坚持绿色发展是行业企业必须担负的责任
2016年11月23日 9:36 5456次浏览 来源: 中国有色金属报 分类: 铅锌资讯 作者: 邱熙然 付宇
11月16日,在“2016中国国际铅锌周”期间,还举办了“绿色发展论坛”。中外行业相关人士分别从锌的应用和市场、欧洲及北美铅电池回收、我国重金属污染防治工作、湿法炼铅等方面畅所欲言,与行业人士进行深度交流,共同探讨有色金属工业绿色发展之路。
“十二五”重金属污染防治进展与“十三五”主要思路
环境保护部环境规划院战略规划部区域环境规划室主任 贾杰林
重金属污染及防治相关工作,是有色金属行业相关企业绕不过去的一道坎。近年来,我国在长期的矿产开采、加工以及工业化进程中累积形成的重金属污染逐渐显现,重金属污染物产生和排放量大、部分地区环境中重金属超标、重金属污染危害影响较为突出。
然而多年前的重金属防控刚刚起步,法规制度建设滞后、标准体系不完善,基础工作薄弱、技术支撑能力不足,环境监管能力不足、监督管理不到位;其次,企业意识淡薄,生产工艺技术落后,治理水平不高;再者,行业重金属防控问题突出,工业布局不合理、缺乏统一规划,产业结构不合理、发展方式无序。
“十二五”规划实施进展
“十二五”时期,对于我们国家重金属污染防治工作来说,是一个比较特殊的时期。这个特殊主要是在于国家第一次以专项规划的形式,部署安排重金属污染防治工作。国家对“十二五”期间重金属污染防治工作如此重视,主要原因就是长期以来,重金属污染问题在逐渐累积的情况下,在“十一五”末至“十二五”初期的阶段,呈现一个集中爆发的趋势。从“十一五”末开始,重金属污染事件,特别是影响老百姓身体健康的事件,在“十二五”时期层出不穷。环保部统计,2008年至2011年这个阶段是我国重金属污染事件发生的高峰时期。在这种情况下,国家专门部署安排,制订了重金属污染防治规划,开展了“十二五”重金属污染防治工作。
当时“十二五”时期规划的任务和目标,主要为“两降一稳”。“两降”之一就是将长期累积的重金属污染突发事件能够遏制住,事件数量降下来,之二就是把我们长期发展的产能扩张形成的重金属污染排放量过高的情况能够控制住。“一稳”是指稳定住当时的环境质量,不能让其继续恶化。2012年开始,我国开展了大规模的重金属污染治理,对五种主要金属污染物、重点有色金属采选冶、铅蓄电池制造等领域进行了重点治理,重金属的产业密集地区和排放量较大的企业进行了重点监管。
淘汰落后产能方面,“十二五”期间,超额完成了任务。截至2015年,全国共淘汰铅冶炼381万吨,锌冶炼86万吨。同时,相关部门还开展了铅蓄电池及再生铅行业专项整治,提高了铅锌、铅蓄电池、再生铅等准入门槛,环保部门更加大了审批涉重金属建设项目的力度。
此外,“十二五”期间中央财政设立重金属污染防治专项资金,累计投入165亿元,完成污染源治理等重点项目2600多个;发改委安排中央预算内投资20亿元,支持湘江流域及江西等地区是是历史遗留污染治理试点示范;科技部、农业部分别开展技术研发及修复示范工作,重点区域重金属污染防控取得初步成就。经过一番努力,全国铅、汞、镉、类金属砷的排放总量比2007年下降27.7%,规划重点项目完成89.85%,全国地表水重点重金属污染物达标情况基本保持稳定,2015年上报的城镇集中式地表水饮用水源均为出现重点重金属污染物超标现象。
但是,在重金属污染治理取得一定成绩的背后,还有一些遗憾和不足。涉重行业治理过程中,具有不稳定性和反弹风险,当前重金属排放总量仍处于高位水平,治理难度仍然较大。环境检测、应急、监管能力的科研能力、环境管理技术支撑能力较弱。涉重企业环境风险高、产业结构不合理的问题未得到彻底扭转。
“十三五”污染防控思路和任务
“十三五”重金属污染防治处于成效巩固、重点深入的阶段,与“十二五”的关系是传承、深化和优化。
十八大以来,党中央国务院对环境保护的重视达到前所未有的程度,将生态文明建设纳入中国特色社会主义事业“五位一体”总体布局当中。十八界五中全会,确立了创新、协调、绿色、开放、共享五大发展理念。“十三五”期间,环境质量改善是生态环境保护的根本目标,也是评判环保工作的最终尺度,以提高环境质量为核心,统筹设计规划目标任务。
