有色金属冶炼废气治理技术标准（征求意见稿）

有色金属冶炼废气治理技术标准

条文说明

（征求意见稿）

1总则

1.0.1本条是规范适用范围。根据中国有色金属工业协会行业统计年鉴可知，2016年铅、锌、铜、镍、钴、铝、镁、钛、锡、锑、汞等11种常用有色金属产量占到行业总产量95%以上，其冶炼废气排放量在行业废气排放贡献中占有巨大的比重。同时，涉及以上11种常用有色金属的污染物排放标准相继颁布实施：《铅、锌工业污染物排放标准》（GB25466）、《铜、镍、钴工业污染物排放标准》（GB25467）、《锡、锑、汞工业污染物排放标准》(GB30770)、《镁、钛工业污染物排放标准》（GB25468）、《铝工业污染物排放标准》（GB25465），标准对11种常用有色金属的冶炼废气中污染物排放浓度、基准排气量等做了明确限制，成为其冶炼废气治理技术标准的有力法律依据。

1.0.2本标准适用于以金属精矿为主要原料的有色金属冶炼企业的工艺废气治理技术，不适用于再生有色金属冶炼废气治理工程，也不适用于自备电厂锅炉等非特征生产工艺的废气治理工程。我国的有色金属冶炼包括矿产有色金属冶炼和再生有色金属冶炼。我国已经出台了相关冶炼工艺规范和排放标准以及相关的法规，包括《再生铅行业规范条件》（工业和信息化部）、《再生铜、铝、铅、锌工业污染物排放标准》（GB31574）（环境保护部）等。由于再生有色金属冶炼行业属于循环经济，目前处于发展阶段，国家对再生有色金属冶炼行业正在相继出台较为完善的法律、法规和污染物防治技术导则、指南。因此，本标准未将再生有色金属冶炼废气治理纳入范畴，仅适用于以金属精矿为主要原料的冶炼过程废气治理。

2术语

2.0.2有色金属冶炼烟气中的烟尘，都是冶炼过程中的产生的副产品。大多数烟尘应返回冶炼过程，回收其中的有色金属、稀有金属及其他组分。因此，对于有色金属冶炼行业来说，处理冶炼烟气回收烟尘已经成为冶炼工艺的一个组成部分，所有有色行业工艺部分的除尘一直称作收尘，而不是“除尘”。本标准的收尘和除尘属于同一个技术概念，没有区别。

2.0.4按照国家相关标准，没有经过排气筒向环境空气排放的废气为无组织排放，由于在一定条件下15m以下低矮排气筒的有组织排放可造成与无组织排放相同的后果。因此本标准将15m以下低矮排气筒的有组织排放纳入到无组织排放范围。

3总体要求

3.1一般规定

3.1.1本款为强制性条文，必须严格执行。环境保护“三同时”制度是建设项目环境管理的一项基本制度。根据《建设项目环境保护管理条例》（国务院令第682号，2017年7月16日）第十五条“建设项目需要配套建设的环境保护设施，必须与主体工程同时设计、同时施工、同时投产使用”的规定，废气治理工程应严格执行该项制度。

3.1.3污染物的达标排放是国家环境保护的基本要求，废气治理后外排污染物应达到国家或地方现行的污染物排放标准。国家现行的有色金属冶炼废气污染物排放标准包括《铅、锌工业污染物排放标准》（GB25466）、《铜、镍、钴工业污染物排放标准》（GB25467）、《铝工业污染物排放标准》（25465）、《锡、锑、汞工业污染物排放标准》（GB30770）、《镁、钛工业污染物排放标准》（GB25468）等。

环境影响评价制度建设项目环境管理的一项基本制度。环境保护行政主管部门对建设项目作出审批时，会根据项目所在地的环境容量、污染物总量控制、排污许可等方面对建设项目污染物排放提出要求，因此，有色金属冶炼废气治理后外排污染物还应满足其环境影响评价批复的要求。

3.1.4~3.1.8规定了有色冶炼废气治理过程中防止二次污染应采取的控制措施。

其中：

3.1.4污染治理的基本原则要求对在污染治理过程中不能产生二次污染，对于产生的废弃物首先考虑回收利用，从而实现资源的再生利用；如果不能回收利用要根据GB18597、GB18599的要求采取妥善的处置方式。

