关于拟建电解锌废渣重金属治理和有价金属回收项目的讲义.docx
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关于拟建电解锌废渣重金属治理和有价金属回收项目的讲义
关于拟建电解锌废渣重金属治理和
有价金属回收项目的
立
项
申
请
报
告
报告编写单位:
编制
二O一五年五月十九日
呈报：
保靖县工业主管领导
保靖县发改局
保靖县环保局
目录
一、项目概述
二、项目的意义与必要性
三、技术可行性分析
四、产品的市场预测
五、生产规模设计目标与产品方案
六、项目规划与考核目标
七、工资人才队伍方案
八、总结与建议
一、项目概述
湖南省湘西州地区与贵州和重庆省市接壤，湖南的花垣县和保靖是少数民族聚居县。
地势由南北倾斜，境内系高山、丘陵及沿河平川等错综地貌，平均海拔五百米，是丰富的矿产资源产地，已探明的矿产资源有锰、铅、锌、钡、磷、滑石、石煤等，其中铅锌矿储量是一千一百万吨，国地资源部门认定为世界前5名。
以湿法冶炼为主的电解锌企业一直是花垣县工业的主导产业之一，也是所在湘西自治州地区的主导型工业产业，其生产规模现已达三十万吨/年的生产能力，给花垣带来了较好的经济效益和社会效益。
在湘西自治州地区经济结构组成要素中占据着极其重要的地位，在湘西的经济增长指数中起着举足轻重的的决定性作用，但在长期以来的生产中也暴露了一系列的缺陷问题，其中主要体现在电解锌废渣对环境的污染，废渣中残存的锌、铅、镉及药剂等是废渣中最常见的也是最严重的污染源，对地表水及地下水体系都要产生极大的危害。
历年来大量的电解锌废渣的堆集，不仅是困扰冶锌企业的难题，更是以每年三十万吨的速度递增，堆集的废渣中污染源对生态环境的危害亦日益严重。
公司着眼于对电解锌废渣重金属的治理及有价金属的回收工程，对电解锌废渣进行二次处理，回收废渣中有用的金属元素锌铅、镉等有价金属，对这种废渣同时进行了对废渣的无害化处理，使废渣中只含国家允许的有害金属水平，成为无害的普通的固体废渣，这些达到了国家排放标准的废渣还可以进一步利用，用来制作建筑材料和筑路充填的应用。
二、项目的意义与必要性
许多人所理解的工业废渣，往往认为是已经充之无用的产物，没有任何利用价值，当然，如果仅仅只是无用的产物也就罢了，而恰恰是让人认为无用的废渣产物，其所因冶金工艺的缺陷而残留的重金属都是污染生态环境的罪魁祸首，所以它不仅被认为无用，并且还有害。
国家对工业废渣的弃置点一直有着严格的要求，对工业废渣的重金属污染源指标也有着严格的限制，如果废渣中重金属污染源指标超标，哪怕经过覆土于表层并复耕，则它对弃置场所周边的水体及土质环境的影响，依然同样会殃及到恒久的将来，但如果转换一种角度看待电解锌废渣，它则是一种亟待开发的蕴藏着巨大财富的产物，冶锌企业在弃置废渣的同时也是弃置了一种蕴富着潜在经济价值的资源。
下表是我公司对周边各冶金企业废渣抽样反复检测的结果：
表一：
％
Zn
Pb
Cu
Cd
As
Hg
SO4-2
Na
PH
原渣品位
5.35
5.87
0.04
1.04
0.005
0.003
600
0.0615
4.5
从上表可以看出，原废渣中锌含量平均在5.35%，铅含量平均在5.87%，镉含量在1.04%。
对上述三种重金属从废渣中回收工作是关键性的工作，勿容置疑不仅是对锌电解锌废渣进行了无害化的处理工作，更是有价回收产生财富的工作，其经济价值和消除污染的收益都是不可估量的，下表是回收后的废渣中重金属含量的检测数据对比。
表二：
%
别
类
比
对
据
数
素
元
Zn
Pb
Cu
Cd
As
Hg
SO4-2
Na
PH
原渣
5.35
5.87
0.04
1.04
0.005
0.003
600
0.0615
4.5
回收后渣
0.45
0.48
0.002
0.01
0.005
0.004
93
0.0065
6.5
从上表可看出，锌回收后，尾渣中残余量仅为0.45%，铅回收后，尾渣中残余量仅为0.48，镉回收后，尾渣中残余量仅为0.01%，在回收了可观产量的锌、铅、镉的同时，尾渣中的金属残余量经处理后也都低于国家规定的工业废渣污染源指标标准。
