1導(dǎo)言

1、<p>　　第八條的要求擬訂最佳可得技術(shù)/最佳環(huán)境實(shí)踐指導(dǎo)意見草案的報(bào)告</p><p>　　有色金屬（《公約》附件D具體列出的鉛、鋅、銅和工業(yè)用金）生產(chǎn)中使用的冶煉和焙燒工藝</p><p>　　有色金屬冶煉子群（銅、金、鉛和鋅）</p><p>　　有色金屬（《公約》附件D具體列出的鉛、鋅、銅和工業(yè)用金）生產(chǎn)中使用的冶煉和焙燒工藝</p>

2、<p>　　有色金屬冶煉子群（銅、金、鉛和鋅）</p><p>　　最佳可得技術(shù)/最佳環(huán)境實(shí)踐指導(dǎo)意見和個(gè)案研究</p><p><b>　　摘要</b></p><p>　　冶煉工藝的主要目的是將金屬精礦從原生狀態(tài)轉(zhuǎn)化為純金屬，因此冶煉是提取冶金的一種形式。金屬通常作為氧化物、硫化物或碳酸鹽存在于自然里，冶煉工藝需要用還原劑進(jìn)行化

3、學(xué)反應(yīng)，使金屬脫離其他成分。微量汞存在于幾乎所有冶金原材料里，在熱處理過(guò)程中可能釋放入大氣層。</p><p>　　一般金屬生產(chǎn)，特別是有色金屬生產(chǎn)，是汞人為排放的一大來(lái)源，估計(jì)占全球排放的約10%。大家承認(rèn)，這一估計(jì)數(shù)具有相當(dāng)大的不確定性，需要有場(chǎng)地特定的數(shù)據(jù)來(lái)對(duì)當(dāng)?shù)毓S的汞排放實(shí)行管理。</p><p>　　本章提供關(guān)于有色金屬業(yè)（具體是指《公約》所列的銅、鋅、鉛和工業(yè)用金）控制汞的備

4、選方案的指導(dǎo)意見。本章旨在指導(dǎo)《水俁公約》締約方如何確定最佳可得技術(shù)和最佳環(huán)境實(shí)踐，以便它們能夠履行《公約》規(guī)定的義務(wù)。</p><p>　　指導(dǎo)意見僅涉及上述有色金屬生產(chǎn)中的冶煉和焙燒工藝。冶煉和焙燒以外的工藝，如濕法冶金工藝，也可能導(dǎo)致汞排放，但沒有列入《公約》附件D。因此，其他工藝在本指導(dǎo)意見中不予討論。</p><p>　　有色金屬二次冶煉時(shí)的汞排放量通?？珊雎圆挥?jì)，因?yàn)檫@些金屬回

5、收工藝用廢金屬和浮渣作為進(jìn)料。電子廢物二次冶煉可能是一個(gè)例外，但用于減少二次冶煉排放的技術(shù)與首次冶煉所用技術(shù)可能沒有很大區(qū)別。</p><p>　　本章討論指導(dǎo)意見所涵蓋的金屬（銅、鋅、鉛和工業(yè)用金）的生產(chǎn)所需工藝，涉及各種控制技術(shù)，既包括專門為控制汞排放而設(shè)計(jì)的技術(shù)，也包括用于控制其他污染物但對(duì)減少汞排放可能具有附帶好處的技術(shù)。本章也介紹新出現(xiàn)的技術(shù)，并為最佳可得技術(shù)和最佳環(huán)境實(shí)踐提供指導(dǎo)意見，同時(shí)也提供具體適

6、用于有色金屬業(yè)監(jiān)測(cè)的信息。</p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　1導(dǎo)言6</b></p><p><b>　　2工藝描述7</b></p><p>　　2.1鉛生產(chǎn)工藝步驟7</p><p>　　2.1.1

7、精礦預(yù)處理7</p><p>　　2.1.2冶煉8</p><p>　　2.1.3精煉8</p><p>　　2.1.4硫酸廠8</p><p>　　2.2鋅生產(chǎn)工藝步驟9</p><p>　　2.2.1混合、焙燒和收塵9</p><p>　　2.2.2氣體凈化10&l

8、t;/p><p>　　2.2.3硫酸廠11</p><p>　　2.2.4瀝濾11</p><p>　　2.3銅生產(chǎn)工藝步驟12</p><p>　　2.3.1精礦干燥12</p><p>　　2.3.2焙燒12</p><p>　　2.3.3冶煉12</p>

9、<p>　　2.3.4轉(zhuǎn)化13</p><p>　　2.3.5精煉與鑄造13</p><p>　　2.3.6熔渣清理13</p><p>　　2.3.7硫酸廠13</p><p>　　2.4金生產(chǎn)工藝步驟14</p><p>　　2.4.1焙燒14</p><p&g

10、t;　　2.4.2瀝濾15</p><p>　　2.4.3剝離與再生15</p><p>　　2.4.4精煉15</p><p>　　2.4.5熔爐15</p><p>　　3排放控制技術(shù)17</p><p>　　3.1Boliden Norzink工藝17</p><p&g

11、t;　　3.1.1說(shuō)明17</p><p>　　3.1.2適用性18</p><p>　　3.1.3性能18</p><p>　　3.1.4跨介質(zhì)影響19</p><p>　　3.1.5安裝和運(yùn)行成本19</p><p>　　3.2硒過(guò)濾器19</p><p>　　3.2

12、.1說(shuō)明19</p><p>　　3.2.2適用性20</p><p>　　3.2.3性能20</p><p>　　3.2.4安裝和運(yùn)行成本20</p><p>　　3.2.5跨介質(zhì)影響21</p><p>　　3.3活性炭21</p><p>　　3.3.1說(shuō)明21

13、</p><p>　　3.3.2適用性21</p><p>　　3.3.3性能22</p><p>　　3.3.4安裝和運(yùn)行成本22</p><p>　　3.3.5附帶好處22</p><p>　　3.3.6跨介質(zhì)影響22</p><p>　　3.4DOWA過(guò)濾工藝（涂有硫

14、化鉛的浮石過(guò)濾器）23</p><p>　　3.5Jerritt工藝23</p><p>　　3.5.1說(shuō)明23</p><p>　　3.5.2適用性23</p><p>　　3.5.3性能23</p><p>　　3.5.4跨介質(zhì)影響23</p><p>　　3.5.5

15、安裝和運(yùn)行成本24</p><p>　　3.6常用減少空氣污染技術(shù)和硫酸廠在控制汞方面的附帶好處24</p><p>　　3.6.1減少污染技術(shù)24</p><p>　　3.6.1.1袋濾器24</p><p>　　3.6.1.2靜電沉淀器25</p><p>　　3.6.1.3凈化器25<

16、/p><p>　　3.6.2氣體凈化和硫酸生產(chǎn)相結(jié)合25</p><p>　　3.6.2.1說(shuō)明25</p><p>　　3.6.2.2適用性25</p><p>　　3.6.2.3性能26</p><p>　　3.6.2.4成本26</p><p>　　3.6.2.5附帶好處

17、26</p><p>　　3.6.2.6跨介質(zhì)影響26</p><p>　　4最佳可得技術(shù)和最佳環(huán)境實(shí)踐27</p><p>　　4.1最佳可得技術(shù)概覽27</p><p>　　4.1.1有色金屬業(yè)選擇冶煉和焙燒汞控制技術(shù)的一些其他考量27</p><p>　　4.2最佳環(huán)境實(shí)踐30</p&

18、gt;<p>　　4.2.1環(huán)境管理系統(tǒng)30</p><p>　　4.2.2進(jìn)料混合控制汞排放30</p><p>　　4.2.3大氣層汞排放31</p><p>　　4.2.4微?？刂?1</p><p>　　4.2.5空氣污染控制廢物的環(huán)保管理與處置31</p><p>　　5有

19、色金屬生產(chǎn)冶煉和精煉工藝中的汞監(jiān)測(cè)32</p><p>　　5.1直接測(cè)量方法32</p><p>　　5.1.1吸收瓶采樣32</p><p>　　5.1.2吸附收集器和吸附收集監(jiān)測(cè)系統(tǒng)32</p><p>　　5.1.3連續(xù)排放監(jiān)測(cè)系統(tǒng)32</p><p>　　5.2間接測(cè)量方法33</

20、p><p>　　5.2.1質(zhì)量平衡33</p><p>　　5.2.2預(yù)測(cè)性排放監(jiān)測(cè)系統(tǒng)33</p><p>　　5.2.3排放因素33</p><p><b>　　6參考文獻(xiàn)34</b></p><p><b>　　1導(dǎo)言</b></p><