3.1.5对废气治理工程中设备的噪声排放做出规定。废气治理工程的产噪设备主要包括风机、空压机、泵等。

3.1.6废气治理过程中产生的废水主要来源于湿式除尘废水、酸雾或其他有害气体湿法净化产生的废水等。处理和利用好这些废水，可以提高冶炼工艺中水的重复利用率，减少对环境的污染。如工艺允许，这些废水应根据pH值、各类污染物浓度、水温等特征，在工艺允许时，优先考虑回用于生产。

3.1.8废气治理工程在废气收集与输送时的二次污染控制措施。在废气治理过程中，应尽可能的控制无组织排放。对输送设备采取密闭或负压操作措施，可以大大减少废气输送过程中无组织的泄漏量。

3.2工程构成

3.2.1~3.2.4对有色金属冶炼废气治理工程的工程构成做出规定

3.2.2根据《中华人民共和国大气污染防治法》中“防治大气污染，应坚持源头治理”的基本原则，有色金属冶炼废气治理应从源头进行控制。而废气排放口的相关设施（如计量、监控装置等）是污染治理设施的组成部分，环境保护部门按照污染治理设施的监督管理规定展开日常的监督管理。为重视源头治理与监督管理，因此将废气收集系统、废气处理系统、废气排放及监测系统均纳入废气治理的主体工程。

3.3总平面布置

3.3.1~3.3.3对有色金属冶炼废气治理工程的总图布置提出的技术要求。

3.3.3本条中的管内介质主要指管内介质的种类、管内介质本身的特性等。有色金属冶炼废气治理工程管线中的介质可能包括空气、废气、酸碱药剂、氨、热蒸汽等，介质本身的特性主要为有毒有害、腐蚀性、爆炸性、热等。

4工艺设计

4.1一般规定

4.1.1有色金属冶炼废气来源多样，废气成分、特性和污染物浓度差别较大，在废气治理工艺设计时应充分考虑。冶炼设备多种多样，有密闭设备、有敞开设备，设计时需充分考虑废气来源确定合理的废气收集。废气成分应考虑废气中烟（粉）尘、SO2、NOx等常规污染物，以及铅、镉、汞、砷、硫酸雾、HCl等特征污染物。废气特性应考虑废气的温度、含水率、尘的粘性等。不同类型废气中污染物浓度差别较大，宜分别进行处理。有的炉窑在不同的生产时期烟气量、烟气中污染物浓度差别较大，设计时应综合考虑。废气的排放要求应考虑当地的环评批复的排放标准要求、污染物总量控制要求等。

4.1.3国家环境保护部发布的《铜铅锌冶炼建设项目环境影响评价文件审批原则（试行）》中要求，入炉原料符合《重金属精矿产品中有害元素的限量规范》（GB20424）要求。如无汞回收装置的铅锌冶炼项目不得使用汞含量高于0.01%的原料。

4.1.8环境保护部相继颁布了《铜冶炼污染防治最佳可行技术指南（试行）》、《镍冶炼污染防治最佳可行技术指南（试行）》、《钴冶炼污染防治最佳可行技术指南（试行）》公告2015年第24号、《铅冶炼污染防治最佳可行技术指南（试行）》（HJ-BAT-7）、《铅冶炼废气治理工程技术规范》（HJ2049-2015）等系列文件，其中冶炼废气治理工艺技术可采用其推荐的相关技术措施和参数。本标准附录A系针对对应工序废气污染治理适用的技术及组合流程，供根据工程实际选用。

4.2废气收集系统

4.2.2～4.2.3密闭罩和其他形式的排风罩相比，外部干扰小，容易控制污染物的扩散，在条件允许时，宜优先采用密闭罩。

为了防止排放把物料带走，还应对吸风口的风速加以控制，在吸风点的排风量一定的情况下，吸风口风速主要取决于物料的密度和粒径大小，以及吸风口于扬尘点之间的距离远近等。

排风、吸气罩设计的参数选用，一般以经验、现场实际效果为依据，也参照国家采暖通风规范的相关数据、资料。

4.3收尘

4.3.1破碎、筛分、上料、配料、粉料产品包装等作业场所易产生无组织排放粉尘，为减少粉尘无组织排放量，保证良好的车间作业环境，在这些作业场所宜设置喷雾洒水设施或其他措施。在不影响操作的条件下，尽可能采取密闭除尘措施，根据粉尘性质和要求达到的排放标准要求。