随着矿渣的逐年堆集增多及污染的逐渐严重，有效和科学地处理电解废渣的污染问题和回收期中的有价金属，创造再生的价值财富的科研和实际的具体工作变得非常重要和紧迫，建设一个以处理电解废渣为主导生产的专业企业的必要性亦日见彰显。
三、技术可行性分析
1、项目的技术基础
科技有限公司对处理电解锌废渣回收金属锌、铅、镉的项目，在几年前就组织了大量的资金、大量的人力、物力进行了广泛的研究和探索试验，并与各科单位进行了交流研究，引进和借鉴了一系列先进技术，结合我公司的研究探索试验的结果，设计了一套综合处理电解锌废渣，并从中回收锌、铅、镉等有色金属的技术方案和工艺流程，并进行了进一步完善工艺，量化地投放到生产性实践规模的实验中。
以期如实地反应其良好的社会效益和经济效益。
2、通过多年的反复研究探索及试验和车间性生产试验，结果极大地实现和接过设计所定的预期目标，已取得的研究成果及车间性生产效果的规模可以支持大规模、大量化的电解锌废渣二次处理生产。
下表为预期成果情况一览表：
表三：
%
Zn
Pb
Cu
Cd
As
Hg
SO4-2
Na
PH
原渣
5.35
5.87
0.04
1.04
0.005
0.003
600
0.0615
4.5
处理渣
0.45
0.48
0.002
0.01
0.005
0.004
93
0.0615
6.5
回收率
91.6%
91.82%
99%
84.2%
从上表可以看到经过本公司设计的工艺进行回收和无害处理渣的指标有了很好效果，达到了国家制定的排放标准。
3、项目技术的设计
本项目设计的回步处理工艺，除了对回收效果作了很科学的设计，并且着重对处理工作防止二次污染及消除渣和水的排放标准的保证进行了精心的设计。
四步法的最后一步就是为了污染而设计的对渣和废水处理工序。
四步处理工艺已经过大量的生产实践运行和反复的检测的验证，证明具有较先进技术理论支持和实际生产试验结合，工艺操作已趋成熟和完善化。
4、项目技术的创造性
整个工艺操作流程采用了较先进的技术引进，消化和借鉴，择优结合本公司的技术创新，其特点是：
①整个工艺的药剂水结过滤后，再生处理完全回到原工艺再用，这样大量地节约了药剂成本，不产生浸出药剂水污染的问题。
②工艺中采用了新技术和自行设计的设备，大大地减少了设备的投资成本和提高了设备工作效率和效果，减少了很多工序，节约了投资和生产中的能源消耗和药剂消耗，大大地节约人力。
从以上两点就可看到工艺的技术和设备的先进性和创造性。
5、工艺的基本原理及技术过程
电解锌企业的原料是含锌50%左右，含铅在1.5-3%以上的原矿料组成。
经焙烧和化学浸出后，矿渣量减少到原矿粉量的50%左右重量，因此不能被化学浸出的铅就被富集在渣中的含量上升到3-6%左右（主要转化为PbSO4的形式存在），浸出渣中残留的锌主要是在焙烧过程中锌与铁的化合形成的铁酸锌和难于浸出的锌矿物，如铁酸锌、硅酸锌以及残留在水中的硫酸锌，某些炼锌厂的浸出废渣中所含锌的残留达10%左右，但也有于企业小于70%，下表为浸出渣中数据：
表四%
序号
分析项目/表述
结果10-2
序号
分析项目/表述
结果10-2
一
总铅（Pb计）
5.87
二
总铅（Zn计）
5.73
1
铅钒（Pb计）
3.56
1
硫酸锌（Zn计）
1.53
2
0.41
2
锌的总氧化物（Zn计）
1.01
3
0.12
硫化锌（Zn计）
0.4
4
0.63
铁酸锌（Zn计）
2.05
5
1.28
锌的硅酸矿物（Zn计）
10.9
三
镉（Cd计）
1.04
四
铜（Cu计）
微量
五
汞（Hg计）
微量
六
砷（As计）
微量
七
镍（Ni计）
微量
八
铬（Tg计）
微量
以上项目及分析数据结果，是经过湖南省XX科技有限公司多次试验分析的综合数据结果，表中显示总铅、总锌及镉的检测含量符合本项工艺对原料品质的要求，废渣提供了工艺中所需的原料要求，使从废渣中进行二次处理，回收提取铅、锌、镉的目标成为稳定的原料。
