路径: 主页 > HJ > 第3页 > HJ 2049-2015
| 标准编号 | HJ 2049-2015 (HJ2049-2015) | | 中文名称 | 铅冶炼废气治理工程技术规范 | | 英文名称 | Technical specifications for waste gas control of lead smelting | | 行业 | 环保行业标准 | | 中标分类 | Z25 | | 字数估计 | 18,115 | | 发布日期 | 2015-11-20 | | 实施日期 | 2015-12-01 | | 标准依据 | 环境保护部公告2015年第72号 | | 发布机构 | 生态环境部 |
HJ 2049-2015
Technical specifications for waste gas control of lead smelting
中华人民共和国国家环境保护标准
铅冶炼废气治理工程技术规范
2015-11-20发布
2016-1-1实施
环 境 保 护 部 发布
目次
前言 I
1 适用范围 1
2 规范性引用文件 1
3 术语和定义.2
4 污染物和污染负荷.3
5 总体要求 5
6 工艺设计 6
7 主要工艺设备和材料.11
8 检测及过程控制..12
9 主要辅助工程.13
10 劳动安全与职业卫生 14
11 施工与验收..15
12 运行与维护..16
前言
为贯彻《中华人民共和国环境保护法》和《中华人民共和国大气污染防治法》,规范
铅冶炼废气治理工程的建设与运行管理,防治环境污染,保护环境和人体健康,制定本标
准。
本标准规定了铅冶炼废气治理工程的设计、施工、验收、运行和维护的技术要求
本标准为指导性标准。
本标准为首次发布。
本标准由环境保护部科技标准司组织制订。
本标准主要起草单位:云南亚太环境工程设计研究有限公司、昆明冶金研究院、昆明
有色冶金设计研究院股份公司、云南驰宏锌锗股份有限公司。
本标准环境保护部2015年11月20日批准。
本标准自2016年1月1日起实施。
本标准由环境保护部解释。
铅冶炼废气治理工程技术规范
1 适用范围
本标准规定了铅冶炼废气治理工程的设计、施工、验收、运行和维护等技术要求。
本标准适用于以铅精矿为原料的铅冶炼过程所产生废气的治理工程,可作为环境影响评
价、工程咨询、设计、施工、验收及运行管理的技术依据。
本标准不适用于再生铅冶炼废气的治理工程。
2 规范性引用文件
本标准内容引用了下列文件中的条款。凡是不注日期的引用文件,其有效版本适用于本
标准
GB 5083 生产设备安全卫生设计总则
GB/T 12801 生产过程安全卫生要求总则
GB 13746 铅作业安全卫生规程
GB/T 16157 固定污染源排气中颗粒物测定与气态污染物采样方法
GB/T 17398 铅冶炼防尘防毒技术规程
GB 18597 危险废物贮存污染控制标准
GB 18599 一般工业固体废物贮存、处置场污染控制标准
GB 20424 重金属精矿产品中有害元素的限量规范
GB/T 23349 肥料中砷、镉、铅、铬、汞生态指标
GB 25466 铅、锌工业污染物排放标准
GB 50016 建筑设计防火规范
GB 50019 采暖通风与空气调节设计规范
GB 50046 工业建筑防腐蚀设计规范
GB/T 50087 工业企业噪声控制设计规范
GB 50187 工业企业总平面设计规范
GB 50212 建筑防腐蚀工程施工规范
GB 50252 工业安装工程施工质量验收统一标准
GB 50254 电气装置安装工程 低压电器施工及验收规范
GB 50275 风机、压缩机、泵安装工程施工及验收规范
GB 50300 建筑工程施工质量验收统一标准
GB 50630 有色金属工程设计防火规范
GB 50753 有色金属冶炼厂收尘设计规范
GB 50880 冶炼烟气制酸工艺设计规范
GB 50985 铅锌冶炼厂工艺设计规范