21、;p>　　微量汞存在于幾乎所有冶金原材料里，因此熱處理或其他冶煉操作有可能把汞釋放入大氣層。冶煉工藝的主要目的是將金屬?gòu)牡V石原生狀態(tài)轉(zhuǎn)化為純金屬，因此冶煉是提取冶金的一種形式。金屬通常作為氧化物、硫化物或碳酸鹽存在于自然里，冶煉工藝需要用還原劑進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，使金屬脫離其他成分。</p><p>　　2013年環(huán)境署全球汞評(píng)估報(bào)告（AMAP/UNEP 2013）開列了2010年排放清單。該清單以2008年環(huán)境

22、署報(bào)告（AMAP/UNEP 2008）列示的2005年清單為基礎(chǔ)，而且總體上與2005年清單類似。盡管如此，2010年清單在若干關(guān)鍵行業(yè)有一些重大不同點(diǎn)。這兩份清單里的數(shù)據(jù)顯示，一般金屬生產(chǎn)，特別是有色金屬生產(chǎn)，是汞人為排放的一大來(lái)源，估計(jì)占全球排放的約10%。大家承認(rèn)，這一估計(jì)數(shù)具有相當(dāng)大的不確定性，需要有場(chǎng)地特定的數(shù)據(jù)來(lái)對(duì)當(dāng)?shù)毓S的汞排放實(shí)行管理。</p><p>　　本指導(dǎo)文件討論關(guān)于有色金屬業(yè)（具體是指《

23、公約》所列的銅、鋅、鉛和工業(yè)用金）控制汞的備選方案，目的是指導(dǎo)《水俁公約》締約方如何確定最佳可得技術(shù)和最佳環(huán)境實(shí)踐，以便它們能夠履行《公約》規(guī)定的義務(wù)。</p><p>　　指導(dǎo)意見僅涉及上述有色金屬生產(chǎn)中的冶煉和焙燒工藝。冶煉和焙燒以外的工藝，如濕法冶金工藝，也可能導(dǎo)致汞排放，但沒有列入《公約》附件D。因此，其他工藝在本指導(dǎo)意見中不予討論。</p><p>　　有色金屬二次冶煉時(shí)的汞排放

24、量通?？珊雎圆挥?jì)，因?yàn)檫@些金屬回收工藝用廢金屬和浮渣作為進(jìn)料。唯一情況是含微量汞的鋅電池在回收過(guò)程中可能會(huì)釋放少量的汞。考慮到條約對(duì)產(chǎn)品的要求（第四條有規(guī)定，附件A列有扣式鋅氧化銀電池允許的含汞量），電池含汞量也有望大大減少。</p><p>　　關(guān)于二次冶煉廠汞排放的現(xiàn)有數(shù)據(jù)也反映了這一點(diǎn)。例如，美國(guó)環(huán)境保護(hù)署2010年要求對(duì)美國(guó)的若干主要二次冶煉廠汞排放進(jìn)行測(cè)試，測(cè)試發(fā)現(xiàn)在約70%的情況下，排放低于檢測(cè)限度。

25、</p><p>　　在一些情況下，電子材料二次冶煉可能會(huì)產(chǎn)生大量汞排放。但在這種情況下，通常用活性炭來(lái)減少排放，因此在本指導(dǎo)意見里不另行討論二次冶煉問(wèn)題。</p><p><b>　　2工藝描述</b></p><p>　　冶煉和焙燒操作的配置取決于場(chǎng)地條件和加工的礦石和精礦的具體特點(diǎn)，經(jīng)常涉及許多步驟。本節(jié)一般性簡(jiǎn)要描述鉛、鋅、銅和工業(yè)用

26、金的相關(guān)冶煉和焙燒工藝。</p><p>　　鉛、鋅和銅礦石加工的第一階段是精礦生產(chǎn)。精礦隨后通常先用高溫?zé)崽幚恚绫簾?、燒結(jié)或冶煉。由于溫度高，汞會(huì)揮發(fā)，因而會(huì)出現(xiàn)在廢氣里。</p><p>　　汞在廢氣里將被吸入微粒物質(zhì)或出現(xiàn)在可溶汞化合物中（如氯化汞），同時(shí)也有以元素形態(tài)存在。汞的氧化物質(zhì)通?？捎脙艋骱蜐穹o電沉淀器（ESP）去除。附在微粒上的汞可用袋濾室去除。但元素汞可穿過(guò)所有

27、這些標(biāo)準(zhǔn)型的氣體清潔設(shè)備。因此，如果礦石含汞，可能需要有除汞的第二階段，將汞減少至可接受的濃度。備選方案已在第3節(jié)介紹。</p><p>　　元素汞之所以不能僅靠水沖刷從環(huán)境溫度氣體流有效去除，原因是它在水里的可溶性很差。除汞的一種可能的辦法是用諸如活性炭等吸附劑吸收汞。另一種可能是以某種合適的方式使汞氧化，隨后可在溶液里或以固體化合物形式加以收集。</p><p>　　加工硫化物原料時(shí)，

28、氣體將含有二氧化硫，二氧化硫通常用于生產(chǎn)硫酸。要生產(chǎn)符合商業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的硫酸，硫酸的汞含量需要很低，而且需要看硫酸的最終用途而定。</p><p>　　減少有色金屬業(yè)冶煉和焙燒的汞排放的方法可能也會(huì)產(chǎn)生含汞材料。一個(gè)例子是在Boliden-Norzink工藝中產(chǎn)生的甘汞（氯化亞汞）（見第3.1節(jié)）。本指導(dǎo)意見不討論這些材料的管理，但根據(jù)《公約》第十一條，這些材料應(yīng)作為廢物以無(wú)害環(huán)境的方式予以儲(chǔ)存或處置。</p&g

29、t;<p>　　這些工藝產(chǎn)生的廢水里也可能有汞，需要用類似的方法加以儲(chǔ)存或管理。工廠不同部分排出的廢水通常經(jīng)過(guò)處理，去除有害成分，如重金屬、殘余油或微量化學(xué)試劑。汞通常作為非常難以溶解的硫化汞沉降，通過(guò)傾析和過(guò)濾予以去除。廢水處理廠排出的最后淤漿作為廢物適當(dāng)儲(chǔ)存。含有汞的淤漿應(yīng)按照《公約》其他相關(guān)條款以無(wú)害環(huán)境的方式予以管理。</p><p>　　2.1鉛生產(chǎn)工藝步驟</p><

30、;p>　　原生鉛生產(chǎn)工藝分三個(gè)階段：精礦預(yù)處理、燒結(jié)或冶煉、精煉。工藝圖示見圖1。汞主要在燒結(jié)和冶煉過(guò)程中脫離其他成分，必須予以捕捉，以盡量減少最終通過(guò)煙囪的排放。</p><p>　　2.1.1精礦預(yù)處理</p><p>　　在精礦預(yù)處理階段，各種鉛精礦混合形成均質(zhì)進(jìn)料供冶煉。精礦混合能使進(jìn)料里的金屬含量更加一致，減少可能造成流程或環(huán)境問(wèn)題或產(chǎn)品質(zhì)量問(wèn)題的雜質(zhì)?；炝蠒r(shí)，可能加入其

31、他原材料，如流液或從下游污染控制裝置回收的微粒物質(zhì)。根據(jù)工藝要求，混合的鉛精礦可予干燥，減少水分。干燥過(guò)程可能會(huì)出現(xiàn)汞釋放的情況，釋放的汞可以是氣態(tài)的，也可以是微粒物質(zhì)。</p><p><b>　　2.1.2冶煉</b></p><p>　　鉛精礦冶煉有兩個(gè)主要工藝。傳統(tǒng)工藝是先燒結(jié)混合鉛精礦，去除硫，產(chǎn)生氧化鉛，然后把氧化鉛燒結(jié)礦料送入高爐，在高爐里利用焦炭，使

32、鉛還原，制成粗鉛。</p><p>　　第二種工藝是最近開發(fā)的，直接冶煉鉛精礦（又稱“閃速熔煉”）。直接冶煉時(shí)，鉛的氧化與還原都在同一熔爐里發(fā)生。精礦里的硫氧化時(shí)產(chǎn)生的熱量推動(dòng)隨后的還原反應(yīng)，以利用煤炭的作用制成粗鉛。與燒結(jié)——高爐冶煉工藝相比，直接冶煉所用能源較少，排放到空氣的物質(zhì)也較少，因?yàn)槊芊飧鼑?yán)，爐氣捕捉更有效。</p><p>　　燒結(jié)或直接冶煉工藝的爐氣里有微粒物質(zhì)、二氧化硫、