根据原料的性质进行优化设计，其关键性技术为：
①工艺的第一步：
首先对废渣的洗涤，以消除渣中的可溶性有害杂质，同时回收可溶性金属沉淀杂质，洗渣水经过滤合离后，进行沉锌矿工序，液体调节PH值放入沉淀剂，水溶性金属发生沉淀沉入水底经过滤，滤渣就成为含锌50%左右的锌精矿产品，就可出售，过滤后的废水全部返回对废渣的洗涤工序（开始的洗涤工序）；②工艺第二步：
从上工艺中经过滤所得的渣，按一定比例浓度进入电氧化提铅槽进行提取铅工序。
通电氧化的作用，直接电解出金属级粗铅产品，核心技术是在电的催化作用下，用原有的浸出剂为基础，加入自研的催化剂A和促进剂B，能在常温常压下使废渣中可浸出铅提取率在95%以上，还同时对废渣中的另一主要金属锌的铁酸锌产生预氧化作用，为铁酸锌在下一步浸出过程中锌的提取提供很好作用。
③工艺的第三步：
提取镉的工序，用高酸热浸出废渣的镉和铁酸锌，采用先进萃取分离技术，将镉和锌进行分离，分别回收。
萃取方法在本工艺中引进了两步分别萃取锌和镉，原浸液提取锌与镉后，化学药剂水经过再生处理全部返回工序前端的浸取再用，不需用碱去作中和处理除杂而耗费大量的碱和损耗大量的酸，降低了生产成本，萃取工艺回收率均要比化学分离和化学沉积法的产品的回收要高一些，使从废渣中回收锌与镉的效果及产生的经济效益有很大程度的提高。
④设计着重关注的废水及废渣最后的总处理，目的是不论是废水或废渣最终都要处理到达到国家的排放标准，废水要处理达标后全部返回工序中再用，废渣要堆放和管理，这个工序是一个赔钱的工序，不能创造价值，还要花钱去完成，但这是必须要完成好的工作，否则这种设计就是一个失败，就是不能成立的工艺。
6、项目的创新点
关于电解锌废渣的二次处理及对其所含的各种重金属的回收生产项目，我们引用在该技术的实践、过程以及不断的生产实践中，取得了一系列的技术成果和实验数据，并依据最终确定了高效应用的工艺操作流程及技术考核指标。
以及研制了可实际投入生产的生产性单元设备，可满足规模生产的要求，项目不仅符合国家有关环保治理的要求，而且顺利地完成了电解锌废渣从有害到无害的转化，并同时实现企业经济发展的目的，填补了本地区关于利用电解锌废渣进行二次处理回收重金属，并把尾渣无害化工程方面的一项重大空白。
7、项目的可靠性
①项目基础立足于湖南花垣县矿产区，地内湿法冶炼锌厂的浸出废渣资源丰富，地域环境优越。
②具有经过多年的实验论证，严谨、科学地切实成熟的工艺，消耗指标达到先进水平。
③具有相应的建厂条件和资金条件。
④具有相应的专职技术人员和生产人员。
⑤具备应有的生产构成要件，能达到节能降耗、环保、高效生产。
⑥已积累了丰富的生产、管理、设备维护及维修、产品检验、市场销售等方面的经验和操作技能。
⑦项目实施具有较强的抗风险能力。
四、产品的市场预测
（一）经济分析：
1、浸出渣中有经济价值及需环保的各种矿元素，铅5.87%，锌5.71%，镉1.04%，通过生产实践，铅浸出回收率90%，锌浸出回收率90%，镉浸出回收率99%。
2、产品品位：
铅90%以上，锌38-55%，镉90%。
3、成本支出：
A、浸出渣80元/吨，B、电费40元/吨，C药剂400元/吨，D、工资40元/吨，E、其他费用50元/吨，F、最后渣与废水处理110元，成本总计720元。
3、产品收益
①铅：
48.21kg×13000元/吨=624元
②锌：
13.9kg×3000元/吨=42元
③镉：
10.3kg×20000元/吨=206元
收益总计：
926元/吨渣
7、净收益：
926元—720元=206元
（二）市场预测
①目前市场不景气，价格偏低。
②但销路不成问题，在本地区就能完全销售。
五、生产规模设计目标与产品方案
1、建设规模
①建设规模设计为日处理废渣2000吨（三班制生产）。
②拟投入建设资金1.35亿元。
③投资方式或为公司自行筹措。
2、产品方案
①生产硫酸锌产品，品位在50%左右的锌。
②生产粗铅粉产品，含95%以上的铅金属粉。
③生产硫酸镉产品，含50%以上的产品。