风险管控方面,“十三五”期间,建立健全环境损害赔偿机制,严格事后追责,以”融入“和”联动“为理念,将环境风险管控措施嵌套再常规环境监管体系内,强调防控并重,强调源头预防。
政策法规方面,《大气十条》、《水十条》、《土十条》成为“十三五“环境保护工作的主战场,重金属污染防控必须密切配合和协同推进。大气、水和土壤污染防治工作领域、任务和对象与重金属污染防治相互关联,重金属污染防止也涉及大气、水、土壤、固体废物等多个领域,而这行业治理和污染物控制具有很高的促进协同作用。
“十三五“期间,重金属污染防治规划任务设计,就是加强重金属环境质量监测体系的针对性和有效性、信息公开和社会监管、激励约束政策制定与实施;深化重点防控区域分类、推动产业结构调整和技术水平转变,在创新上做文章;三个“十条”实施过程中,一并推进重金属防控,解决突出的环境风险、累积性污染和影响环境质量的重要问题。做好抓行业、抓区域、抓企业,把抓企业作为落脚点和主导方向。
北美及欧洲铅电池回收的发展方向
国际铅产品和可持续发展部总监 Alistair Davidson
国际铅协促进行业稳定发展
国际铅协会始终致力于通过促进和维护铅的生产、消费及回收,以服务我们的协会成员,给他们创造条件和提供支持,使企业间的有序竞争,行业得到繁荣发展,我们是全球领先受行业信任,且最具权威的全球贸易协会。我们是全球领先的,受行业信任且最具权威的全球贸易协会。
我们的会员都是铅的生产和制造的企业。包括原生铅、再生铅和铅电池生产商等。大部分的会员企业都在北美和欧洲,还有一些管理和研究的机构,也是关于铅电池行业的。此外,我们现在还有很多中国的企业会员。我们的主要从事的工作主要侧重于铅生产方面。此外,由于现在9%以上的精铅会用于铅电池的制造生产,所以要保持铅电池行业的有序发展也是我们工作的重点之一。
现阶段我们主要工作有三个方面,第一是传达铅电池的优点、关注铅电池的生命周期以及回收和再利用的情况。如今,欧洲和北美地区都非常重视废铅电池的回收和再利用。希望通过我们的努力,去促进对环境的保护,促进铅电池的可持续发展。同时,也积极的与立法部门进行合作,使铅电池回收和利用得到法律的保护。值得高兴的是,目前铅电池以及铅生产行业都实现了与立法部门的紧密合作;第二,我们致力于将铅电池的优点传达给公众;第三,在未来,我们预测铅电池这种产品也会成为能源储蓄的选择之一,我们正在为此而努力。
我们的宗旨是能够开展一些研究和开发,且能够为整个繁荣行业发展创造良好的条件。这里我想强调的是,在我们的联盟组织架构之内,有包括天安、超威等八家中国会员企业。现在我们与中国的铅行业合作非常紧密,与这些会员单位开展了良好的科研方面的合作。
北美与欧洲铅回收与冶炼现状
在欧洲,国际铅协会有35个从事铅电池回收的企业,他们都采用的是火法冶炼工艺,主要类型是回转窑、反射炉、鼓风炉。其中相当一部分企业已经有百年以上的历史,这就意味着这些企业他们在生产过程中使用的炉子已经有相当长的一段时间,美国有八个铅电池回收企业、11个回收点;加拿大有两个回收企业;墨西哥有4个回收企业、6个回收点,均采用火法冶炼工艺。
目前全球每年铅总产量约1040万吨,但是其中60%都来自再生铅;欧洲铅总产量190万吨,其中百分之75%来自再生铅。这是与其他金属品种十分不同的。
数据显示,2015年,美国基本上所有的铅产量都是来自于再生铅。由于火法冶炼的污染问题,且近些年并没有很多企业在铅生产方便对冶炼方式有大规模的技术开发投入。所以未来,我们预计北美和欧洲的绝大多数行业企业发展的方向,将主要集中在减少污染排放方面。
不过据我们了解,目前已经有企业开始研发更先进的湿法铅冶炼工艺,并已经开始在尝试将这种技术应用到规模生产当中。所谓的湿法冶炼铅技术,就是使用化学试剂将回收铅溶解,再用电流在溶解的溶液中提取精铅。研发报告称,他们的湿法工艺具有很多的优势,尤其在环保方面,不会产生炉渣且基本上不会产生废物气体排放,可实现低温低能耗,在环保方面具有明显优势。