33、汞和其他雜質(zhì)。在生產(chǎn)硫酸之前，爐氣必須經(jīng)過(guò)清潔處理。</p><p><b>　　2.1.3精煉</b></p><p>　　粗鉛的精煉是通過(guò)若干階段的火法處理，去除其他金屬和雜質(zhì)。在造渣階段，粗鉛在釜中冷卻，直到渣滓浮到表面。渣滓含有氧化鉛和其他金屬，撇去后在別處處理，以回收金屬。粗鉛進(jìn)一步精煉時(shí)，在不同階段加入各種反應(yīng)劑，以去除特定金屬雜質(zhì)。最后的純鉛可制成特定

34、形狀，或與其他金屬混合制成合金。鉛精煉也可以用電解精煉技術(shù)，制成純鉛陰極片。在精煉過(guò)程中不會(huì)出現(xiàn)大量汞排放。</p><p><b>　　2.1.4硫酸廠</b></p><p>　　冶煉或燒結(jié)爐氣用諸如凈化器和ESP等氣體凈化裝置處理，去除微粒物質(zhì)和多數(shù)金屬，包括汞。如果氣體里仍然含有大量汞，則通過(guò)除汞階段處理，把汞作為廢物去除。含汞材料的管理，包括儲(chǔ)存、處置和貿(mào)

35、易，都應(yīng)按照《公約》其他相關(guān)條款的規(guī)定進(jìn)行。</p><p>　　除汞后，氣體含有高濃度的二氧化硫，通常在硫酸廠轉(zhuǎn)化成硫酸。剩余的汞將含在硫酸里。但商業(yè)等級(jí)一般要求硫酸汞濃度低于1 ppm，因此在送硫酸廠之前，需要有效除汞。煙囪最后排放的物質(zhì)預(yù)計(jì)含有微量的汞。</p><p>　　圖1：原生鉛生產(chǎn)流程</p><p>　　2.2鋅生產(chǎn)工藝步驟</p>

36、<p>　　原生鋅生產(chǎn)工藝分五個(gè)階段：精礦混合、焙燒或燒結(jié)和冶煉、瀝濾和提純、電解沉積、熔煉和合金化。工藝圖示見圖2。汞主要在焙燒階段脫離其他成分，必須予以捕捉，以盡量減少最終通過(guò)煙囪的汞排放。</p><p>　　2.2.1混合、焙燒和收塵</p><p>　　鉛生產(chǎn)工藝步驟圖示見圖2。由于商業(yè)和物流原因，每家鋅冶煉廠都從若干不同鋅礦購(gòu)買鋅精礦。每一鋅礦出產(chǎn)的鋅的含鈣量可在

37、1至200 ppm之間，但也可能高達(dá)1 000 ppm。要以注重環(huán)境管理的方式順利高效運(yùn)營(yíng)，關(guān)鍵是確保以受控的速率把包括汞在內(nèi)的所有雜質(zhì)送入鋅加工流程?；炝鲜怯蓙?lái)已久的進(jìn)料準(zhǔn)備程序，將不同質(zhì)量的精礦混合。這能防止出現(xiàn)雜質(zhì)過(guò)多的情況，以免造成流程或環(huán)境問(wèn)題，或造成產(chǎn)品質(zhì)量問(wèn)題。</p><p>　　鋅精礦焙燒時(shí)，在950°C溫度下注入流化床熔爐，在那里硫化物轉(zhuǎn)化為（焙燒成）氧化物和SO2氣體。為避免彌漫性

38、排放，熔爐在負(fù)壓下運(yùn)行。精礦里幾乎所有汞化合物將在熔爐里蒸發(fā)。粉塵（也稱為微粒物質(zhì)）從氣體流里回收，與焙燒產(chǎn)生的氧化鋅一起進(jìn)入瀝濾過(guò)程。隨后是氣體凈化階段。</p><p>　　如果用帝國(guó)冶煉法，鋅精礦或含有鋅和鉛的散裝精礦先經(jīng)過(guò)燒結(jié)，然后在帝國(guó)冶煉熔爐（ISF）里冶煉（Morgan，1968年）。</p><p>　　2.2.2氣體凈化</p><p>　　用濕

39、法凈化氣體時(shí)，最后的微量粉塵靠?jī)艋鳌SP等減少微粒的裝置去除。氣體凈化的廢水含有汞和其他重金屬，由廢水處理廠處理，或注入焙燒熔爐，通過(guò)專門除汞過(guò)程盡量收集汞。下文介紹現(xiàn)有各種不同的除汞工藝。具體除汞設(shè)備能使汞含量降至很低的水平。這種除汞流程的產(chǎn)出是汞精礦。投入的總汞有約50-90%進(jìn)入這種精礦。</p><p>　　圖2：原生鋅生產(chǎn)流程</p><p><b>　　2.2.3

40、硫酸廠</b></p><p>　　除汞后，氣體里的SO2轉(zhuǎn)化為硫酸。氣流里約90%殘余的汞將留在硫酸里。為了遵守商業(yè)等級(jí)硫酸的要求，硫酸里的汞濃度應(yīng)低于1 ppm。投入的總汞不到2%最終進(jìn)入硫酸。從裝有控制裝置的煙囪排出的汞通常不到0.1 ppm或少于100 µg/Nm³，不到投入的汞的0.25%。</p><p><b>　　2.2.4瀝濾

41、</b></p><p>　　在瀝濾階段，氧化鋅精礦（稱為“鋅焙砂”）融化在酸里。溶液通過(guò)鋅金屬粉塵（粉）膠結(jié)作用純化，其中不含汞，送到電解廠收取鋅金屬。其他金屬，如銅、鎘、鉛、銀、鈷和鎳，分別收取，送到其他工廠進(jìn)一步精煉。最后瀝濾殘?jiān)饕煞质氰F，其形式為黃鉀鐵礬、針鐵礦或赤鐵礦、硫酸鹽和硅酸鹽鉛。這些殘?jiān)枰凑铡豆s》相關(guān)條款予以管理。瀝濾殘?jiān)锟赡芎幸恍┕?jīng)常循環(huán)進(jìn)入鉛冶煉過(guò)程。</

42、p><p>　　在瀝濾過(guò)程中，可能也有未經(jīng)焙燒的含汞精礦的直接進(jìn)料。進(jìn)入瀝濾過(guò)程的未經(jīng)焙燒的精礦通常為精礦總投入的約10%，但直接瀝濾時(shí)會(huì)至多增至50%。未經(jīng)焙燒的精礦里的汞最后作為幾乎不可溶的硫化汞留在瀝濾殘?jiān)?。因汞不可溶解，在瀝濾過(guò)程中不會(huì)向空氣排放。投入的汞有約5-50%將留在瀝濾殘?jiān)铮唧w情況取決于這一步驟里未經(jīng)焙燒的精礦的數(shù)量。</p><p>　　2.3銅生產(chǎn)工藝步驟<

43、/p><p>　　原銅可用火法或濕法冶金工藝生產(chǎn)。大約20-25%的原銅是用諸如氧化物型礦石瀝濾等濕法冶金技術(shù)生產(chǎn)的。其余原銅生產(chǎn)是用火法冶金工藝。由于濕法冶金工藝不用焙燒或冶煉，這些工藝不屬《水俁公約》附件D涵蓋范圍，因此也不屬本指導(dǎo)文件的范圍。</p><p>　　需要用火法冶煉工藝處理的銅礦石是硫化物。使用火法冶煉工藝時(shí)，精礦里的汞主要在精礦冶煉及冰銅轉(zhuǎn)化為工藝氣體的過(guò)程中脫離其他成分。

44、對(duì)于使用精礦干燥器的設(shè)施來(lái)說(shuō)，汞也可能在干燥過(guò)程中排放，具體情況取決于干燥器的溫度。</p><p>　　銅生產(chǎn)的各種平行火法冶金工藝圖示見圖3：</p><p><b>　　焙燒、冶煉和轉(zhuǎn)化</b></p><p><b>　　冶煉和轉(zhuǎn)化</b></p><p><b>　　直接銅冶煉&

45、lt;/b></p><p>　　2.3.1精礦干燥</p><p>　　火法冶金工藝的第一步是混合精礦和流體，制成穩(wěn)定、均質(zhì)的進(jìn)料，在加工銅或雜質(zhì)含量不同的精礦時(shí)特別要這樣做。對(duì)于閃速冶煉容器來(lái)說(shuō)，混合的精礦要經(jīng)過(guò)干燥過(guò)程，減少水分。在這個(gè)階段，精礦水分降至0.2%，通常使用的干燥器是旋轉(zhuǎn)式、多線圈或流化床式的，出口溫度在100°C至200°C之間。經(jīng)過(guò)干燥的

