铜冶炼废水循环利用技术规范.docx

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1、铜冶炼废水循环利用技术规范（讨论稿）编制说明铜冶炼废水循环利用技术规范编制组2023年3月目录1、任务来源错误!未定义书签。2、编制意义错误!未定义书签。4、编制过程错误!未定义书签。5、国内外相关标准研究错误!未定义书签。6、铜冶炼行业概况错误!未定义书签。7、主要技术内容及说明错误!未定义书签。7.1 规范的适用范围错误!未定义书签。7.2 术语与定义错误!未定义书签。7.3 总体要求错误!未定义书签。7.4 废水来源及处理回用工艺错误!未定义书签。7.5 废水循环利用水质控制及技术要求错误!未定义书签。7.6 废水循环利用管理错误!未定义书签。8、标准实施建议错误!未定义书签。1、任务来

2、源根据工业和信息化部2023年第一批行业标准制修订和外文版项目计划（工信厅科函（2023）94号），矿冶科技集团有限公司负责起草本标准，参与单位有XX,项目计划号：2023-0337T-YSo现将编制说明情况说明如下。2、编制意义随着全球水资源短缺问题凸现，节约用水越来越受到各国政府的重视。我国是水资源短缺的国家之一，节水目标是我国国民经济与社会发展的重要目标之一。根据国务院关于印发中国制造2025的通知（国发（2015）28号）以及绿色制造标准体系建设指南（工信部联节（2016）304号），到2023年和2025年，我国制造业主要指标中单位工业增加值用水量与2015年相比，分别下降23%与4

3、1%,全面推进钢铁、有色、化工等传统制造业绿色改造，大力研发推广水循环利用、重金属污染减量化等绿色工艺技术装备，构建绿色制造标准体系，实现绿色生产。而要实现这一长远的节水目标，规范重点行业的节水行为，制定相应的节水与回用利用标准规范是极为重要政策保障措施之一。我国是铜冶炼加工和消费的大国，20世纪90年代以来，我国有色金属工业进入了一个高速发展阶段，2002年已跃居世界第一有色金属生产国，并已经连续多年位列世界第一大铜生产国。根据铜冶炼行业规范条件要求，利用铜精矿的铜冶炼企业的水循环利用率应达到98%以上，吨铜新水消耗应在16吨以下。国内较大的铜冶炼企业在工业废水治理方面，均能遵循清洁生产原理

4、，从废水产生源头削减工业废水，尽量做到清污分流，采用硫化法、石灰铁盐法、膜法和吸附法等处理工艺，提高工业用水循环率，减少废水的产生。目前国家对污染物的排放实施排污许可制，目前己出台了排污许可证申请与核发技术规范有色金属工业-铜冶炼，该规范中明确提出了铜冶炼企业车间排放口和污水总排口各项污染物的排放要求，对于废水回用水质指标要求的标准规范目前还是空白。铜冶炼行业现行的铜冶炼废水治理工程技术规范（HJ2059-2018）铜冶炼污染防治可行技术指南（试行）（环境保护部公告2015年第24号）等标准和规范也只针对废水中污染物的末端治理和达标排放提出了治理措施，并无循环利用相关要求。根据项目组前期调研，

5、目前国内绝大多数铜冶炼企业在废水回用时.，由于无标准规范参考和对标准理解的差异性，企业需将废水中污染物处理至满足达标排放甚至特别排放标准限值后才回用于生产。若根据废水回用用途来进行分质处理和梯级回用，将大大降低废水处理过程的资源和能源消耗，有助于进一步提高铜冶炼过程废水的循环利用率。但目前铜冶炼企业普遍存在着回用水节点的水质要求不清，处理方法不合理等问题，造成无法达到零排放要求或者处理成本过高，上述问题已成为铜冶炼行业发展的一个瓶颈，严重制约了企业的可持续发展。本标准将针对铜冶炼的各主要生产工艺：闪速熔炼、熔池吹炼和湿法炼铜等生产工艺,通过完成“废水来源与处理工艺、废水循环利用水质控制与技术要

6、求、废水循环利用管理以及取样与监测”等工作内容，从工艺全过程解析废水的产生来源，识别水回用节点，确定不同回用场合的水质要求，阐明各回用处理技术及工艺参数，对铜冶炼工艺中的水循环进行全覆盖，给铜冶炼生产水的循环利用进行全过程指导，为工程设计、环境管理提供充足的技术支撑。填补国内和国际上铜冶炼行业在水循环利用规范上的空白。因此，本标准的制定实施能够有效规范铜冶炼企业的节水技术与管理行为，调配企业生产用水，比如将原来排放的部分轻污染的废水调配作为其他工艺用水,促进企业节水效率的提高，具有显著的社会与经济效益，对于实现国家工业节水目标，促进我国制造业绿色转型升级具有重要意义。4、编制过程根据工业和信息