GB 50988 有色金属工业环境保护工程设计规范
GB Z 1 工业企业设计卫生标准
GB Z 2.1 工作场所有害因素职业接触限值第 1 部分:化学有害因素
GB Z 2.2 工作场所有害因素职业接触限值第 2 部分:物理因素
HJ/T 48 烟尘采样器技术条件
HJ/T 55 大气污染物无组织排放监测技术导则
HJ/T 75 固定污染源烟气排放连续监测技术规范
HJ/T 76 固定污染源烟气排放连续监测系统技术要求及检测方法
HJ/T 373 固定污染源监测质量保证与质量控制技术规范
HJ/T 397 固定源废气监测技术规范
HJ 462 工业锅炉及炉窑湿法烟气脱硫工程技术规范
《建设项目(工程)竣工验收管理办法》(计建设[1990]1215 号)
3术语和定义
下列术语和定义适用于本标准。
3.1 铅冶炼废气 waste gas of lead smelting
指铅冶炼过程中产生的含有害物质的各类气体。
3.2 脱硫效率 desulfurization efficiency
指烟气脱硫前后标准状态下干烟气(扣除了烟气中水分)中 SO2浓度差值与脱硫前标准
状态下干烟气中 SO2 浓度的百分比。
3.3 环境集烟 fugitive gas collecting
指通过系统设计,对熔炼炉、鼓风炉、烟化炉、浮渣处理炉窑、铸渣机和铸锭机等加料
口、出料口及出渣口等处排放的烟气进行收集的过程。
4 污染物和污染负荷
4.1 污染物来源与分类
4.1.1 铅冶炼过程产生的废气主要包括各类含硫含尘烟气、含尘气体、硫酸雾、电解酸雾。
a)含硫含尘烟气主要产生于铅精矿烧结、熔炼、还原、渣处理等过程。其主要污染物为颗粒
物、二氧化硫,以及铅、锌、砷、铊、镉、汞等重金属及化合物。
b)含尘气体主要产生于原料装卸、输送、配料、造粒、干燥、给料和铅融化、铸锭等过程,
其主要污染物为颗粒物。
c)硫酸雾主要产生于制酸过程,主要污染物为硫酸。
d)电解酸雾产生于铅电解车间,主要污染物为氟硅酸。
4.2 污染负荷
4.2.1 铅冶炼过程烟气量通过实际测量确定。各工序排放的各类废气可逐一进行废气排放量
测量,废气排放量测量应符合 HJ/T 55、HJ/T 75、HJ/T 76 的要求。
4.2.2 若无实际测量数据时,废气排放量可类比同等生产规模、同类原料及产品或相近工艺
的排放数据确定或通过物料衡算确定。
4.2.3 铅冶炼过程烟气排放量可由参考式(1)或表 1 所给数据进行校核。
.(1)
式中:
Q -烟气排放设备小时废气排放量(m3/h);
P -计算时段内某烟气排放设备某污染物排放量(kg);
C -某烟气排放设备某污染物监测时段内平均浓度(mg/m3);
F -某烟气排放设备监测时段内生产负荷(%);
T -计算时段内某烟气排放设备的生产小时数(h);
表 1 铅冶炼废气中污染物来源及浓度(mg/m3)
废气种类 来源 颗粒物浓度
SO2
(体积浓度%)
铅及其化合
汞及其化合物
含尘烟气
原料制备、输送等
过程
5000~10000/
1400~3000 50~250
含硫
烟气
烧结
烟气
ISP法烧结机 25000~40000
平 均 1.0~6.0 最 低
0.2,采用富氧技术
可达10以上
熔炼
烟气
ISP鼓风炉 150000~250000 < 0.5
熔炼炉(底吹熔炼、
顶吹熔炼、富氧底
吹、富氧侧吹)
100000~200000 5~25
还原
烟气
鼓风炉、富氧直接
还原炉
8000~30000 0.02~3
烟化
烟气
烟化炉 50000~100000 0.02~0.03
熔铅
烟气
熔铅锅 1000~2000 微量
电铅
烟气
电铅锅 1000~2000/
浮渣
反射
烟气
浮渣反射炉 5000~10000 < 1
环境
集烟
烟气
熔炼炉、鼓风炉、
烟化炉、浮渣处理
炉窑等加料口、铸
渣机和铸锭机上部
1000~5000 无规则、波动大
硫酸雾 制酸系统//
电解酸雾 铅电解车间//