46、精礦隨后送入冶煉容器，干燥工藝氣體里的粉塵通過(guò)袋濾室或ESP去除。對(duì)于使用IsaSmelt或類似技術(shù)的設(shè)施來(lái)說(shuō)，精礦混料在送入冶煉容器并轉(zhuǎn)化成熔融冰銅渣混合物前沒有經(jīng)過(guò)干燥。</p><p><b>　　2.3.2焙燒</b></p><p>　　精礦在冶煉之前先予焙燒，這是較老的技術(shù)，可能仍然在使用。在使用這一工藝的設(shè)施，混合的精礦在冶煉處理之前，先經(jīng)過(guò)焙燒，把硫

47、化銅轉(zhuǎn)化成氧化物。含有二氧化硫和一些汞的焙燒工藝氣體用凈化器和ESP處理，去除微粒物質(zhì)。氣體隨后送到酸廠。</p><p><b>　　2.3.3冶煉</b></p><p>　　干燥后，精礦和流體混料經(jīng)冶煉，制成冰銅（或泡銅，后者情況較少），冶煉通常在富氧冶煉爐里進(jìn)行。銅冶煉工藝有若干種，包括閃速冶煉和熔池冶煉。圖3沒有顯示的另一種工藝包含用多個(gè)熔爐持續(xù)冶煉和轉(zhuǎn)化

48、的階段，據(jù)此制成泡銅。</p><p>　　閃速冶煉法的使用尤其廣泛，因?yàn)檫@是一種高效技術(shù)，利用硫化物礦物在氧化過(guò)程中釋放的熱能驅(qū)動(dòng)冶煉流程。除了制成冰銅（或泡銅，后者情況較少）外，冶煉過(guò)程中也產(chǎn)生礦渣。熔爐的運(yùn)行溫度為1230-1250°C。在這個(gè)溫度下，元素汞和汞硫化物將完全蒸發(fā)。工藝氣體捕捉后送入氣體凈化系統(tǒng)。</p><p><b>　　2.3.4轉(zhuǎn)化<

49、/b></p><p>　　對(duì)制成冰銅的冶煉工藝來(lái)說(shuō)，冰銅隨后轉(zhuǎn)到工藝的下一階段：將冰銅或銅合金（產(chǎn)生于所謂“直接到泡銅”的冶煉渣的清洗中）轉(zhuǎn)化為泡銅。這一工藝的一個(gè)副產(chǎn)品是產(chǎn)生轉(zhuǎn)爐渣，轉(zhuǎn)爐渣要在爐渣清理熔爐里重新加工，回收銅，或送回到冶煉爐。轉(zhuǎn)爐產(chǎn)生的工藝氣體需經(jīng)過(guò)微粒物質(zhì)去除過(guò)程，最終與冶煉爐的氣體混合，然后進(jìn)入硫酸廠的氣體凈化系統(tǒng)。</p><p>　　2.3.5精煉與鑄造&

50、lt;/p><p>　　泡銅隨后在陽(yáng)極熔爐中精煉，主要是為了去除氧、硫和微量污染物。陽(yáng)極熔爐里產(chǎn)生的工藝氣體經(jīng)濕法凈化器處理，然后經(jīng)濕法ESP或袋濾室處理。經(jīng)過(guò)精煉的銅鑄造成陽(yáng)極塊。銅生產(chǎn)的最后階段是用電精煉法使陽(yáng)極塊轉(zhuǎn)變?yōu)殛帢O銅，其含銅量為99.995%。</p><p>　　2.3.6熔渣清理</p><p>　　冶煉爐和轉(zhuǎn)爐里產(chǎn)生的熔化的熔渣可在電熔渣清理爐里處

51、理，回收熔渣里銅和其他貴重金屬。這可產(chǎn)生高等冰銅，送入轉(zhuǎn)爐。最后可用水使熔渣形成顆粒狀，送交處置，或作為骨料使用。</p><p>　　在直接冶煉成泡銅過(guò)程中，熔渣清理會(huì)產(chǎn)生銅合金，銅合金送到冶煉廠在轉(zhuǎn)爐里重新加工。</p><p>　　熔渣清理爐處理的一個(gè)替代方法是用礦物處理技術(shù)進(jìn)行熔渣清理。經(jīng)過(guò)緩慢的冷卻，熔渣被粉碎，研磨，浮選處理，取得含銅的精礦，送回冶煉。</p>&

52、lt;p><b>　　2.3.7硫酸廠</b></p><p>　　冶煉和轉(zhuǎn)化工藝氣體輸?shù)搅蛩釓S的氣體凈化工段。工藝氣體冷卻后，用凈化器和濕法ESP等氣體清潔裝置去除微粒物質(zhì)、金屬和酸霧。凈化氣體時(shí)，氣體冷卻到35-40°C。冶煉產(chǎn)生的多數(shù)汞在這個(gè)階段通過(guò)下列三個(gè)機(jī)制去除：</p><p>　　一部分汞經(jīng)反應(yīng)生成固體硫酸汞，作為淤漿去除。</p

53、><p>　　元素汞在凈化器和填料冷卻塔里快速淬火冷卻后凝結(jié)。</p><p>　　銅精礦里的硒在冶煉和轉(zhuǎn)化過(guò)程中與其他成分脫離，作為氧化硒保留在冶煉工藝氣體里。氧化硒在弱酸性洗滌液里溶解，在二氧化硫作用下立即還原，生成紅硒。紅硒與元素汞反應(yīng)生成固態(tài)硒化汞（HgSe）。硒化汞是具有極低溶解度的化合物，在酸性條件下穩(wěn)定。</p><p>　　凈化氣體之后，在硫酸生產(chǎn)之前，

54、可能需要具體除汞技術(shù)來(lái)去除工藝氣體里剩余的汞，以便達(dá)到商業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。最后從煙囪排出的廢氣里預(yù)計(jì)含有微量的汞。氣體凈化或除汞過(guò)程中產(chǎn)生的含汞廢渣和污泥的管理應(yīng)遵守《公約》其他相關(guān)條款的規(guī)定，在儲(chǔ)存、處置及貿(mào)易過(guò)程中也應(yīng)這樣做。</p><p><b>　　圖3：原銅生產(chǎn)流程</b></p><p>　　2.4金生產(chǎn)工藝步驟</p><p>　　一些

55、金礦石在瀝濾前需要預(yù)處理，而其他礦石可直接瀝濾。本節(jié)重點(diǎn)討論需要在瀝濾前進(jìn)行焙燒預(yù)處理的金礦石，因?yàn)楸簾龑佟端畟R公約》附件D涵蓋范圍。所涉工藝概覽見圖4。</p><p><b>　　2.4.1焙燒</b></p><p>　　把經(jīng)粉碎的金礦石送入焙燒爐，金礦石通常含有0-100 ppm的汞。焙燒爐的溫度為500-600°C，熱量用來(lái)使礦石里的硫和碳氧化，

56、這樣金得以瀝濾收取。高溫造成礦石里的汞蒸發(fā)。焙燒過(guò)程中產(chǎn)生的氣體通過(guò)若干步驟處理，其中一些步驟也控制其他污染物，并采用具體工序，以最大限度減少汞排放。這些控制方法在個(gè)案研究里將分別予以更加詳細(xì)的介紹。從現(xiàn)有商業(yè)運(yùn)行的設(shè)施安裝的類似控制裝置來(lái)看，焙燒爐氣體里總汞去除率高于99%。</p><p><b>　　2.4.2瀝濾</b></p><p>　　把水加到焙燒爐排

57、出物里，送入攪拌槽，水與固體混合，形成漿體。漿體放入一系列的容器里，用氰化物從漿體里（碳浸（CIL）巡回）瀝濾出來(lái)。溶解后，金和汞絡(luò)合物從漿體溶液里被吸到活性炭上。已沒有金和汞的最后漿體經(jīng)中和及去毒處理，然后作為廢物送到尾礦庫(kù)設(shè)施。留在瀝濾用過(guò)的溶液里的氰化物可溶性汞在增加大氣層的汞方面作用非常小，因?yàn)榍杌锕j(luò)合物的蒸氣壓力非常低。</p><p>　　2.4.3剝離與再生</p><p&

58、gt;　　來(lái)自CIL巡回的負(fù)載碳經(jīng)水洗，轉(zhuǎn)到容器里，在那里金和汞從碳中脫離，返回溶液。溶液里金含量高，可用下文所述電解沉積法或沉淀法予以抽取。金從碳里移除（剝離）后，碳被送入熱再生爐，并重新供瀝濾之用。</p><p>　　所吸收的一些汞仍然留在經(jīng)過(guò)剝離的碳里。碳再生爐是一個(gè)封閉的容器，把碳加熱至700°C以上，使碳干燥，將所吸收的汞的所有剩余部分去除，變成氣態(tài)。容器里沒有氧，碳在干燥過(guò)程中不會(huì)氧化或燒

