鉛冶煉行業現狀及重金屬污染防治對策分析

張 飛，曾 科

（長沙有色冶金設計研究院有限公司，湖南 長沙 410011）

鉛冶煉過程中產生的廢水、廢氣、固體廢物中含有大量的重金屬污染物，包括鉛、鋅、砷、汞、鎘等。具有持久性毒性的重金屬在自然界中只能遷移轉化，不能被降解，部分重金屬經過生物富集后通過食物鏈進入人體，危害人體健康。

鉛對機體的毒害作用包括對骨髓造血系統、免疫系統、神經系統、消化系統等的影響，環境鉛污染是造成兒童鉛中毒的最主要原因。

近年來，我國多地相繼發生了如陜西鳳翔、河南濟源、湖南武岡和湖南嘉禾等數起涉鉛企業重金屬污染事件，為我國以鉛為代表的重金屬污染防治工作敲響了警鐘。

造成這些鉛污染事件的污染源以鉛冶煉企業和鉛蓄電池生產企業為主，反應出國內鉛冶煉行業的重金屬污染防控監管存在漏洞。提高環保水平,有效解決企業生產過程中的重金屬污染問題,對推動鉛冶煉行業持續健康發展具有重大積極意義。

1 鉛冶煉行業現狀

1.1 鉛行業產量及布局

我國鉛產量連續多年位居世界第一。據國際鉛鋅研究小組統計并經安泰科修正，2015年全球精鉛產量為1094.3萬噸，其中根據中國國家統計局數據并經安泰科修正，中國2015年精鉛產量470.0萬噸，占全球鉛產量的41.9%。

2015年1-9月，中國精鉛產量為289.4萬噸[1]，其中河南、湖南、云南和湖北四大精鉛生產省份產量之和為224.56萬噸，占全國總產量的77.59%。其中河南省精鉛產量占全國總產量的35.83%，為全國第一產鉛大省。

表1 2013-2015年主要精鉛生產國和地區精鉛產量（單位：萬噸）

表3 幾種煉鉛技術及在我國的應用

表2 2015年1-9月全國鉛產量分省統計表

1.2 我國鉛冶煉技術水平

現代鉛的生產方法都是火法，火法煉鉛可分為傳統煉鉛法和直接煉鉛法兩大類[3]。

近年來，受國家產業技術政策和環境保護的要求，鉛冶煉行業技術升級加快。傳統的燒結機—鼓風爐煉鉛由于無法滿足環境保護及減少能耗、降低成本的要求，國家已將其列入《產業結構調整指導目錄（2011年本）修正》中淘汰類工藝裝備。

淘汰落后產能的同時，直接煉鉛工藝得以發展，新建的鉛冶煉廠大都采用了此類工藝。現已實現工業化的直接煉鉛法有Kaldo法、QSL法、水口山法（SKS）、富氧底吹（或側吹）直接還原法、基夫賽特法等[2]，以上煉鉛工藝提高了我國鉛冶煉技術裝備水平，減少了鉛冶煉造成的污染。

在粗鉛精煉方面，分火法和電解法兩種，國外多數工廠采用火法精煉，我國和日本等國基本上采用電解精煉工藝。電解法產品品質穩定，中間物料產出量小，伴生元素容易回收，尤其適合處理高鉍粗鉛。

2 鉛冶煉重金屬污染防控對策

2.1 重金屬污染防控重點

根據初征等人[3]的調查結果，除國家明令淘汰的燒結—鼓風爐工藝煙氣外，ISP工藝的燒結機環境集煙、熔煉煙氣、精餾煙氣，SKS工藝的鼓風爐環境集煙、鼓風爐煙氣，直接煉鉛工藝的氧氣底吹熔煉爐煙氣的重金屬排污系數較大，上述工序均為鉛冶煉含重金屬廢氣的重點防控工序。冶煉煙氣制酸的煙氣凈化工序為廢水重點防控工序。含重金屬固廢主要包括砷濾餅、脫硫渣、污水處理渣等。