3、主要经济技术指标
①日处理2000吨，每吨潜在经济价值大约为1000元/吨。
②按每吨废渣中可提取有用价值按90%平均回收率算：
1000元×90%=720元/吨。
③所有成本约720元左右。
④收入—支出=200元/吨。
⑤年生产日按300天工作日算
200元×2000吨×300天=1.2亿元
⑥大约一年零二月收回全部投资。
通过第五、第六章内容可以看出此项目不仅能将有污染危害的电解锌浸出渣转化为普通固体无害废渣，而且具有很好的经济效益回报，本项目具有较高的抗风险能力。
六、项目规划考核目标
1、项目实施规划
①本项目在本立项申请报告获得审批后实施，拟建项目场地位于保靖县工业园区内，该地区区域构造属于保靖县新建设基地。
基地距张家界140公里，东南与湘黔铁路，距在建的张花高速复兴入口3公里，东南与湘黔铁路相连，319国道及209国道在境内交错等，交通便利，区拟规划占地八十余亩，从初底设计到安装成投产预计建设工期3个月。
2、考核目标
①节能的考核
A、采用先进的生产工艺，降低单位产品能耗。
B、降低水能的消耗。
C、对用气设备和输气管网，选用导热率低的保温材料进行隔热保温，提高热效率。
D、采用节能机电产品。
②环境保护，一切设备及设施都以下规定标准进行考核。
A、参照《环境空气质量标准》GB3095-1996。
B、参照《地表水环境质量标准》GB3838-2002。
C、参照《大气物综合排放标准》GB16297-1996。
D、参照《污水综合排放标准》GB8978-1996。
E、参照《工业炉窖大气污染物排放标准》GB9078-1996。
F、参照《工业企业厂界噪声标准》GB12348-1990。
③劳动保护与安全卫生的考核按以下规定考核。
A、参照国家劳动部1996年颁布的《建设项目工程劳动安全卫生监察规定》。
B、参照《工业企业设计卫生标准》GB21-2002。
C、参照《化工企业安全卫生设计规定》HG20571-1995。
D、参照《化工建设项目噪声控制设计规定》HG20503-1992。
E、参照《建筑设计防火规范》GB50016-2006。
F、参照《建筑设计防雷规范》GB50057-1994。
④消防工作的考核依据
A、参照《中华人民共和国消防法》。
B、参照《建筑设计防火规范》GB50016-2006。
C、参照《建筑灭火器配置设计规范》GB。
七、项目组织和劳动定员
本项目建设的主要内容包括主要生产装置及配套的生产辅助设施，公用工程等设施，结合该公司现有组织机构的实际，本项目拟设置为一个车间来实施生产管理。
1、班制及定员情况
A、定员编制原则
本编制为本项目管理、供销、化验及生产操作人员。
B、班制及定员
管理人员为白班工作制，全天轮流值班负责制，化验人员及生产车间工人实行三班倒班运转制，定员为49人为管理人员的编制，683人为生产操作人员和化验员编制，共计832人。
2、人员来源及培训
A、人员来源：
新增人员可在本公司生产线在岗培训，差额人员通过当地劳动部招收。
B、人员培训：
为使项目建成后能顺利、安全投入使用，须对管理人员和操作人员进行培训，经培训考试合格后上岗，培训方案如下：
①生产安全培训由公司根据本地区安监安全部门进行培训。
②生产理论技术由公司工程技术人员负责培训。
③操作技术培训由公司有经验的师傅现场指导培训。
八、结论与建议
从以上的立项报告中的各项论述中，可以得出结论。
1、结论：
①立项中的工作是势在必行的工作。
②项目是利国利民的大好事。
③可以通过二次回收，取得一定的经济效益。
④为整个地区锌冶炼生产的持续发展，解决了污染问题。
2、建议
①请求政府部门在初建时在准予先行或生产上给予一些特殊政策和一定的支持和帮助。
②在本是的原料供应上请求专门供给，特别是项目能正常工作后。
③国家对于收废旧的政策如有优惠，请求县里积极为我们争取国家扶植的优惠政策。
二O一五年五月十八日
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