各类设备、炉窑冶炼加料口、排渣口、溜槽等处都存在泄露烟气无组织排放，烟气散发易造成面源污染，影响车间作业环境和工人、周边居民的身心健康，应设置收尘装置进行处理。

4.3.2除尘设备主要包括旋风除尘器、静电除尘器、布袋除尘器、湿式除尘器或上述除尘设备的组合。旋风除尘器具有操作简单、阻力小、无污水处理、投资和运行成本低、占地小等优点，但其除尘效率低，一般在90%以下，适合去除大颗粒烟尘。静电除尘器具有压损最小、能耗较低、无污水处理、除尘效率高、正常操作温度可达300℃等优点，其缺点是除尘效率会受操作条件（如烟尘性质、比电阻、温度等）突然变化的影响，对粉尘具有定的选择性，占地面积大，一次性投资费用高，维护费用高，结构较复杂，安装、维护、管理要求严格。布袋除尘器具有能耗低，能有效捕集细粒烟尘，总收尘效率大于99.5%，无污水处理，只要选材得当不会受高温影响等优点，其缺点是对含水分的气流很敏感、易发生堵袋现象、阻力稍大、占地面积大、维修量较大。湿式除尘器具有操作简单、除尘效率高、投资省、占地小等优点，其缺点是阻力大、能耗高、有水处理问题。因此，要根据废气特点、要求达到的除尘效果、除尘器自身特点进行合理选择、配置。

4.3.3废气收尘后如送制酸、脱硫、脱硝系统进一步处理，则收尘后废气应符合《冶炼烟气制酸工艺设计规范》（GB50880）及其他国家相关规范、标准的要求。收尘后烟气入硫酸系统烟气含尘量应小于1g/Nm3。收尘系统的总收尘效率应根据冶金炉窑的最大烟气含尘浓度和经收尘后的允许排放量或进入下一步处理处理装置的允许烟气含尘浓度确定。

4.3.4由于有色金属冶炼原料中除作为产品的金属元素外，还有不同含量的铅、砷、镉等有害重金属元素，有害重金属元素在系统中富集将对后续系统的运行和产品品质造成影响。对于不同有害重金属元素应尽量分别回收，既可以减轻系统负担，也有利于重金属的集中回收利用。

4.3.5为避免熔炼炉、还原炉和烟化炉等炉窑存在生产工艺参数波动大的情况，收尘系统设计应选取最不利条件进行计算，烟气含尘浓度涉及烟尘排放标准，计算时应选最大值。

4.3.6湿法除尘装置会产生含尘废液，进而产生泥浆，选择湿法除尘应充分考虑泥浆处理的问题。泥浆处理可利用固液分离机，分离后上清液可根据生产条件要求进行循序利用。为防止泥浆排出口和泥浆管道堵塞，应设置冲水管以便于冲洗。

4.3.8干燥烟气等废气温度低、含湿量高，可采用蒸汽加热或加厚保温层措施；采用袋式除尘器时，应采用抗结露滤料或热风辅助防结露。

4.3.9在输送物料的种类、粒度、运输量相同的条件下，物料贮存、输送系统转运次数多、下料落差大时，将增加粉尘产生量。设计时应尽量减少物料转运次数，降低下料落差，控制粉尘产生量。

粉状物料采取机械设备输送时，无法避免飞扬和洒落，这样既恶化了内外环境，又造成了资源的浪费。而气力输送则可以避免此缺点，同时维护操作较为简单。当物料性质适合于气力输送时，宜尽量采用气力输送方式。若提升高度不大，宜采用负压状态的气力输送；采用正压输送时，设备和管路需要严格密封，矿仓进料处应设有泄压与收尘装置，以保证整个系统粉尘不外喷。