59、焦。氣體排出后冷卻；元素汞凝結(jié)后，收集在全封閉的工業(yè)用瓶里。含汞材料的管理，包括儲(chǔ)存、處置和貿(mào)易，應(yīng)遵循《公約》其他相關(guān)條款的規(guī)定。</p><p>　　剩余的氣態(tài)汞穿過(guò)一個(gè)裝有硫浸漬活性炭的容器。氣體里的汞與硫發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成穩(wěn)定的朱砂化合物（硫化汞）。</p><p>　　從其他現(xiàn)有商業(yè)運(yùn)營(yíng)的設(shè)施的類似控制裝置來(lái)看，從碳再生爐排出氣體里總體除汞率預(yù)計(jì)高于99%。雖然碳再生爐不屬《水俁

60、公約》附件D涵蓋的范圍，必須注意到，如果排放不予控制，這也可能是汞排放的重要來(lái)源。</p><p><b>　　2.4.4精煉</b></p><p>　　用電解沉積法或沉淀法產(chǎn)生的金漿體用鋅粉過(guò)濾，然后在蒸餾罐里加工。蒸餾時(shí)漿體溫度升至600°C以上，將固體烘干，將汞從排出氣體里去除。蒸餾氣體放入氣體處理設(shè)備，在含金材料送入精煉爐之前除汞。蒸餾氣體經(jīng)冷卻

61、后凝結(jié)，汞以元素形態(tài)收集。沒有凝結(jié)的剩余的汞穿過(guò)一個(gè)裝有硫浸漬活性炭的容器。氣體里的汞與硫發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成穩(wěn)定的朱砂化合物。從現(xiàn)有運(yùn)營(yíng)的設(shè)施的類似控制裝置來(lái)看，從蒸餾排出氣體里總體除汞率預(yù)計(jì)高于99%。</p><p><b>　　2.4.5熔爐</b></p><p>　　蒸餾后干燥的含金固體在熔爐里加熱到所有成分的熔點(diǎn)以上，使金與雜質(zhì)相分離。排出氣體穿過(guò)裝有硫

62、浸漬活性炭的容器，汞與硫發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成穩(wěn)定的朱砂化合物。從現(xiàn)有運(yùn)營(yíng)的其他設(shè)施的類似控制裝置來(lái)看，從熔爐排出氣體里總體除汞率預(yù)計(jì)高于99%。含汞廢物應(yīng)以無(wú)害環(huán)境的方式予以處置。需要澄清的一點(diǎn)是，熔爐排放不屬《水俁公約》附件D涵蓋的范圍。此外，熔爐不太可能會(huì)是重大的汞排放源。</p><p>　　圖4：原生金生產(chǎn)流程</p><p><b>　　3排放控制技術(shù)</b>

63、;</p><p>　　以下各節(jié)介紹與有色金屬焙燒冶煉及精煉業(yè)有關(guān)的主要減少空氣汞排放的技術(shù)。一般而言，這些技術(shù)都依賴某種形式的汞氧化以及與諸如硫化汞等材料的反應(yīng)。此清單不包括被認(rèn)為是利用捕捉諸如有機(jī)碳化合物或其他微粒物質(zhì)等其他污染物的附帶作用減少空氣汞排放的技術(shù)。另有涉及跨領(lǐng)域問(wèn)題的一節(jié)討論多種污染物控制技術(shù)，這些技術(shù)也能用以附帶捕汞。</p><p>　　汞在多數(shù)減汞的工序中的溫度下容

64、易揮發(fā)，因此可能需要有適用于特定行業(yè)的技術(shù)來(lái)除汞。以硫酸廠生產(chǎn)前的除汞為例，任何剩余的汞都會(huì)留在生產(chǎn)的硫酸里。硫酸的質(zhì)量經(jīng)常定為各種等級(jí)，如商業(yè)級(jí)、技術(shù)級(jí)、電解級(jí)、電池級(jí)、食品級(jí)等等。這些術(shù)語(yǔ)屬籠統(tǒng)性質(zhì)的，可能因供應(yīng)商而異，因國(guó)家而異。產(chǎn)品規(guī)格取決于硫酸的潛在用途，據(jù)報(bào)告通常含汞量低于1.0 ppm，在凈化氣體相當(dāng)于~0.02 mg/Nm3，雖然為一些用途可能要求有低得多的含量。</p><p>　　3.1Bo

65、liden Norzink工藝</p><p><b>　　3.1.1說(shuō)明</b></p><p>　　Boliden Norzink工藝（又稱Outotec氯凈化工藝或Outotec BN工藝）用以從原生礦石冶煉廢氣中去除元素汞，其方法是將汞轉(zhuǎn)化為氯化亞汞Hg2Cl2（又稱“甘汞”）。甘汞由汞與氧化汞HgCl2反應(yīng)生成。隨后，氧化汞通過(guò)與氯氧化從一些甘汞中回收，送

66、回到氣體凈化流程中。</p><p>　　這一工藝在填料塔里進(jìn)行。廢氣里的蒸氣元素汞用氧化汞水基凈化器溶液氧化：</p><p>　　Hg2Cl2+ Cl2 => 2HgCl2</p><p>　　填料塔是立式玻璃纖維加固的圓筒形容器，廢氣從下向上通過(guò)。塔內(nèi)裝滿聚丙烯填料（通常形狀如馬鞍）。在塔上部，洗滌溶液通過(guò)一系列噴嘴噴入填料頂部。塔的出口處有V形或絲網(wǎng)狀

67、除霧器防止系統(tǒng)里的凈化液體逸散。流程溫度約為40°C或更低一些，通過(guò)凈化塔壓降約1 kPa。</p><p>　　產(chǎn)生的甘汞是不可溶的，從液體里沉降，在塔底部作為濃漿移除。液體巡回到凈化器。在最佳工藝條件下， 元素汞與氧化汞幾乎完全反應(yīng)。</p><p>　　在循環(huán)凈化液里有必要保留高濃度的氯化汞，以實(shí)現(xiàn)有效氧化。因此，一半淤漿用氯氣處理，將沉降的氧化亞汞重新氧化成氧化汞：<

68、;/p><p>　　Hg2Cl2+ Cl2 => 2HgCl2</p><p>　　經(jīng)處理的甘汞溶液完全再生后，噴入儲(chǔ)存池。在凈化循環(huán)中的氯化汞用盡時(shí)，從儲(chǔ)存池補(bǔ)充再生氯化汞，保持凈化循環(huán)中氯化汞濃度。</p><p>　　工藝步驟(a)和(b)的凈反應(yīng)是：</p><p>　　2Hg0 + Cl2 => Hg2Cl2</p&g

69、t;<p>　　剩余的一半甘汞漿體輸?shù)匠恋泶?。澄清的溶液溢出，輸回到凈化塔泵缸。在沉淀床底部，不可溶的氯化亞汞沉淀到錐形頂儲(chǔ)罐。固體穿過(guò)第二個(gè)沉淀床，進(jìn)一步濃縮。為幫助沉降，可加入鋅粉。從第二個(gè)沉淀床出來(lái)的固體輸入鼓形存儲(chǔ)器銷售或供進(jìn)一步內(nèi)部加工。滲出的甘汞可予最終處置或用于生產(chǎn)元素汞。隨后把汞存入安全的儲(chǔ)存容器里。圖5顯示Boliden Norzink的流程圖。</p><p>　　可能接觸氯化汞

70、或氯（高毒性）對(duì)工人健康的風(fēng)險(xiǎn)也應(yīng)予以考慮。</p><p>　　圖5：Hg2Cl2回收Boliden Norzink工藝流程圖（Hultbom，2003年）</p><p><b>　　3.1.2適用性</b></p><p>　　這一工藝適用于礦石冶煉廠的所有工藝氣體，特別是含有SO2的工藝氣體。這一技術(shù)對(duì)投入的不同汞含量都是有效的，對(duì)汞

71、含量高的情況也是有效的，目前在世界各地約40家工廠有效使用該技術(shù)。</p><p><b>　　3.1.3性能</b></p><p>　　除汞效率取決于輸入的廢氣的汞含量，通常除汞率為99.7%。排出的汞濃度一般為0.3–0.5 ppm (Hultbom 2003; UNECE 2013)。如果輸入的汞濃度很高，超過(guò)100 mg/Nm3，排出的汞濃度也能達(dá)到0.3