7、化部2023年第一批行业标准制修订和外文版项目计划（工信厅科函（2023）94号），矿冶科技集团有限公司负责起草本标准。2023年6月，矿冶科技集团有限公司和山东中金岭南铜业、铜陵有色金属集团控股有限公司、西南铜业、昆明理工大学成立项目编制组，制定了工作计划，确定任务分工。2023年710月，开展铜冶炼行业生产及废水循环利用的相关法律、法规、标准及现行技术的文献调研和国内铜冶炼企业进行现场考察与资料调研，主要方式为：收集企业资料、现场踏勘、与企业管理人员及技术人员进行交流并征求其意见等。调查企业有铜陵有色、西南铜业、山东中金岭南铜业、易门铜业、紫金山金铜矿等主要铜冶炼企业。2023年11202

8、3年3月，根据调查数据统计，结合相关文献数据及整理调研材料，编制组完成了铜冶炼废水循环利用技术规范(草案)及编制说明。5、国内外相关标准研究我国对铜冶炼污染治理一贯非常重视，环保要求逐步严格。根据中华人民共和国环境保护法、中华人民共和国清洁生产促进法等有关法律法规，所有新、改、扩建项目必须严格执行环境影响评价制度，持证排污、达标排放。铜冶炼行业规范条件规定：利用铜精矿的铜冶炼企业，应采用生产效率高、工艺先进、能耗低、环保达标、资源综合利用效果好、安全可靠的闪速熔炼和富氧强化熔池熔炼等先进工艺(如旋浮铜熔炼、合成炉熔炼、富氧底吹、富氧侧吹、富氧顶吹、白银炉熔炼等工艺)，不得采用国家明令禁止或淘汰

9、的设备、工艺。鼓励有条件的企业对现有传统转炉吹炼工艺进行升级改造，提升无组织烟气排放管控水平。须配置烟气制酸、资源综合利用、节能等设施。烟气制酸须采用稀酸洗涤净化、双转双吸等先进工艺，烟气净化严禁采用水洗或热浓酸洗涤工艺，硫酸尾气需设治理设施。铜冶炼企业应具备生产废水回用系统，含重金属废水及其他外排废水须达标排放，排水量须达到国家相关标准的单位产品基准排水量等要求。美国是世界上最早采用污水再生利用的国家之一。早在1950年，美国污水研究者俱乐部就利用模型进行了污水深度处理试验研究。截至2012年，美国已有25个州通过了再生水回用有关规章制度,其中16个州推出了具体的指导方针。而且，早在1992

10、年美国环保局就会同有关方面推出了再生水回用建议指导书，包括再生水回用指南、处理工艺以及水质要求等，为那些尚无法则可遵循的地区提供了重要的指导信息。相对国外发达国家，我国的节水规范制定则处于相对滞后的状态。目前，我国在工业节水与回用领域，已经颁布有钢铁工业废水治理及回用工程技术规范(HJ2019-2012)、铜选矿厂废水回收利用规范(GB/T29773-2013)、湿法炼锌企业废水循环利用技术规范(GB/T27678-2011),规定了钢铁、铜选矿和湿法炼锌等行业的废水治理及回用技术规范。而有色金属行业作为具有较大节水潜力的重点行业却缺乏相关的标准来指导企业的废水循环利用行为。因此，选取有代表性

11、的有色金属行业制定废水循环利用技术规范，对于追赶国际先进节水管理经验与制度水平也具有重要意义。6、铜冶炼行业概况有色金属工业是一个以开发利用矿产资源为主的传统产业，铜冶炼是有色金属冶炼中的一个重要分支，是重要的基础原材料产业。我国是铜冶炼加工和消费的大国，20世纪90年代以来，我国有色金属工业进入了一个高速发展阶段，2002年已跃居世界第一有色金属生产国，并已经连续多年位列世界第一大铜生产国。据国家统计局数据，2023年有色金属行业工业增加值同比增长5.2%,较工业平均水平高1.6个百分点。十种有色金属产量6774万吨，同比增长4.3%。其中，精炼铜产量1106万吨，同比增长4.5%；铜精矿进