4.4脱硫

4.4.1高浓度SO2废气回收

1根据建设单位的需要，冶炼工艺高浓度SO2废气可以选择多种产品技术路线。

2绝热蒸发稀酸冷却烟气净化技术已在国内外获得广泛使用，可提高循环酸浓度和温度，有利于减少废酸量，降低后续废酸处理装置的负担。

制酸后尾气无法实现连续稳定达标排放时，应在制酸系统最终吸收塔后设置脱硫装置，脱硫装置应与制酸系统同时设计、同时施工、同时投产。

3制酸系统产生的酸性废水应根据其水量、硫酸浓度及其他有害物浓度等特点，综合技术可靠性、回收效率、技术经济等条件，确定具体处理工艺及参数指标，处理后废水应符合回用水标准，全部回用于生产，不得外排。

废酸处理工艺采用硫化法时，应设置硫化氢气体的处理装置，各类反应槽罐应保持微负压。废酸处理过程产生的重金属硫化物沉淀属于危险废物，应按照危险废物相关控制标准进行妥善处置。

4.4.2低浓度SO2废气脱硫

1冶炼炉窑产生的SO2废气有时浓度可高达30%以上，高浓度SO2废气需要配入一定的空气或其他废气对SO2浓度进行稀释，以便于制酸系统触媒正常工作。低浓度SO2废气就近与高浓度SO2废气配入制酸系统，可以替代全部或一部分稀释用空气，可以减少企业废气总排放气量，从而减少大气污染物的总排放量。

2脱硫系统应首选硫回收率高、产品可利用程度高、不产生二次污染的工艺技术路线，宜选择回收的SO2可直接返回生产工艺主流程或硫酸系统作为原料的工艺技术，可选择的脱硫工艺主要有氧化锌、双氧水、离子液、活性焦、氨法等。对于铅锌联合冶炼企业或锌冶炼企业，宜选择氧化锌法脱硫。

4由于炉窑、环集废气等存在一定的生产工艺参数波情况，脱硫装置宜适当考虑富余处理能力。

5进入脱硫系统的废气如不进行收尘处理，将增加脱硫系统净化工序的负荷及脱硫吸附剂的消耗量，同时还有可能对脱硫副产物的质量造成影响，进入脱硫系统的废气中颗粒物浓度应符合脱硫系统设计指标要求。

8脱硫塔采用低压力降型可降低脱硫系统风机负荷，节省投资和能耗。烟道设置除雾器可以捕集烟气中的液滴。

4.6重金属颗粒处理工艺

4.6.1含重金属物料指含有汞、镉、铅、砷、镍、铜、锑、锡等金属（主要是汞、镉、铅、锡等金属蒸气）及其氧化物或化合物，在输送、储存、熔炼、回收过程中产生的废气，而且其一种或者组合浓度超过相应排放限值时，需要采用密闭罩、吸风罩、过滤或静电除尘、吸附净化装置等重金属颗粒污染控制措施，防止泄漏或避免超标排入环境。美国职业安全卫生署规定工作环境空气中镉含量在烟雾为0.1mg/m3，在镉尘为0.2mg/m3，我国在排放废气中镉要求0.05mg/m3，环境空气中镉0.002mg/m3；排放废气中锑、锡均为1mg/m3以内。

4.6.2汞冶炼废气含有汞及其氧化物超过0.01mg/m3时，其对人和动物生存构成重大危险，一般需要采用多级冷凝、焦炭吸附、活性炭吸附、洗涤等工艺处理。处理效率以保持企业环境空气浓度达到0.0003mg/m3为目标。