72、–0.5 ppm（Hultbom， 2003年）。</p><p>　　表3：在Boliden Rönnskar所用的Boliden Norzink工藝的性能（BREF NFM，2014年）</p><p>　　3.1.4跨介質(zhì)影響</p><p>　　該工藝的跨介質(zhì)影響包括如下：</p><p>　　對(duì)空氣和水有影響，因?yàn)闉r濾或

73、蒸發(fā)汞時(shí)會(huì)產(chǎn)生固體甘汞廢物。</p><p>　　3.1.5安裝和運(yùn)行成本</p><p>　　由于流程溫度低（在40 °C以下），建筑材料主要是塑料。</p><p>　　運(yùn)行成本低，因?yàn)檫\(yùn)行成本限于：</p><p><b>　　循環(huán)泵的電能消耗；</b></p><p>　　為彌

74、補(bǔ)凈化塔降壓而使用電扇的電能消耗增加；</p><p>　　氯化汞回收所需的氯氣消耗。</p><p>　　運(yùn)行成本與廢氣里的汞含量實(shí)際上無(wú)關(guān)7（Hultbom， 2003年），該工藝被認(rèn)為在經(jīng)濟(jì)上是可行的。在Aurubis Hamburg，安裝除汞設(shè)施的投資成本為500萬(wàn)歐元（包括壓縮機(jī)、加熱器、袋濾器、注入系統(tǒng)、吸附器和電扇）（BREF NFM，2014年）。</p>&

75、lt;p><b>　　3.2硒過(guò)濾器</b></p><p><b>　　3.2.1說(shuō)明</b></p><p>　　用硒過(guò)濾工藝4、5可從原生礦石冶煉廢氣里去除低含量的元素汞，其方法是將亞硒酸轉(zhuǎn)化為紅色非晶態(tài)硒，與氣態(tài)汞反應(yīng)生成硒化汞。</p><p>　　硒過(guò)濾器是固定的床式過(guò)濾器，表面積大，可與活性物質(zhì)緊密

76、接觸，使用一種類似于催化劑載體的多孔惰性材料。這種材料用紅色非晶態(tài)硒浸漬。浸漬過(guò)程是用SO2使亞硒酸溶液干燥，使紅色無(wú)定形硒沉降：</p><p>　　H2SeO3 + H2O + 2 SO2  => Se + 2 H2SO4</p><p>　　紅色非晶態(tài)硒與氣體里的汞反應(yīng)生成硒化汞：</p><p>　　S

77、e + Hg0 => HgSe</p><p>　　在過(guò)濾器的接觸時(shí)間為1-3秒鐘。</p><p>　　在過(guò)濾器里的汞含量到達(dá)10-15%之前，過(guò)濾器保持其效力。隨后，過(guò)濾器經(jīng)過(guò)處理，回收汞，再生硒。</p><p>　　在溫度0-100 °C下，與HgSe相比，汞蒸氣壓力很低。硒非常適合用作控制物質(zhì)，因?yàn)槠湔魵鈮毫υ谶@些溫度下也很低，而且硒流失率

78、很低。用水蒸氣飽和氣體，過(guò)濾器運(yùn)行溫度可達(dá)110°C，但應(yīng)避免在過(guò)濾器內(nèi)凝結(jié)。</p><p>　　對(duì)于停留時(shí)間三秒鐘的、單一階段的過(guò)濾器來(lái)說(shuō)，降壓幅度為600 Pa。</p><p>　　經(jīng)硒過(guò)濾器過(guò)濾，冶煉廢氣可以幾乎不含汞。硒過(guò)濾器也可作為第二步廢氣處理，在氣體進(jìn)入生產(chǎn)無(wú)汞酸的硫酸廠之前降低汞含量。</p><p>　　與諸如活性炭等其他固定床式汞吸

79、附器相比，硒過(guò)濾器的優(yōu)點(diǎn)是能選擇性地與汞反應(yīng)。由于硒沒有催化作用，不會(huì)發(fā)生多余的附帶反應(yīng)。例如，這樣能利用硒過(guò)濾器在含SO2的霧氣里除汞。用活性炭時(shí)，SO2氧化成SO3，SO3與水蒸氣結(jié)合形成硫酸，會(huì)阻塞過(guò)濾器（Hultbom，2003年）。</p><p>　　要使汞含量降至0.05 mg/Nm3以下，另一個(gè)方法需要用極端氣體冷卻，把溫度降至大大低于0 °C，從而把微粒汞化合物與液態(tài)汞分離。要達(dá)到同樣

80、的剩余汞濃度，也可在高達(dá)約140°C的溫度下把汞作為硒化汞 （HgSe）收取（Hultbom，2003年）。</p><p><b>　　3.2.2適用性</b></p><p>　　至少在世界各地六家工廠被證明是適用的。</p><p><b>　　3.2.3性能</b></p><p&

81、gt;　　除汞效率取決于過(guò)濾時(shí)間。除汞率要達(dá)到95%，過(guò)濾時(shí)間通常需要三秒鐘（Hultbom，2003年）。一般除汞率可達(dá)到90%。5對(duì)每小時(shí)排放平均汞濃度的起碼要求7是0.01 mg/Nm3以下（聯(lián)合國(guó)歐洲經(jīng)委會(huì)，重金屬議定書，2013年）。以下表格顯示一般減汞率。</p><p>　　表4：Boliden Rönnskar7硒過(guò)濾工藝的性能（銅-鉛-鋅冶煉）（BREF NFM，2014年）</

82、p><p>　　表5：硒過(guò)濾工藝的一般結(jié)果（Hultbom，2003年）</p><p>　　3.2.4安裝和運(yùn)行成本</p><p>　　投資成本與氣流量成正比。</p><p>　　硒材料的汞飽和時(shí)，必須更換。這是這一技術(shù)的主要費(fèi)用，基本上與除汞量成比例（Hultbom，2003年）。</p><p>　　安裝硒過(guò)濾

83、器的成本通常與在采用Boliden Norzink工藝最合適之處采用Boliden Norzink工藝的成本相當(dāng)。如果氣流率較低，則相對(duì)投資成本低于Boliden Norzink工藝的成本，因?yàn)槟鞘切枰嘣O(shè)備的凈化方法。相反，如果氣流率較高，則成本就比Boliden Norzink工藝的成本更高，因?yàn)閮艋鞯纳?jí)成本低于固定床式過(guò)濾器的成本（Hultbom，2003年）。</p><p>　　對(duì)于輸入汞濃度高的

84、較高氣流率來(lái)說(shuō)，Boliden Norzink工藝更加經(jīng)濟(jì)；但據(jù)報(bào)告，要達(dá)到最嚴(yán)格的除汞要求，可結(jié)合使用Boliden Norzink工藝和硒過(guò)濾器（Hultbom，2003年）。</p><p>　　根據(jù)工業(yè)來(lái)源的說(shuō)明性資料，對(duì)于容量為200 000 m3/h的硒過(guò)濾器來(lái)說(shuō)，初步投資成本約為300萬(wàn)歐元，加上70頓硒，每噸價(jià)格35 000歐元。</p><p>　　3.2.5跨介質(zhì)影響

85、</p><p>　　產(chǎn)生固體硒化汞廢物的元素汞或氧化汞變成蒸氣時(shí)，可能對(duì)空氣和水有影響。廢物在進(jìn)一步處理之前需要加以穩(wěn)定。含汞材料的管理，包括儲(chǔ)存、處置和貿(mào)易，應(yīng)遵守《公約》其他相關(guān)條款的規(guī)定。</p><p><b>　　3.3活性炭</b></p><p><b>　　3.3.1說(shuō)明</b></p>

86、<p>　　經(jīng)過(guò)硫浸漬的活性炭是一種已得到證明的技術(shù)，在工業(yè)用金業(yè)用來(lái)控制空氣汞排放。活性炭可在固定床式裝置里使用，也可通過(guò)碳注入方式使用。排放的氣體里所含的汞在通過(guò)濾床時(shí)與經(jīng)過(guò)硫浸漬的活性炭反應(yīng)，生成硫化汞?；钚蕴康膬?yōu)點(diǎn)是能去除排放到空氣里的所有形式的汞，包括氧化汞、附在微粒上的汞和元素汞。</p><p>　　這種控制技術(shù)捕捉的汞是用經(jīng)過(guò)硫浸漬的活性炭吸收的穩(wěn)定的硫化汞（HgS）。這種技術(shù)已達(dá)到高