5 总体要求
5.1 一般规定
5.1.1 铅冶炼企业建设与运行管理应该符合国家和地方相关产业政策、规划等管理要求。
5.1.2 铅冶炼废气治理工程应严格执行环保工程“三同时”制度。
5.1.3 铅冶炼废气排放应达到 GB 25466 及地方排放标准的要求,符合环境影响评价审批文
件的规定,并满足污染物总量控制要求。
5.1.4 铅冶炼应在易产生废气无组织排放的位置设置废气收集及处理装置,废气治理过程中
应防止废气逸出。
5.1.5 铅冶炼废气治理过程要防止二次污染的产生,确保废水达标排放,保证治理过程收集
的烟尘(粉尘)以及其他固体废弃物的处理处置满足 GB 18597、GB 18599 的规定,并符合
环评批复文件的要求。
5.1.6 铅冶炼废气治理工程应采取可行技术、生产管理和行政管理等有效措施,防止重金属
等污染物的无组织排放。
5.1.7 铅冶炼废气治理工程应安装合格的在线监测设备、监测报警系统和应急处理系统,在
线监测设施应按要求与当地环保部门联网。
5.1.8 铅电解宜采取抑制减少酸雾和酸雾净化处理措施,保证作业环境和外排酸雾浓度达到
容许浓度限值要求。
5.1.9 铅阳极泥综合利用过程中产生的废气应根据具体工艺、废气类型和气量,选用合适的
除尘、脱硫、脱酸(碱)及脱除其它有害气体的工艺进行处理。
5.1.10 铅冶炼烟气制酸和制酸尾气净化系统不得设置烟气旁路。
5.2 清洁生产
5.2.1 铅冶炼企业应积极采取节能减排及清洁生产技术,从源头控制污染物产生。
5.2.2 铅冶炼企业应对矿物原料进行全分析,入炉铅精矿中重金属含量应符合GB 20424的要
求。
5.2.3 铅冶炼废气治理工程应根据企业所选冶炼工艺,选择安全、环保、节能的废气治理工
艺和设备。
5.2.4 烟(粉)尘的输送设备要密封或处于负压状态,防止外泄污染环境。
5.2.5 收尘系统捕集的烟尘中,砷、镉、汞等有害元素含量过高时,不宜返回冶炼系统
5.3 工程构成
5.3.1 铅冶炼废气治理工程包括主体工程、辅助工程和公用工程。
5.3.2 主体工程包括废气收集系统、收尘系统、脱硫系统、酸雾控制系统和副产品处理系统。
5.3.3 辅助工程包括电气、土建、暖通空调、消防、仪表及控制、在线监测、化验分析等。
5.3.4 公用工程包括供电系统、蒸汽系统、压缩空气系统、工艺水及循环水系统等。
5.4 总平面布置
5.4.1 总平面布置应符合 GB 50187 、GB 50988 和 GB 50985 的相关规定。
5.4.2 铅冶炼废气治理设施平面布置应满足各处理单元的功能和处理流程要求,处理设施的
间距应紧凑、合理,满足施工与安装的要求。
5.4.3 管线综合布置应根据总平面布置、治理区单元内的平面布置、管内介质、施工及维护
检修等因素确定,在平面及空间上应与主体工程相协调。
5.4.4 副产品处理系统应结合工艺流程和场地条件因地制宜布置。
6 工艺设计
6.1 一般规定
6.1.1 铅冶炼废气治理工艺应根据铅冶炼厂规模和不同工艺产生的废气量、废气成分和污染
物浓度的实际情况确定。
6.1.2铅冶炼废气治理工程的设计和建设应采取有效的隔声、消声和减振措施,噪声和振动控
制应符合GB/T 50087的要求。
6.1.3 采用袋式收尘器或电收尘器等干式收尘装置时,应有防止烟气结露的措施
6.1.4 废气治理应注重节能设计和余热利用。
6.2 铅冶炼废气治理工艺
6.2.1 铅冶炼废气治理工艺流程如图 1 所示。
铅精矿 熔炼 还原 烟化 氧化锌备料
收尘
排放
余热回收
制酸
脱硫
排放
余热回收
排放
脱硫 浮渣处理 初步火法精炼 电解精炼 铸锭余热回收 铅锭
余热回收
脱硫
排放
铜硫 收尘
排放
收尘
排放
降低酸雾浓度
排放
粗铅
图 1 铅冶炼废气治理工艺流程简图
6.3 废气收尘
6.3.1 针对铅冶炼企业采用不同冶炼工艺,收尘工艺技术见表 2。
表 2铅冶炼废气典型收尘技术流程表
