沸點，而 As 與 Zn 雖可與鎘同時蒸餾，但與燒堿的熔煉過程中， As 與 Zn 均可熔于燒堿中，再通過精餾而降到 %一下，達(dá)到精鎘標(biāo)準(zhǔn)。精餾的原理是利用各種金屬的沸點不同，控制適當(dāng)?shù)臏囟?，使低沸點的鎘蒸發(fā)，而其它沸點高的雜質(zhì)元素不易揮發(fā)，留于鍋底殘渣中，從而達(dá)到分離提純鎘的目的。銅鎘渣濕法處理系統(tǒng)新建在四廠西側(cè)，具體工藝設(shè)備布置見銅鎘渣濕法處理系統(tǒng)配置圖，考慮到環(huán)境的影響，銅鎘渣生產(chǎn)工藝中粗鎘熔鑄及精餾設(shè)在四廠原有老鋅蒸餾的廠房內(nèi)，具體工藝設(shè)備布置見粗鎘熔鑄及精餾設(shè)備配置圖。銀精礦經(jīng)過濃縮和壓濾后轉(zhuǎn)入倉庫暫存后送集團公司第八冶煉廠回收金屬銀。為了強化爐料的還原反應(yīng)，需從窯頭輔以高壓風(fēng)量，以撬動爐渣，加速反應(yīng)，降低渣含鋅，提高煙化回收率。氣體由預(yù)洗滌塔上部進(jìn)入脫硫吸收塔的下部，含塵液體由下部排出，通過壓濾機進(jìn)行液固分離后，溶液返回使用，含金屬物料的濾渣返回生產(chǎn)系統(tǒng)配料。經(jīng)過脫硫吸收塔處理的煙氣二氧化硫濃度可實現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放，整個過程二氧化硫脫除效率達(dá)到 95%。在設(shè)計工況下，利用亞硫酸鈉與亞硫酸氫鈉的溶解度差異以及氫氧化鈉與亞硫酸氫鈉反應(yīng)熱，使結(jié)晶過程在不消耗蒸汽的條件下完成，節(jié)省了蒸汽消耗。新建揮發(fā)窯工藝設(shè)備布置具體見揮發(fā)窯設(shè)備配置平面圖。24＝ 3，中浸槽選用有效容積為 56m3 槽二臺，浸出時間可達(dá) 小時，沉鐵選用有效容積為 56m3 槽二臺，沉鐵時間達(dá) 小時。g) 酸浸濃密機生產(chǎn)上清液量： 259m3/d湖南水口山有色金屬集團有限公司鎘污染綜合治理工程可行性研究報告31。＝ 2選用￠15000mm，F(xiàn) ＝ 2 濃密機兩臺f) 酸浸槽日處理礦漿量： 518m3采用連續(xù)浸出，每小時處理礦漿量＝518247。＝ 2選擇 220m2 多膛爐三臺（一臺利用四廠現(xiàn)有）b) 球磨機選用濕式球磨機 YMQG12002400 型，電機 Y225M6，功率 30Kw，重量，處理量 6t/h，數(shù)量兩臺，一用一備。近幾年來由于受原料及環(huán)保等方面的影響，發(fā)達(dá)國家亞硫酸鈉行業(yè)發(fā)展勢頭逐步減緩，但市場要求卻逐年增長，國外市場潛力較大。攜帶亞硫酸氫鈉與亞硫酸鈉的脫硫液混合物，在重力作用下落入塔體底部，通過礦漿泵泵入反應(yīng)結(jié)晶器內(nèi)，在反應(yīng)結(jié)晶器內(nèi)加入液堿，攪拌生成亞硫酸鈉，含有亞硫酸鈉的溶液再進(jìn)入增稠器，結(jié)晶析出大量的亞硫酸鈉晶體，通過離心分離機脫水處理后，得到濕的亞硫酸鈉產(chǎn)品，該產(chǎn)品經(jīng)干燥、包裝后即可得成品亞硫酸鈉。氣液可以進(jìn)行逐級的多次接觸反應(yīng)。從揮發(fā)窯布袋收塵器出來的高溫、含塵和二氧化硫廢氣，經(jīng)過表面冷卻、布袋