典型铅冶炼过程铅元素流分析

【摘要】21世纪以来,我国铅冶炼工业步入了快速发展阶段,同时也排放了大量的铅等重金属,造成多起重金属污染事故。本论文围绕铅冶炼过程铅金属污染问题,对现有铅冶炼工艺及产排污节点分析基础上,将铅冶炼生产过程分为配料制粒、氧化炉、还原炉、烟化炉、熔铅锅、电解槽、电铅锅等不同工序,构建了铅冶炼生产工序、生产流程铅元素流分析模型,确定了铅直收率、回收率、初级废弃物量、初级废弃物循环率等主要参数及评价指标,对每个工序铅元素的流动、分配、循环规律进行了研究。基于铅冶炼系统产生排放的污染物种类,明确了对含铅废水、废渣、烟粉尘理化性质的分析方法,增加了污染物的理化性质分析。针对铅冶炼过程中,如何降低自然资源铅精矿投入量和最终废弃物排放量问题,本论文基于铅冶炼系统的生产环节、铅尘回收环节以及污染物处理环节等三个基本环节,建立了铅冶炼生产过程铅元素流优化模型：通过对影响自然资源铅精矿投入量P0,最终废弃物排放量W3的有关因素进行分析,表明提高生产环节铅直收率μ1、铅尘回收环节铅回收效率μ2、污染物处理环节铅元素的循环回收效率μ3均可减少铅精矿的投入量和最终废弃物的排放量,提高污染物处理环节中副产品铅元素的利用效率μ4可减少最终废弃物的排放量。将以上分析方法与模型应用于我国铅冶炼行业典型工艺类型(富氧底吹液态高铅渣直接还原工艺),构建并分析铅冶炼过程铅元素流图。结果表明,粗铅冶炼系统和精铅冶炼系统铅回收率分别为98.35%和99.51%,但铅直收率分别为74.38%和50.28%,与国内外先进水平相比,还有较大提升空间。单位粗铅产品铅尘产生量为0.31t/t,同时污染物的理化性质分析表明,粗铅冶炼系统和精铅冶炼系统收集烟尘中粒径小于2.5umn的颗粒物分别占到烟尘总量22.7%-63.93%和1.93%-10.62%,铅尘活性态含量高,应做好收集处理处置工作。通过生产过程铅元素流优化模型分析可知,应优先提高铅尘回收效率和铅直收率,减少无组织排放的同时,减少铅含量低的污泥、脱硫石膏渣的返料量,并提高污染物处理环节中副产品铅元素的利用效率。针对我国铅冶炼生产过程中存在的问题提出了相应政策建议。
【作者】钟琴道；
【导师】乔琦；
【作者基本信息】中国环境科学研究院，环境科学，2014，硕士
【关键词】元素流分析；铅冶炼过程；液态高铅渣直接还原工艺；烟粉尘；理化性质分析；

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