颗粒物来源 收尘工艺流程 工艺参数a 备注
铅精矿仓中给
料、输送、配料
等过程产生粉尘
集气罩→袋式收尘(或微动力收尘
b)→排气筒
总除尘效率 >99.5%,外排
粉尘浓度<50mg/m3
收集粉尘返回生产系
烧结机烟尘
烧结机烟气→沉尘室(或旋风收尘
器)→电收尘→制酸
制 酸 烟 气 含 尘 浓 度 <
300mg/m3
净化后烟气制酸,收
集烟尘返回配料工序
熔炼炉烟尘
熔炼炉烟气→余热锅炉→电收尘
→制酸
制 酸 烟 气 含 尘 浓 度 <
300mg/m3
净化后烟气制酸,收
集烟尘返回配料工序
还原炉烟尘
还原炉烟气→余热锅炉→冷却烟
道→袋式收尘→脱硫→排气筒
总除尘效率 >99.9%,外排
烟尘浓度< 30mg/m3
收集烟尘送精矿仓配
烟化炉烟尘
烟化炉烟气→余热锅炉→冷却烟
道→袋式收尘→脱硫→排气筒
外排烟尘浓度< 50mg/m3
收集烟尘作副产品综
合利用
熔铅锅/电铅锅
铅烟尘
集气罩→袋式收尘→排气筒
总除尘效率 >99.6%,外排
铅烟尘浓度<8mg/m3
收集铅尘应密封储
运,及时返回工艺
浮渣反射炉烟尘
烟气→表面冷却器(或冷却烟道)
→袋式收尘→排气筒
总除尘效率 >99.8%,外排
烟尘浓度< 20mg/m3
收集烟应密封储运,
及时返回配料工序
环境集烟烟(粉)
集气罩→袋式收尘→排气筒
总除尘效率 >99.5%,外排
烟(粉)尘浓度< 25mg/m3
收集烟(粉)尘送精矿
仓配料
注:a 工艺参数中外排烟(粉)尘还应满足尘中铅含量< 8mg/m3。
b适用于物料破碎、筛分、皮带转运系统的收尘。
6.3.2 烟气收尘应满足 GB 50753 要求,并符合下列要求:
a)收尘系统宜负压下操作;排灰设备应密闭良好,防止产生二次污染。
b)应控制适当的气流速度和收尘管道风压,防止集气罩周围产生紊流,影响收尘效果。
c)采用袋式收尘器或电收尘器等干式收尘装置时,应有防止烟气结露的措施。
d)收尘系统配置应根据炉型、容量、炉况、铅矿成分、辅助燃料成分、脱硫工艺、烟气工
况、气象条件、操作维护管理等确定。
d)收尘装置的收尘性能应满足下道工序的浓度限值要求,外排烟气应满足有关排放标准规
定的烟(粉)尘排放浓度和烟气黑度限制的要求。
e)熔炼炉、还原炉和烟化炉等生产工艺参数波动大时,收尘系统应设置缓冲或预处理设施。
f)在保证含尘气体被充分捕集的前提下,应根据含尘气体性质、结合经济原则,选取单独
或集中收尘方式。废气含不同组分烟(粉)尘的宜单独设置收尘。
6.3.3 烟(粉)尘输排应符合下列要求:
a)烟(粉)尘输排装置要简单,便于维护管理、故障少,作业率高。
b)应根据排尘状态、间歇或连续性、烟(粉)尘性质、排尘量和收尘器排尘口处的压力状
态等参数综合考虑选择烟(粉)尘输排装置
c)如采用气力输送装置,距离较近的宜用真空吸送式,距离较远的宜用压缩空气或氮气压
送方式。
6.4 废气脱硫
6.4.1 废气制酸
6.4.1.1 富氧熔炼工艺、富氧渣还原工艺、ISP 法烧结工艺烟气应进入制酸系统制酸;其它如
普通还原炉烟气、烟化炉烟气、环境集烟烟气等,可按实际情况优先与高浓度的废气就近配
气后,再进入制酸系统。
6.4.1.2 铅冶炼废气制酸系统设计应符合 GB 50880 及其它相关制酸工艺设计文件的要求。新
建和改造项目宜采用绝热蒸发稀酸冷却烟气净化技术。制酸系统后应建设脱硫系统,确保废
气达标排放。
6.4.1.3 铅冶炼过程中制酸出口硫酸雾不能达标时,可在末端加装纤维除雾器等降低酸雾的设
备。
6.4.1.4 制酸过程中产生的废水应处理达到工艺用水水质要求,宜尽量做到废水循环利用。
6.4.1.5 余热锅炉应符合烟道式余热锅炉设计相关标准,同时还应考虑废气中气态铅冷凝引起
管道和余热锅炉的粘结问题,宜在余热锅炉前段增设辐射冷却器,防止锅炉受损。
6.4.2 低浓度 SO2废气脱硫
6.4.2.1 普通还原炉烟气、烟化炉烟气、环境集烟烟气等 SO2 含量超过排放标准且又无法进
