GB/T38968-2020
铜冶炼行业循环经济实践技术指南
Guidelinesforcirculareconomypracticaltechnologiesincoppersmeltingindustry
- 中国标准分类号（CCS）H60/69
- 国际标准分类号（ICS）13.020.20
- 实施日期2021-02-01
- 文件格式PDF
- 文本页数9页
- 文件大小743.27KB
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铜冶炼行业循环经济实践技术指南
国家标准 GB/T38968一2020 铜冶炼行业循环经济实践技术指南 Guidelimesforeireulareeonoypraetiealteechnogiesincoppersmeltingindustry 2020-07-21发布 2021-02-01实施 国家市场监督管理总局 发布 国家标涯花管理委员会国家标准
GB/38968一2020 前 言 本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草
本标准由全国产品回收利用基础与管理标准化技术委员会(SAC/TC415)和全国有色金属标准化 技术委员会(SAC/TC243)提出并归口
本标准起草单位:标准化研究院、山东省标准化研究院、东营方圆有色金属有限公司、山东标准 化协会、浙江东尼电子股份有限公司深圳市深投环保科技有限公司
本标准主要起草人:刘春霞、孙玉亭、张旭、王秀腾、李珊、崔志祥、付允、王智边瑞民、朱艺、高东峰、 林翎、王海滨、崔文昭、赵中涛、吴旭华、温炎柴
GB/T38968一2020 铜冶炼行业循环经济实践技术指南 范围 本标准规定了铜冶炼行业发展循环经济的基本原则、循环产业链、可循环利用资源种类、循环利用 途径以及循环经济实践技术
本标准适用于以铜精矿,粗铜废杂铜为原料的铜冶炼企业的循环经济实践
本标准不适用于采用含铜矿石直接堆浸工艺的铜冶炼企业的循环经济实践
规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的
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GB/T7119节水型企业评价导则 GB/T18916.18取水定额第18部分:铜冶炼生产 GB/T34152工业企业循环经济管理通则 术语和定义 GB/T34152界定的术语和定义适用于本文件
基本原则 4.1应遵循减量化、资源化及再利用的原则,通过技术集成碱少原辅料,以及煤、天然气和电能的消耗 提高气余热余能和尾矿、烟尘、阳极泥等固体废物及副产物的资源化利用水平,实现行业内部资源,能 源利用效率最大化 4.2应覆盖熔炼、吹炼,火法精炼,电解精炼等主要工序的资源、能源高效利用和再生资源循环利用等 循环经济主要环节
循环产业链 铜冶炼行业循环经济产业链示意图见图1
其中,熔炼、吹炼,火法精炼、电解精炼等主要工序构成 循环经济产业链的主体部分,烟气制酸、余热余能利用、废水回用、固体废物及副产物综合利用构成循环 经济产业链延长部分
GB/T38968一2020 渣精矿 渣尾矿 建材 链 选矿 废杂 黑粉 电解液净化 处理后的废 部分电 水及废液 解液 熔炼 精炼 熔炼 吹炼 备料 链 火法精炼 电解精炼 阴极倒 饮连 吹炼 精 蒸汽 燕汽 收尘 极泥 余热回用 电鲤液诫池 余热锅炉 余热钢炉 残极 烟尘 烟尘 烟气 烟气 ,烟气" 提取有 提取有价 烟生 价金属 收尘 收尘 收尘 金属 烟尘 烟尘 衣 烟尘 化水浓水及制备 市 酸泥 纯水生废水 理 发电 净烟气 业 设备冷却水 回 返培炼 用 制股系统 初期雨水 净烟气 污酸及酸性废 中和渣 环集烟气脱随废水 注下划线表示该物质为铜冶炼行业主要产物和废弃物