不论是美国还是欧洲,环保方面的法规越来越严格,所以湿法工业或将是未来回收铅生产的发展方向。今年9月aqua metals公司在美国abc广播中提到了这项新的冶炼技术。他们表示,该公司已可通过湿法工艺生产纯度为99%的铅,且他们现在已经完成了初期的生产。如果能推广这种生产技术,能够帮助企业去满足国家越来越严格的环保法规。
但大部分企业的绝大部分的投资依然选择是在环保领域。美国最新环保法规要求,空气中的铅含量三个月滚动平均值低于0.15微克/立方米,主要元素的排放正在实现逐步降低,但在环保标准进一步降低的驱动下,关注点开始向如何控制不规律的排放方向转移。新的排放标准将会设计到所有的熔炉、电池拆解车间和进料储存件等。
目前,美国正在大力推广的一种排放解决方式,是安装湿法静电除尘工器(WESP),且已在美国境内的两个铅生产工厂内完成了安装,第三台设备正处于最终设计阶段。
湿法静电除尘器,可用来消除非过滤性亚微米粒子,包括砷和可冷凝性气体的排放。WESP的后端是传统的后袋式除尘装置,可用来处理整个流程中的排放,总的铅排放量可降至低于2.3千克/年。通风系统平衡设施将提供负压并配备,HEPA过滤设施。WESP和和HEPAs将有潜力把铅生产设施周边的铅排放量降低到11.3毫克/年。
经过已安装的两台WESP设备数据对比结果显示,在安装该设备之前,铅生产设施周边的铅排放量为278.94千克/年,在安装了该设备之后,该数据降低到0.8千克/年;在安装WESP之前,铅生产设备周边的砷排放量达到87.1千克/年。安装后,该数据降低到2.55千克/年。已投入和将投入使用这个设备的企业分别位于加州、印第安那州和纽约州。
实施“降低血铅志愿项目”
确保不发生血铅事件
今年,国际铅协会的另一个项目是“降低血铅志愿项目”。国际铅协会的战略目标,是鼓励会员企业不断降低生产职工的血铅水平。不论该企业所在的国家,现行的关于血铅峰值的规定是不是可能会更宽松,会员企业都要在合理可行的条件下,尽可能的去降低该数值,要确保铅企业员工,绝对不会有血铅事件的发生的可能。承诺持续改善管理血铅问题,这是成为国际间协会会员企业的基本条件。
为何要建立血铅志愿目标呢?第一,我们认为,法律上的规定没有跟上现代科学的发展。第二,我们预测在不久的将来,不少地区对血铅的监管会显着减少。第三,血铅的管理,对有一个企业的绩效而言将变得十分明显、普通。实现这个目标,有利于提高企业员工的基本福利保障,降低血铅对员工的健康的损害十分有意义。不止能够提高企业的名誉,吸引更多的投资,还可以在国家环保法律规定发生变化时,更好的适应和应对。
国际铅协会降低血铅志愿项目创立于2013年,经过不断的努力,到2015年年末,我们的会员企业职工无一人血铅值超过30微克/分升。这里说的是包括原生铅厂,再生铅厂以及矿山在内的,涵盖了欧洲北美和中东地区的21个法人实体,31个生产地。
企业每年都会向国际铅协会上报男女职工的血铅数值,协会的执行委员会负责监督该项目的执行。每个会员企业都将有一份包括与同行对比数据在内的基准报告,其他数据还包括血铅平均值、血铅含量超过30微克/分升的员工数量、血铅含量超过30毫克:分升的员工比例等。风险偏高的会员企业将被要求向协会提供改进计划。但是这里要提到,有四个会员企业的报告数据不够理想,都是在比较贫穷的地区。
虽然取得了一定的成绩,但我们依然不会停下改革的步伐。最新的研究数据显示,美国政府工业卫生学家会议认为,血铅值限值为20毫克/分升才是合理的,而德国方面则认为不应超过15微克/分升才能达到要求。所以,2016年开始,我们的目标到2019年末,没有任何一名协会会员企业的职工的血铅含量超过25微克/分升。目前,有872名国际铅协会成员企业的职工血铅含量超过这个数值,占总数的13%,其中欧洲有619名,北美洲有253名。