行制酸的低浓度 SO2 废气,以及制酸系统末端产生的制酸尾气,应进行脱硫处理。
6.4.2.2 低浓度 SO2 废气脱硫工艺宜选用湿法工艺,除脱硫效率高外,还可进一步湿法除尘,
减少铅冶炼烟气中重金属含量。脱硫工艺路线如图 2。
图 2 脱硫工艺路线图
6.4.2.3 脱硫系统设计应以达标治理、循环利用、不产生二次污染为原则,宜优先考虑采用
副产物可资源化利用的脱硫工艺;宜根据当地脱硫剂来源、副产物市场、安全环境等条件进
行技术经济综合比较后确定脱硫工艺。参见表 3。
表 3 各种脱硫工艺流程的特点
技术方法 SO2 含量(%) 原料
原料消耗比
(t/tSO2)
副产品 脱硫效率
氧化锌法 < 3.5 氧化锌粉 1.27
硫酸锌、亚硫
酸锌、高浓度
SO2
一般<90%
氨法 < 3.5
液氨、氨
水、尿素等
氨源
0.532(折液氨)
硫酸铵化肥、
高浓度 SO2
>95%
有机溶液法 0.5~18 有机胺 0.9~3.0×10-3 高浓度 SO2 >96%
钠碱法 < 3.5
氢氧化钠、
碳酸钠
1.25~1.66
硫酸钠、亚硫
酸钠
>95%
石灰石(电石渣)/
石膏法
< 1.5
石灰、电石
渣等
1.8~1.9
脱硫石膏、亚
硫酸钙
>90%
6.4.2.4 石灰石/石灰法、钠碱法脱硫工艺可参照 HJ 462 执行,其它工艺方法应符合国家相关
规定。
6.4.2.5 脱硫装置宜根据废气量、二氧化硫含量等要求,按处理能力富余量不小于负荷的 10%
进行设计。
6.4.2.6 废气进入脱硫系统前应先除尘,进入脱硫系统的废气中固体颗粒物含量应不影响副
产物质量及装置正常运行。
6.4.2.7 脱硫方案设计时应首先考虑脱硫副产品的综合利用,当脱硫副产品暂时不能利用时,
应进行毒性鉴别,按鉴别性质进行处理和处置,使其不产生二次污染。
6.4.2.8 脱硫系统中长期保持连续运行的装置应建有备用系统。
6.4.2.9 脱硫系统应设置事故池(槽)、围堰等应急设施,以防止污染物负荷突变时发生事故
或安全隐患。
6.4.3 废气输送管路
6.4.3.1 废气输送管路应考虑脱硫系统建设后烟气压力降变化,烟气压力不足时宜设置增压
动力设备。
6.4.3.2 废气输送管路设计应保证烟尘在烟道内不会沉积,并在烟道低凹处设置清灰装置。
对烟道内聚集粉尘,应考虑附加荷重。
6.4.3.3 烟道水平管段较长时宜安装膨胀节,烟道膨胀节、烟气密封机宜根据需要设置垂直
排水管,排水可并入废水处理系统或沉降后回用。
6.4.4 吸收系统
6.4.4.1 吸收系统应满足技术性能要求,宜选用占地少、流程短、节能低耗的工艺及设备。
6.4.4.2 吸收系统应设事故泵、事故槽(池),事故槽(池)容量应满足事故处理时液体物料
的倒换和储存。
6.4.4.3 浆液槽(池)应防腐并设置防沉积或堵塞装置。
6.4.4.4 脱硫剂储量宜不少于 3-7d用量,可根据输送距离远近及供应能力增减储量。
6.4.4.5 应减少尘、油及其它杂质进入脱硫液中,必要时可配置相应的除杂设施。
6.4.4.6 脱硫塔宜采用低压力降型,顶部或出口烟道上应设除雾器。
6.4.4.7 脱硫塔内部结构、喷淋层设置及液气比、气速,应保证脱硫液与烟气充分接触和脱
硫达标,并同时控制脱硫剂逃逸。
6.4.4.8 管道材质应与工艺配套,管道布置设计应避免浆液沉积,浆液管道上宜设置排空和
冲洗设施。
6.4.4.9 易结垢设备及部位应设置方便可靠的冲洗设施。吸收塔除雾器、下料口等经常或定
期需冲洗部位宜采用远程控制的冲洗阀实现自动控制和远程操作。
6.4.4.10 脱硫塔(槽)检修时,需将溶液排出,宜在塔体或流出管道开口更低位设置排液孔
和排液管,用阀门控制,以便入塔检修维护。
6.4.5 副产物处理系统
6.4.5.1 应根据所选工艺技术要求及市场条件,选择副产物品种及质量等级,并不应影响脱
硫系统的主要技术性......
|