87、級(jí)開發(fā)水平，是得到證明的技術(shù)，常用于有色金屬業(yè)，在采金業(yè)使用也很多，對(duì)其他金屬也用。這一技術(shù)也常用于電力業(yè)。</p><p>　　使用活性炭時(shí)，需要克服一些限制。第一，最高運(yùn)行溫度因制造商而異。氣流可能需要事先冷卻。第二，如果氣流水分高于10%，需要預(yù)處理降低水分。最后，使用活性炭控制汞排放時(shí)有火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)。但許多設(shè)施多年來(lái)一直使用活性炭而沒有發(fā)生事故。如果管理妥當(dāng)，這些風(fēng)險(xiǎn)可以減輕，并盡量減少。</p>

88、<p><b>　　3.3.2適用性</b></p><p>　　活性炭可用于去除所有形式的汞排放：氣態(tài)、微粒、元素及氧化形式。以汞重量計(jì)，活性炭在需要更換之前，能吸收10-40%。此外，經(jīng)過(guò)硫浸漬的活性炭（以重量計(jì)，15-20%）在形成穩(wěn)定的吸附劑方面效率很高。</p><p><b>　　3.3.3性能</b></p&

89、gt;<p>　　經(jīng)過(guò)硫浸漬的活性炭吸附系統(tǒng)位于壓縮機(jī)的下游，如果設(shè)計(jì)妥善，維護(hù)良好，捕汞率可達(dá)99%，使汞濃度降至0.01 mg/m3。碳生產(chǎn)商的汞吸收規(guī)格從10%到40%不等。但碳在需要更換前一般按20%的重量用于除汞。用過(guò)的吸附劑作為廢物處置，或經(jīng)過(guò)蒸餾回收元素汞。含汞材料的管理，包括儲(chǔ)存、處置和貿(mào)易，應(yīng)遵守《公約》其他相關(guān)條款的規(guī)定。</p><p>　　3.3.4安裝和運(yùn)行成本</

90、p><p>　　與資本成本有關(guān)的一個(gè)因素是需處理的氣體容積流率。圖6概要列出具有凈化、冷卻、凝結(jié)和碳吸附床式裝置的系統(tǒng)的設(shè)備材料成本。建筑安裝成本不包括在內(nèi)，因?yàn)檫@方面成本因地點(diǎn)及相關(guān)項(xiàng)目的復(fù)雜性而異。</p><p>　　圖6：經(jīng)過(guò)硫浸漬的活性炭過(guò)濾器設(shè)備材料成本作為氣流的函數(shù)（CFM：每分鐘立方英尺；1 CFM = 1.7 m3/hr）</p><p>　　主要運(yùn)行

91、成本是更換活性炭的費(fèi)用以及用過(guò)的經(jīng)過(guò)硫浸漬的活性炭的處置或蒸餾的費(fèi)用。更換率由氣流里的含汞量決定。北美更換經(jīng)過(guò)硫浸漬的活性炭的費(fèi)用為6.6美元/kg。</p><p>　　3.3.5附帶好處</p><p>　　沒有經(jīng)過(guò)硫浸漬的活性炭能非常有效地去除氣流里的有機(jī)化合物，如二惡英或呋喃以及揮發(fā)性有機(jī)化合物（VOC）。如果氣流里存在有機(jī)化合物，則通常要安裝稱為“活性炭預(yù)凈化床”的設(shè)備，在使用

92、除汞的經(jīng)過(guò)硫浸漬的活性炭床之前先去除這些有機(jī)化合物。如果沒有預(yù)凈化床，有機(jī)化合物會(huì)被吸到經(jīng)過(guò)硫浸漬的活性炭上，削弱隨后的除汞能力，并需要更加經(jīng)常地更換活性炭床，從而增加成本（Krumins等人，2013年）。</p><p>　　3.3.6跨介質(zhì)影響</p><p>　　經(jīng)過(guò)硫浸漬的活性炭吸汞使用后可能需要作為危險(xiǎn)廢物處置。含汞材料的管理，包括儲(chǔ)存、處置和貿(mào)易，應(yīng)遵守《公約》其他相關(guān)條款

93、的規(guī)定。</p><p>　　3.4DOWA過(guò)濾工藝（涂有硫化鉛的浮石過(guò)濾器）</p><p>　　硫化鉛工藝是用于從有色金屬冶煉煙道氣里除汞的一種干介質(zhì)技術(shù)。含有揮發(fā)性汞的氣體穿過(guò)過(guò)濾塔，塔內(nèi)填滿有硫化鉛涂層的小球，如顆粒狀浮石，使氣體與硫化鉛有效接觸。汞的蒸氣壓力很高，汞與含有硫化鉛的氣體接觸后，會(huì)轉(zhuǎn)化為硫化汞，而硫化汞的蒸氣壓力非常低。據(jù)測(cè)量，硫化鉛工藝的除汞率為99%，排放的汞濃

94、度為0.01-0.05 mg/Nm³。</p><p>　　從工業(yè)來(lái)源獲得的說(shuō)明性數(shù)據(jù)顯示，氣體容量為200 000 m3/h的Dowa過(guò)濾塔的初步資本成本約為550萬(wàn)歐元，再加上500立方米過(guò)濾材料成本每噸1 800歐元。過(guò)濾塔的壽命約為5-10年。</p><p>　　3.5Jerritt工藝</p><p><b>　　3.5.1說(shuō)明&

95、lt;/b></p><p>　　Jerritt工藝目前在一個(gè)金礦使用，流程如圖8所示。該工藝通過(guò)將汞轉(zhuǎn)化為氯化汞HgCl2，去除焙燒爐廢氣里的元素汞。氯化汞由汞與分解的氯Cl2反應(yīng)生成。含有氯化汞的滲出氣流用電解沉積法處理，回收元素汞，用鋅粉處理使汞沉降，或返回稠化劑收取金。</p><p>　　Jerrit工藝是2009年加拿大Yukon-Nevada金礦公司開發(fā)的，首次安裝在J

96、erritt山谷的礦石焙燒設(shè)施（美國(guó)內(nèi)華達(dá)Elko）。隨后在2010年，該系統(tǒng)安裝在礦石烘干機(jī)上。</p><p>　　工藝在床式填料塔里操作。廢氣里的氣態(tài)汞用水基溶解氯凈化液氧化：</p><p>　　Hg0 + Cl2 => HgCl2</p><p>　　填料塔是玻璃纖維強(qiáng)化的立式圓筒容器，廢氣從底部向上通過(guò)。塔內(nèi)填滿馬鞍形聚丙烯填料。凈化液從塔上部通過(guò)

97、一系列噴嘴噴到填料頂部。</p><p>　　塔的出口處有V形絲網(wǎng)除霧器防止系統(tǒng)里的凈化液體逸散。流程溫度約為40°C或更低一些，通過(guò)凈化塔壓降約1 kPa。</p><p>　　液體巡回到凈化塔，相當(dāng)于pH控制液容積的滲出流和除霧噴沫從再循環(huán)溶液里移除。在最佳工藝條件下，元素汞與溶解的氯幾乎發(fā)生完全反應(yīng)。</p><p>　　可能接觸氯化汞（高毒性）對(duì)工

98、人健康的風(fēng)險(xiǎn)也應(yīng)予以考慮。</p><p><b>　　3.5.2適用性</b></p><p>　　該工藝適用于所有焙燒廢氣，特別是SO2已通過(guò)凈化方法移除的廢氣。該工藝可有效用于輸入的汞含量高的情況，如Jerritt焙燒爐產(chǎn)生的氣體，也可用于輸入的汞含量低的情況，如Jerritt礦石烘干機(jī)產(chǎn)生的氣體。</p><p><b>　

99、　3.5.3性能</b></p><p>　　除汞效率通常為99.97%。排出氣體的汞含量一般為0.004–0.005 ppm。</p><p>　　3.5.4跨介質(zhì)影響</p><p>　　該工藝的跨介質(zhì)影響包括：</p><p>　　產(chǎn)生固體甘汞廢物（如果對(duì)氯化汞進(jìn)行電力沉積或?qū)艋瘽B出物處置后輸入焙燒濃縮劑，可避免產(chǎn)生這

100、種廢物），對(duì)空氣和水有影響。</p><p>　　3.5.5安裝和運(yùn)行成本</p><p>　　由于流程溫度低（在40 °C以下），建筑材料主要是塑料。</p><p>　　運(yùn)行成本低，因?yàn)檫\(yùn)行成本限于：</p><p><b>　　循環(huán)泵的電能消耗；</b></p><p>　　為彌

101、補(bǔ)凈化塔降壓而使用電扇的電能消耗增加；</p><p><b>　　氯氣消耗。</b></p><p>　　運(yùn)行成本與廢氣里的汞含量實(shí)際上無(wú)關(guān)。</p><p>　　圖7：配有Hg2Cl2回收選項(xiàng)的Jerritt工藝流程圖</p><p>　　3.6常用減少空氣污染技術(shù)和硫酸廠在控制汞方面的附帶好處</p>