综上所述,目前在北美和欧洲都在采取火法工艺进行铅回收,未来的主要发展方向集中在减少排放和降低血铅水平方面,而湿法工艺进行铅回收的工作正在努力进行中。同时,我们也在努力,开发出更多、更好的铅回收设备。
锌的应用和市场:亮点与新机遇
国际锌协会技术与市场开发部首席代表 黄煌
大家都知道锌的主要用途就是对钢铁提供防腐保护,在热镀锌方面,锌的消费占到了50%以上,实际上,从全球的平均数据来说,占到了55%。我们中国的数据,不同渠道的统计,因为中国的基础设施建设最近几年发展比较迅猛,仅仅是热镀锌就占到接近58%。这个热镀锌我们分为两个部分,一个是关于板带的,另外一个就是结构件。今天我主要讲结构件镀锌这一块。结构件镀锌,从全球来看的话,有5400万吨钢铁,需要的耗锌量是300万吨。平均锌的消费,我们从不同渠道的统计来看,中国的人均消费是1.59公斤/人,全球平均锌消费是1.6公斤/人,最高的还是西欧,然后是北美、澳大利亚。相对来说最有潜力的市场是印度,目前他们的人均消费是非常低的,只有0.3公斤。
目前,美国镀锌钢材约占碳钢总量的15%,镀锌钢的市场占有率从2011年的26.2%增长到2012年的26.7%,美国人均热镀锌使用量为10.9公斤/人。
中国的人均热镀锌使用量为23.3公斤/人。钢铁特有的属性是容易被腐蚀。我们一再强调热镀锌对钢铁防腐的重要性。2001年,由美国联邦公路局主办,美国防腐工程师协会发布的研究报告显示,每年腐蚀造成的直接成本占GDP的3.2%(或3000亿美元),间接成本每年超过3000亿美元。2016年更新的数据显示,每年由钢铁腐蚀对GDP造成的损失高达1万亿美元,占GDP的6.2%。国际锌协会一再强调镀锌钢筋的使用,特别是在沿海地区的桥梁、桥架、护堤和基础设施的应用。据了解,环氧涂层钢筋在美国的几个州和加拿大的两个省已经被禁止使用,而5条连续镀锌钢筋生产线将在北美建成,第一条将于2017年投产。很多镀锌钢筋的应用都是在基础设施、环保、地下输油管道以及下水道等方面,特别是跨海大桥。2007年,国际锌协会在上海首次设立代表处以来,就开始大力推广镀锌钢筋,经过努力多年,现已出台相关标准。从市场来看,中国早已成为世界上生产钢筋的主要大国。数据显示,全球钢筋产量约为2亿吨/年,我们不要求所有的钢筋都用上锌,如果用碳的耗锌量来计算的话,哪怕只有2.5%即500万吨/年的钢筋用上锌,那也需要用锌12.5万吨/年。如果这些数据再扩大,那么锌的使用量将会非常可观。推广镀锌钢筋项目耗时长是因为建筑领域的钢筋腐蚀需要一定的时间,很多高楼大厦、桥梁的钢筋腐蚀程度一天两天是看不出来的,许多相关数据的研究跟踪都达到了10年以上,而发展中国家可以借鉴发达国家的研究成果并加以应用,这对我们而言有一定优势。接下来再来看看风力发电、太阳光伏电能方面的情况。相关数据显示,中国、美国、印度等国太阳能光伏发电潜在市场非常大,德国的市场相对来说已经较为成熟。从目前来看,现已安装130GW,预计2030年将投入使用1760GW。许多项目中对热镀锌产品需求量为10吨/MW,这只用于太阳能电池板排列,还不包括变电站和输电线路的用量。因此,在近几年中,光伏行业对热镀锌需求量应该超过200万吨,每年约消耗锌12万吨。
从重型汽车方面来看,在大力推广镀锌的情况下,每年或将消耗1010万吨钢铁和60.8万吨锌。此外,全球每年可生产12亿台智能手机,市场价值可达到4000亿美元/年,若其10%的份额选择用锌来生产,以某手机为例,可消耗5100吨锌。总而言之,锌是一种对国民经济有促进作用、对个人生活实用、对环境友好的金属。
湿法炼铅的创新和产业化应用
云南祥云飞龙再生科技股份有限公司总工程师 舒毓璋
火法冶炼铅工艺在近二十年来取得了不小的成就。在经济方面、环保方面、劳动条件等各个方面,取得了非常显着的进步。但是火法冶炼有一个很严重的问题,就是冶炼过程中产生的的烟气,二氧化硫,和二氧化碳的排放不可避免。烟气的污染是最严重的,会对空气环境造成最直接的污染。这些问题是火法冶炼过程中不可避免的。现在,大家都在想,有没有更环保的铅冶炼工艺?