5主要工艺设备和材料

5.1除尘装置

5.1.1本条文是对干式除尘器的选择进行说明。常用干式除尘设备有重力沉降、惯性沉降、旋风除尘等机械式除尘器以及袋式除尘器、电除尘器、电袋复合除尘器。机械除尘器具有操作简单、阻力小、无污水处理、投资和运行成本低、占地小等优点，但其除尘效率低，一般在90%以下，适合去除大颗粒烟（粉）尘。静电除尘器具有压损最小、能耗较低、无污水处理、除尘效率高（对于1μm~2μm的粉尘除尘效率可达98~99%）、正常操做温度可达300℃等优点，其缺点是除尘效率会受操作条件（如烟尘性质、比电阻、温度等）突然变化的影响，对粉尘有一定的选择性，占地面积大，一次性投资费用高，维护费用高，结构较复杂，安装、维护、管理要求严格。布袋除尘器具有能耗低，能有效捕集细粒烟（粉）尘，对2μm以下的尘粒过滤效率在99%以上，总除尘效率大于99.5%，无污水处理，选材得当不会受高温影响等优点，其缺点是对含水分的气流很敏感，易发生堵袋现象、阻力稍大、占地面积大、维修量较大。电袋复合除尘器能发挥在第一电场收集80~90%粉尘的优点，而在除尘器的后部设滤袋，使含尘浓度低的烟气通过滤袋，显著降低滤袋的阻力，延长喷吹周期，缩短脉冲宽度，降低喷吹压力，从而大大延长滤袋寿命。因此，要根据废气特性、要求达到的除尘效果、各种除尘器的特点进行合理选择和配置。

5.2气态污染物净化装置

5.2.2若气液反应速度非常快，吸收过程短，可使用喷淋塔，优点是结构简单、造价低廉、气体压降小，且不会堵塞；填料塔较喷淋塔多了填充料，以填料作为气、液接触和传质的基本构件，具有生产能力大，分离效率高，压降小，持液量小，操作弹性大等优点；不足之处在于填料造价较高，当液体负荷较小时不能有效地润湿填料表面，使传质效率降低等。

5.2.3在气液反应极快、热效应大时，应采用筛板吸收塔，以达到反应加散热的作用。筛孔板塔主要优点是构造简单，处理风量大，并能处理含尘气体，不足之处是筛孔堵塞清理较麻烦，塔的安装要求严格，塔板应保持水平；操作弹性较小。斜孔板塔是筛孔板塔的另一形式，可造成气液的高度湍流，使气液表面不断更新，气液充分接触，传质效果较好，净化效率高，同时可以处理含尘气体，不易堵塞，比筛孔板塔复杂，制造较困难，安装要求严格，容易发生偏流。

5.2.4若反应物浓度高，使用填料塔或筛板吸收塔会因为反应生成物较多而发生，所以应选用无填料喷淋塔，后续再加装其它设备共同吸收处理；

5.2.5当气流传质速度慢时，需要提供大量的液体，应采用鼓泡塔，也可以采用大的液气比的方法选择其它塔形。鼓泡塔的优点是气相高度分散在液相中，因此有大的持液量和相际接触表面，使传质和传热的效率较高，它适用于缓慢化学反应和强放热情况，同时反应器结构简单、操作稳定、投资和维修费用低、液体滞留量大，因而反应时间长。

5.2.6当吸收体系存在悬浮颗粒或其它固体物料时，宜选用内部构件少、阻力小、压降小的设备，如喷淋塔等。喷淋塔无填料，气体压降小，构作少、阻力小，不会堵塞。

5.2.8考虑到吸收反应过程中的热效应，吸收剂优先选用沸点高、热稳定性高；考虑到材料、装置价廉易得，要充分考虑装置材料耐用、对环境影响小和操作人员安全，应选用腐蚀性小、无毒性、不易燃、不易起泡的；考虑到处理后液的处理压力和成本，应选择易于解吸再生或产生的富液易于综合利用，以保护环境，节少成本。

5.4脱硫装置

5.4.1材料选择

3脱硫塔主材应适应脱硫工艺特点、脱硫剂的性质，有质量与安全控制措施。塔体其它构件要求不结垢，不堵塞，耐磨损，耐腐蚀，碳钢、玻璃钢、合金钢等耐磨损，涂覆防腐材料后可以抵抗酸性气体的腐蚀。

4脱硫液用泵直接从塔底部抽取浆液进行循环，是脱硫工艺中流量最大、使用条件最为苛刻的泵，腐蚀和磨蚀常常导致其失效。脱硫液有较大的腐蚀性，液体中还含有一定腐蚀性气体，因此泵体、浆液管道和固液分离设备与吸收接触部分在材料选择上均应考虑耐磨、腐蚀，不易结垢、堵塞等特点。