图1铜冶炼行业循环经济产业链 可循环利用资源种类 6 6.1可循环利用主要废水种类 可循环利用主要废水种类见表1
表1可循环利用主要废水种类 序号 工序 可循环利用主要废水种类 设备冷却水 熔炼、吹炼、火法精炼 环集烟气脱硫废水 阳极板冲洗水,阴极洗涤废水,残极洗涤废水,阳极泥压滤液,压滤机 电解精炼 滤布清洗水、脱铜阴极洗涤废水、蒸发冷凝水等 制酸 制酸系统污酸,含重金属酸性废水等 化水 浓水.制备纯水产生废水等
GB/38968一2020 6.2可回收利用主要固体废物及副产物种类 可回收利用主要固体废物及副产物种类见表2. 表2可回收利用主要固体废物及副产物种类 工序 序号 可回收利用主要固体废物及副产物种类 精矿仓卸料产生粉尘、配料产生粉尘等 备料 熔炼 熔炼炉渣、余热锅炉除尘灰、熔炼烟尘等 吹炼 吹炼炉渣,余热锅炉除尘灰、吹炼烟尘等 渣精矿,渣尾矿等 渣选 火法精炼 精炼炉渣,精炼烟尘等 电解精炼 残极、阳极泥,电解液滤渣等 酸泥 污酸处理 电解液净化 黑铜粉 污水处理 中和渣 6.3可回收利用主要废气种类 可回收利用主要废气种类见表3 表3可回收利用主要废气种类 序号 工序 可回收利用主要废气种类 熔炼 熔炼烟气 吹炼 吹炼烟气 6.4可回收利用主要二次能源种类 可回收利用主要二次能源种类见表4
表4可回收利用主要二次能源种类 序号 工序 可回收利用主要二次能源种类 熔炼 熔炼烟气余热 吹炼 吹炼烟气余热 火法精炼 精炼烟气余热 循环利用途径 7.1减量化途径 7.1.1节材 7.1.1.1根据产品全生命周期理论分析设计生产过程,宜采用新工艺、新技术,提高生产各环节铜的回
GB/T38968一2020 收率,降低吨铜矿石消耗量
7.1.1.2最大限度利用含铜废料,包括残极、废杂铜等,提高铜矿石及其他天然矿物资源的资源产出
7.1.2节水 7.1.2.1采取措施进行设备冷却用水循环使用或串级利用
7.1.2.2采用高效、安全可靠的先进水处理技术,采用清污分流、循环供水、串级供水等技术,提高水的 重复利用效率
7.1.2.3按照GB/T7119的要求开展节水评价工作,且满足GB/T18916.18的取水定额要求
7.1.3节能 7.1.3.1采用新工艺、新技术、新设备,优化生产工艺流程和工序间的衔接配合,减少生产过程中的能源 消耗
7.1.3.2优化用能结构在保证安全、质量的前提下减少不可再生能源投人,优先使用可再生能源或者 低碳清洁的新能源
7.1.3.3采用节能、节电设备及自动控制系统 7.2资源化及再利用途径 7.2.1废水回收循环利用 熔炼、吹炼及精炼单元废水利用" 7.2.1.1 -设备冷却水经管网送至污水处理单元,经处理达标后回用 -环集烟气脱硫废水送至制酸系统
7.2.1.2电解单元废水利用 -阳极板冲洗水、阴极洗涤废水,残极洗涤废水等经处理后可返回电解系统 阳极泥压滤液、压滤机滤布清洗水含有部分阳极泥、Cu,As,B,Sb,Ag等,经过滤后补充人电 解液 脱铜阴极洗涤废水、蒸发冷凝水等返回电解液循环槽
7.2.1.3制酸单元废水利用 制酸系统污酸及酸性废水中的金属离子、酸性物质应优先进行回收和综合利用 -制酸系统污酸及酸性废水经处理达标后循环使用