经过研究,目前发现湿法冶炼工艺在工艺可靠性,冶炼成本、环境保护和劳动生产率等方面,都比火法冶炼更具优势,是更深层次的发展方向。但是,在现阶段的生产企业之中,使用湿法炼铅的比例少之又少。
湿法炼铅的工艺和原料对比
湿法冶炼第一种主要方式就是使用可溶铅盐电解,这种方式沿用了其他重金属冶炼的思路,将铅溶解到化学溶液里面,再通过对溶液的电解,将铅分解出来。但是这种冶炼工艺有个问题,就是生成过程中,需要把硫化铅二氧化铅转化为氧化铅、碳酸铅等,否则不能容易生产过程中使用的溶液试剂,浸出液和炉渣有毒害和危险,工艺比较复杂,化学溶液成本也很高,劳动条件要求高。
第二种是制取铅化合物,把铅原料做成化工产品,主要应用领域是废旧铅电池方面。可提取出高纯度的硫化铅,但硫化铅并不是铅生产企业需要的最终产品,所以该工艺更适合于直接制造蓄电池极片的氧化铅。经过我国相关行业专家的研究和鉴定,认为这种方式有较高的发展前景,但遗憾的是目前并没有实现更深层次的产业化应用。
第三种是固相电解法。这种工艺是把铅的化合物作为阴极,接通直流电,从而得电解物,再将他们还原成电解铅。这是中国科学院的一位研究员的研究成果。这种工艺已经在马来西亚的一条生产线上得到应用。这种工艺的特点就是电解物质都可以直接还原成金属铅,省略了复杂的转化过程,普遍认为这种工艺具有一定的发展前景。
湿法炼铅的原料有三种,第一种是硫化铅精矿,这是目前我国主要的湿法炼铅原料,但是这种原料不溶于任何溶液,采用这种原料进行铅精矿实发冶炼之前,需要很复杂的转化过程。所以目前的技术水平,采用这种原料的湿法冶炼取代火法冶炼的难度较大。
第二种原料是废旧铅酸蓄电池。对于这种原料的研究现阶段比较多。这种原料的铅含量很高,或将成为今后铅冶炼回收的主要原料,在湿法炼铅领域的应用可能性较大。
第三种是硫酸铅渣。在锌以及其他金属的冶炼过程中,产生的铅渣的主要形态就是硫酸铅,纯度通常在10%~40%,但缺点是生产成本非常高。
祥云飞龙
成为国内首家湿法炼铅企业
由祥云飞龙公司运用自主研发的“硫酸铅湿法炼铅工艺”专利技术,颠覆性地改变了传统火法炼铅工艺,所有反应过程均在溶液中进行,湿法炼铅项目以锌冶炼硫酸铅渣为主要原料,改变了传统火法炼铅工艺,生产过程中不使用燃料燃烧加热,没有二氧化硫、铅烟尘和烟气排放,同时降低能耗和加工成本,具有环保效益好、综合能耗低、从根本上解决了含铅烟气污染。新工艺能耗仅为传统工艺的1/4,最大限度地降低了生产成本,环保及经济效益显着。生产线以公司锌冶炼后的硫酸铅渣为原料,综合回收铅、金、银、铟等有价金属。
2016年7月28日,祥云飞龙再生科技股份有限公司湿法炼铅生产线成功建成投产。该生产线基于公司投入4亿余元研发经费、历时10年自主研发成功的“硫酸铅湿法炼铅工艺”专利技术,为世界首创。目前,祥云飞龙的湿法冶炼铅工艺已实现3万吨产能。
责任编辑:付宇
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