5由于氨盐溶液和氨水对铜有较强的腐蚀性，因此在管道上严禁使用含铜或铜合金阀门，以避免造成管道或阀门损坏、泄漏。

5.5脱硝装置

5.5.3由于氨盐溶液和氨水对铜有较强的腐蚀性，与氨介质直接接触的仪表及阀门、垫片等配件必须选择合适的材质，严禁采用铜等材质。

5.5.5对氨气流量计、液氨液位计的材质，应能耐受环境温度或压力的变化，不能因材料本身变形、磨损等故障造成流量、液位测量出现误差。

6检测与过程控制

6.1一般规定

6.1.2对检测和过程控制设备的选型，应优先采用节能的成套设备和定型产品，是贯彻执行国家关于节约能源和保证设计质量的措施之一，选用成套设备和定型产品，一般比较经济合理。

6.2检测

6.2.1为保证冶炼废气治理系统正常运行，达到自动化控制的目的，应在冶金炉窑出口烟道、除尘器、引风机、脱硫塔（槽）入口、排气筒等设备、设施处安装检测仪器仪表。针对废气处理工段的主要工艺参数、主要设备运行状态、主要污染物浓度等参数进行分析检测，将分析检验数据引入控制室，为废气治理系统的过程控制提供可靠参数。

6.2.2为保证冶炼废气处理主要设备，如除尘器、脱硫塔（槽）等的处理效率，及时掌握主要除尘系统、脱硫系统的运行状况，实现自动化过程控制的要求，根据《有色金属工业环境保护工程设计规范》（GB50988-2014），应在冶炼废气主要处理设备的前后设置符合规范的永久性监测平台和采样孔，并符合《固定污染源排气中颗粒物和气态污染物采样方法》GB/T16157和《固定源废气监测技术规范》（HJ/T397）的相关规定。

6.2.3新建企业和现有企业安装污染物排放自动监控设备，按有关法律和《污染源自动监控管理办法》、《排污许可证申请与核发技术规范总则》（HJ942）的规定执行。

6.2.4主要检测指标

为提高废气治理系统自动化控制水平，实现系统过程控制，一般需要对以下主要运行参数进行分析检测：

1废气各处理工段主要工艺参数：温度、流量、含氧量等；

2主要设备运行状态：压差、电流、轴承温度等；

3主要污染物浓度：按照环评批复及环境保护管理部分要求，包括但不限于颗粒物、SO2、NOx、硫酸雾及铜、铅、锌、砷、镉、铬、汞、镍等重金属类指标。

4脱硫液：pH值、密度、流量、成分等。

其中脱硫塔、溶液槽应安装液位计及配套的报警装置，按需要安装密度计、pH计等在线监测仪器，吸收循环泵出口应安装流量计和压力表。

6.3过程控制

6.3.1DCS：分散控制系统（DistributedControlSystems）和PLC：可编程逻辑控制器（ProgrammableLogicController）。在分析检测的基础上，需要设置控制系统对废气治理过程进行控制，采用分散控制系统（DCS）或可编程逻辑控制器（PLC）进行控制，包括数据采集和处理、模拟量控制、顺序控制等；对参与控制的检测参数，应设报警上、下限值，设声光报警和必要的连锁保护。

6.3.2设独立的除尘、脱硫系统控制室的，冷却烟道中的烟气温度、烟气流量等表征主工艺是否正常的重要参数也应引入主工艺控制室显示。

比如烟气温度、流量，除尘器压差、电压，引风机电流，电机绕组、轴承温度等烟气检测参数发生异常，污染物分析检测值超过排放限值时，需要及时检查物料编号、主工艺工况、除尘系统、制酸系统及脱硫系统等运行状况，并通过控制调整，及时消除异常。

7主要辅助工程

7.3.2生产厂房等有可能逸出大量有害物质的场所，应设计事故通风设施，事故通风换气次数不小于12次/h。

《工业企业设计卫生标准》中5.1.14规定：在生产中可能突然逸出大量有害物质或易造成急性中毒或易燃易爆的化学物质的作业场所，必须设计自动报警装置、事故通风设施，其通风换气次数不小于12次/h。