12、口数量同比分别增长8%。铜的冶炼工艺有火法冶炼和湿法冶炼两种方法。火法冶炼是生产铜的主要方法，目前世界上80%的铜是用火法冶炼生产的。特别是硫化铜矿，基本上全是用火法处理。火法处理硫化铜矿的主要优点是适应性强，冶炼速度快，能充分利用硫化矿中的硫，能耗低，特别适于处理硫化铜矿和富氧化矿。火法炼铜的原则流程如下，流程图见图3。铜精矿（1530%CU）造铳熔炼冰铜（铜铳2570%CU）吹炼粗铜（9899%CU）火法精炼阳极铜（99%CU）电解精炼一电铜（99.95-99.98%CU）O火法炼铜生产过程一般由以下几个工序组成：备料、熔炼、吹炼、火法精炼、电解精炼，最终产品为电解铜。配套工序：阳极泥处理

13、、余热回收、余热发电、烟气收尘、烟气制酸、制氧、循环水系统等。我国铜冶炼主要以火法冶炼为主，总产量占全部铜产量约96%,我国也是采用铜冶炼工艺种类最多的国家，闪速炼铜、奥斯麦特/艾萨顶吹炼铜、白银侧吹/瓦纽科夫侧吹炼铜、自热炉顶吹炼铜、氧气底吹炼铜等国际上先进的铜冶炼技术在我国大多已采用，且生产规模远大于其他国家，江西铜业、安徽铜陵、甘肃金川等大型企业采用闪速炼铜单系列产铜2040万ta,闪速炼铜以强化熔炼为特征，占我国铜冶炼产能40%左右；云南铜业、大冶有色、云南锡业等公司采用奥斯麦特/艾萨顶吹炼铜单系列产铜1030万t/a；东营方圆、山西垣曲、河南豫光、包头华鼎铜业采用氧气底吹炼铜工艺单系

14、列产铜1020万t/a；赤峰云铜、浙江和鼎铜业、赤峰富邦铜业等采用侧吹炼铜单系列产铜1015万t/a。奥斯麦特/艾萨顶吹炼铜、侧吹炼铜、氧气底吹炼铜属熔池熔炼炼铜工艺，闪速炼铜属空间高温熔炼炼铜工艺，都属于现代强化铜冶炼工艺，但同时我国仍存在少量采用落后生产工艺、污染严重的中小型铜冶炼企业。根据有色金属产业调整和振兴规划的要求，铜冶炼行业规划目标是：按期淘汰落后产能，节能减排取得积极成效，企业重组取得进展，创新能力明显增强，资源保障能力进一步提高。除火法工艺外，近20年来湿法炼铜工艺也取得了长足的进步，湿法工艺不仅可以处理一些难选的氧化矿和表外矿、铜矿废石等。湿法炼铜主要归纳为三个工艺流程：硫

15、化铜精矿硫酸化焙烧一浸出一电积流程；氧化铜矿浸出一萃取一电积流程；硫化矿细菌浸出一萃取一电积流程。浸出：就地浸出、堆浸、搅拌浸出等，细菌（氧化铁硫杆菌、氧化硫杆菌等）参与反应，能促进浸出（生物浸矿）。湿法冶炼可以解决火法处理硫化铜精矿带来的SO2污染等问题，但由于其在处理高品位矿时，与火法工艺比较，在经济上不占优势，且并不能从根本上解决环境污染问题,不利于贵金属等有价伴生元素的回收，因此在工业上未得到广泛应用O石英石，,石衣看.要，返后,8H1cr工升鼠I水淬.皿三三-罕三芟一转炉吹博.，f气化冷却器的段JftJ一蜷尘.，:送配料3图1铜熔池熔炼工艺流程图左槽亍、石英砂、石灰石、退料图水气废废废固图2铜闪速熔炼工艺流程图钝化铜矿低品位磁化矿阴极钢G废气W废水S固体废物N噪声图3铜湿法冶炼工艺流程图铜冶炼过程中产生的水污染物包括污酸、炉窑设备冷却水、烟气净化废水、冲渣废水、软化水处理后高盐水、地面冲洗废水及初期雨水等。铜冶炼工艺主要水污染物及来源见表Io表1铜冶炼工艺主要水污染物及来源废水种类来源及特征主要污染物污酸废水制酸烟气洗涤及净化工段电除雾冲洗产生的废水重金属离子、种、酸、氟化物、悬浮物炉窑设备冷却水冷却冶炼炉窑等