據統計，鉛冶煉行業重金屬污染物中，83%的鉛在煙塵中，97%的砷和95%的鎘在廢渣中[4]，大多數重金屬都富集在煙塵與廢渣中。

2.2 重金屬污染防治措施

（1）工藝過程污染預防技術

工藝過程污染預防技術主要是采用高效、低耗、低污染的生產工藝和先進技術裝備，從源頭減排。如封閉料倉技術、富氧頂吹（底吹）熔煉-鼓風爐還原煉鉛、富氧底吹熔煉-側吹直接還原煉鉛、煙化爐-余熱鍋爐一體化技術、大極板電解技術等。

（2）污染治理技術

污染治理技術是指“三廢”的處理與回收利用技術，見表4-表6。

表4 鉛冶煉煙氣收塵措施

表5 鉛冶煉廢水處理措施

表6 鉛冶煉固體廢物處理措施

（3）政策與環境管理措施

迄今為止我國已發布的環境保護基本法，如《中華人民共和國大氣污染防治法》、《中華人民共和國水污染防治法》、《中華人民共和國固體廢物污染環境防治法》等都對包括鉛冶煉行業在內的重金屬污染防控提出了相關要求。

此外，國家多個部委陸續出了關于鉛冶煉行業重金屬污染防控相關的標準、規范、產業和環保政策、規劃等文件，覆蓋了從行業源頭準入、過程控制到末端治理的全過程防控范圍。

國家工信部發布的《鉛鋅行業規范條件（2015）》是目前鉛鋅行業根本性準入條件，從企業布局和規模、工藝技術和裝備、能耗、資源消耗及綜合利用、環境保護、安全與職業病防治方面提出了嚴格要求。原《鉛鋅行業準入條件（2007）》廢止。

過程控制的主要方式是通過工藝技術改進等方式實現污染物減排。鉛冶煉行業的過程控制體系主要包括清潔生產標準和技術政策，如《清潔生產標準 粗鉛冶煉業》HJ512-2009、《清潔生產標準 鉛電解業》HJ513-2009、《鉛冶煉污染防治最佳可行技術指南（試行）》、《鉛鋅冶煉工業污染防治技術政策》（公告2012年第18號）。

現行的鉛冶煉行業污染排放標準主要是《鉛、鋅工業污染物排放標準》GB 25466-2010，該標準規定了廢水和廢氣污染物的排放限值。

此外適用于工業固體廢物污染防治管理的標準有《危險廢物貯存污染控制標準》GB 18597-2001、《危險廢物填埋污染控制標準》GB 18598-2001、《一般工業固體廢物貯存、處置場污染控制標準》、《國家危險廢物名錄》（2016）等。

2.3 污染防治技術發展趨勢

在污染防治技術領域看，在今后的一段時間內會朝著如下幾個方向發展：

（1）“三廢”處理技術不斷更新，“三廢”處理力度逐漸加大

在收塵技術方面，研究開發高效煙氣除塵脫硫技術，提高設備材料的耐高溫、抗酸、抗腐蝕性能。強化無組織排放控制手段和控制技術，開發新型環保煙氣罩。

廢水處理方面，開發新的高效、低成本處理回用技術，提高廢水重復利用率，實現工業廢水零排放。

廢渣處理方面，研發廢渣的綜合回收利用技術和途徑，并朝著最大限度的綜合利用方向發展。

（2）行業整合加快

為進一步提高基本金屬行業的安全生產水平，促進環境保護、提高企業效益，中國政府推出了一系列政策來推進基本金屬行業的整合，迫使許多小企業因無法擔負巨額資本開支而破產或被大企業并購。

（3）冶煉技術與裝備升級，企業管理更加科學

不斷開發新的煉鉛技術和裝置，并得到應用，煉鉛裝備朝著技術集成化、設備大型化、過程連續化，大幅提升單臺設備處理能力等方向發展。

此外，由于新工藝、新技術的不斷應用，要求企業具有豐富經驗的專業技術人才，提高企業的規范化生產和科學管理水平，嚴把過程關，控制污染物產生與達標排放。