102、<p>　　3.6.1減少污染技術(shù)</p><p>　　最佳可得技術(shù)/最佳環(huán)境實(shí)踐指導(dǎo)文件關(guān)于常用技術(shù)的一章有涉及跨領(lǐng)域問(wèn)題的一節(jié)，其中介紹了具有捕捉汞排放的附帶好處的減少污染的常用技術(shù)。本節(jié)討論這些技術(shù)對(duì)有色金屬業(yè)的適用性。</p><p>　　3.6.1.1袋濾器</p><p>　　袋濾器在有色金屬業(yè)很常用，因?yàn)檫@一技術(shù)在微?？刂品椒ɡ锸鞘占?/p>

103、效率最高的。過(guò)濾器上收集粉塵層可用反向氣流、機(jī)械搖晃、震蕩、氣動(dòng)脈沖等方法定期移除。粉塵層隨后可用冶煉回收，收取其中有價(jià)值的金屬。這一技術(shù)能有效捕捉微粒狀態(tài)的汞或吸附在微粒上的汞。</p><p>　　3.6.1.2靜電沉淀器</p><p>　　濕法和干法靜電沉淀器（ESP）在有色金屬業(yè)都廣泛使用，作為去除微粒物質(zhì)的第一階段。用干法ESP時(shí)，帶電板上收集的粉塵用敲打或震蕩的方式去除。粉

104、塵通常循環(huán)用于冶煉過(guò)程。</p><p>　　用濕法ESP時(shí)，粉塵去除靠沖洗板塊，通常用水沖洗，期間會(huì)產(chǎn)生廢水和淤漿，如果其中含有貴重材料，可在流程中回收，否則予以處置。在某些情況下，濕法ESP如果與諸如凈化器、氣體冷卻器等其他技術(shù)結(jié)合使用，能有效去除氣態(tài)汞和微粒形式的汞。</p><p>　　3.6.1.3凈化器</p><p>　　有色金屬業(yè)常用濕法凈化器來(lái)冷

105、卻氣體，去除微粒物質(zhì)和雜質(zhì)，如SO3、HCl、HF等等，作為硫酸生產(chǎn)前氣體凈化工藝的一部分。這一方法會(huì)產(chǎn)生廢水和淤漿。廢水可在凈化器里重新使用，淤漿可循環(huán)用于冶煉過(guò)程，或予以處置。含汞材料的管理，包括儲(chǔ)存、處置和貿(mào)易，都應(yīng)按照《公約》其他相關(guān)條款的規(guī)定進(jìn)行。</p><p>　　濕法凈化器能有效去除微粒形式的汞或吸附在微粒上的汞，但對(duì)去除氣流里的氣態(tài)元素汞不是十分有效，除非包含硒化合物。</p>&

106、lt;p>　　3.6.2氣體凈化和硫酸生產(chǎn)相結(jié)合</p><p>　　3.6.2.1說(shuō)明</p><p>　　氣體凈化設(shè)備與硫酸廠相結(jié)合是有色金屬業(yè)控制硫排放的一種已得到證明的技術(shù)，這種結(jié)合使用在世界各地都很常見。在某些條件下，裝配有氣體凈化設(shè)備的硫酸廠利用傳統(tǒng)微粒物質(zhì)控制技術(shù)，也能有效地從氣流里捕汞，除汞效率相當(dāng)于專門除汞的最佳可得技術(shù)的效率。在這些情況下，如果礦石特性及工藝條

107、件允許，氣體凈化過(guò)程可在硫酸生產(chǎn)前去除幾乎所有的汞，剩余的汞在材料送到硫酸廠后通過(guò)進(jìn)一步氣體凈化去除。</p><p>　　在日本進(jìn)行的一項(xiàng)研究顯示，許多公司成功地依賴氣體凈化設(shè)備和硫酸廠去除金屬冶煉設(shè)施煙道氣里的汞。這項(xiàng)調(diào)查顯示，某些銅、鉛和鋅冶煉廠正在利用這個(gè)方法有效捕汞。</p><p>　　3.6.2.2適用性</p><p>　　硫酸廠與有效除汞的氣體凈

108、化設(shè)備結(jié)合的方法已在世界各地的銅、鋅和鉛冶煉廠使用。</p><p>　　關(guān)于這種工廠的一個(gè)例子是日本的一項(xiàng)詳細(xì)研究提供的（Takaoka等人，2012年）。如圖8所示，研究對(duì)象是采用帝國(guó)冶煉功能工藝（ISP）的鋅冶煉廠，使用里綜合汞質(zhì)量平衡法。</p><p>　　縮略語(yǔ)：DEP：干法靜電沉淀器；VS：Venturi凈化器；GC：氣體冷卻器；WEP：濕法靜電沉淀器；DT：脫水塔；CAT：

109、轉(zhuǎn)化流程與吸收塔；WS：濕法凈化器</p><p>　　圖8：日本ISP鋅廠硫酸生產(chǎn)汞物質(zhì)平衡（Takaoka等人，2012年）</p><p>　　3.6.2.3性能</p><p>　　日本研究的結(jié)果顯示，結(jié)合氣體凈化設(shè)備與硫酸廠具有潛在捕汞效力。據(jù)觀察，煙道氣總汞濃度在1.7–6.1 μg/Nm3之間（Takaoka等人，2012年）。</p

110、><p>　　3.6.2.4成本</p><p>　　氣體凈化設(shè)備與硫酸廠相結(jié)合是用于從加工硫化物精礦的冶煉爐煙道氣里收集二氧化硫的標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)。如果用這一技術(shù)組合回收汞的效率相當(dāng)于使用專門除汞的最佳可得技術(shù)的效率，那么就無(wú)需額外除汞資本投資。</p><p>　　3.6.2.5附帶好處</p><p>　　氣體凈化設(shè)備與硫酸廠相結(jié)合對(duì)于捕獲二氧

111、化硫非常有效。事實(shí)上，安裝硫酸廠的主要目的是收集二氧化硫，生產(chǎn)可銷售的硫酸。</p><p>　　3.6.2.6跨介質(zhì)影響</p><p>　　由于產(chǎn)生固體汞廢物（淤漿），可能對(duì)空氣和水有影響。含汞材料的管理，包括儲(chǔ)存、處置和貿(mào)易，都應(yīng)按照《公約》其他相關(guān)條款的規(guī)定進(jìn)行。</p><p>　　4最佳可得技術(shù)和最佳環(huán)境實(shí)踐</p><p>

112、　　4.1最佳可得技術(shù)概覽</p><p>　　2. 表4列出有色金屬業(yè)確定減汞最佳可得技術(shù)時(shí)可考慮的技術(shù)概覽。如第3.6節(jié)所述，減少氣體和微粒物質(zhì)污染的技術(shù)和硫酸廠的具有附帶好處的作用也能取得可接受的低汞排放的效果。</p><p>　　表5：有色金屬冶煉和焙燒工藝汞控制專門技術(shù)總表（列示的是典型的排放控制性能，不一定顯示所有可能的情況下的結(jié)果）5、7（聯(lián)合國(guó)歐洲經(jīng)委會(huì)，201

113、3年）</p><p>　　a 性能數(shù)據(jù)依據(jù)聯(lián)合國(guó)歐洲經(jīng)委會(huì)2013年報(bào)告中所列的Boliden’s Rönnskärsverken銅鉛鋅冶煉廠的數(shù)據(jù)，</p><p>　　4.1.1有色金屬業(yè)選擇冶煉和焙燒汞控制技術(shù)的一些其他考量</p><p>　　本指導(dǎo)意見在介紹性一章里已經(jīng)討論了為附件D所列點(diǎn)源類別選擇最佳可得技術(shù)的一般原則。此處討論可

114、能影響有色金屬業(yè)選擇汞控制技術(shù)的一些其他汞化學(xué)問(wèn)題。這些意見不是規(guī)定性的，可能不是十分適用于附件D所列的一些金屬，特別是金。</p><p>　　汞可能以元素汞（Hg0）或氧化汞（Hg2+）形式并以氣態(tài)或微粒形式存在于冶煉和焙燒工藝氣體里。在許多情況下，氧化汞可通過(guò)流程中控制酸氣（SO2、NOx）和細(xì)小微粒的一般氣體凈化系統(tǒng)高效去除。因此，要使經(jīng)凈化的氣體里剩余的汞總含量很低，這些系統(tǒng)良好運(yùn)行很重要。這對(duì)于濕法氣