7.2.1.4化水单元产生的浓水及制备纯水产生的废水经处理后返回工艺系统利用
7.2.1.5硫酸场地初期雨水及生产厂区其他场所初期雨水宜优先处理回用
7.2.2固体废物及副产物资源化利用 7.2.2.1备料单元在精矿仓卸料、配料过程中回收的粉尘返回工艺系统利用
7.2.2.2熔炼单元固废资源化利用 -熔炼炉渣经冷却后,送至渣选单元回收渣精矿; 余热锅炉除尘灰返回备料单元作为原料使用
7.2.2.3吹炼单元固废资源化利用 -熔炼炉渣经冷却后,送至渣选单元回收渣精矿; 余热锅炉除尘灰返回备料单元作为原料使用 7.2.2.4渣选单元产生的渣精矿返回备料车间作为原料使用 7.2.2.5精炼单元产生的精炼炉渣返回熔炼炉处理
GB/T38968一2020 7.2.2.6熔炼、吹炼及精炼经除尘器收到的烟尘可返回工艺系统或回收Pb,Cd等有价金属元素
7.2.2.7电解单元固废及副产物资源化利用 -残极经清理后返回火法精炼单元重新熔铸成阳极板; -阳极泥、电解液滤渣经收集后可提取有价金属
7.2.2.8污酸处理单元产生的酸泥应综合回收提取有价金属
7.2.2.9电解液净化产出的黑铜粉含有Pb,A、等重金属,应返回火法精炼处理 7.2.2.10污水处理产生的中和渣可返回熔炼系统综合利用
7.2.3废气资源化利用 硫熔炼、铜毓吹炼过程中产生的烟气经净化后可回收生产HSO或其他硫产品
7.2.4二次能源综合利用 7.2.4.1熔炼、吹炼及火法精炼产生的高温烟气在进人除尘系统前,应合理回收余热
7.2.4.2制酸中温位(转化)和低温位(吸收)余热宜回收利用
7.2.4.3利用余热锅炉产生的蒸汽作为对炉料蒸汽干燥的热源
7.2.4.4利用余热产生的蒸汽供采暖或余热发电系统使用
7.2.4.5利用余热产生的蒸汽可作为电解液保温的热源
循环经济实践技术 8.1能源及资源减量化 8.1.1节能 8.1.1.1 氧气底吹熔炼技术 制硫化矿物经氧气底吹熔炼产出铜镜,铜镜经氧气底吹连续吹炼产出粗铜,粗铜送精炼炉,熔炼阶 段可加人自产的冷料,吹炼阶段可加人残极、外购废杂铜等冷料
8.1.1.2氧气侧吹熔池熔炼技术 氧气侧吹熔池熔炼技术采用工业氧进行强化熔炼,物料通过加料系统从炉顶加料口连续加人至炉 内,富氧空气从炉身两侧一次风口鼓人炉内熔体中,从炉顶加人的物料在强烈搅动的熔体中快速熔化完 成化学反应
8.1.1.3双侧吹竖炉熔池熔炼技术 双侧吹竖炉熔池熔炼技术通过双侧、多风道将50%一90%浓度的富氧空气吹人熔炼炉内的熔渣和 新人炉物料的混合层,富氧空气直接接触和搅拌含有新进物料的熔体,在强烈而均匀的搅拌和高温作用 下,使富氧空气中的氧直接与炼铜物料中的铁和硫发生氧化反应
8.1.1.4粗铜自氧化还原精炼技术 粗铜自氧化还原精炼技术取消了火法炼铜生产工艺的氧化和还原两个作业过程,并通过鼓人惰性 气体搅拌铜液,创造良好反应动力学条件,可利用铜液中自身的氧和杂质反应一步脱杂除氧,实现还原 剂(天然气)零消耗
GB/T38968一2020 8.1.1.5有色冶金高效节能电液控制集成技术 采用虚拟样机、半实物联合仿真及电液比例伺服集成控制等现代设计及控制技术,以提高电解效 率,降低电耗
8.1.1.6双炉粗铜连续吹炼节能技术 将传统间歇式PS转炉吹炼在一个吹炼空间分先后间断进行,改为分置到两个独立固定的吹炼空 间造渣炉和造铜炉),实现充分利用熔炼炉所产冰铜显热,避免鼓风机空吹消耗电能;设置中压余热锅 炉,回收余热生产中压饱和蒸汽进行余热发电,实现节能
8.2资源化 8.2.1废水资源化 8.2.1.1冶炼烟气洗涤废酸处理技术 冶炼烟气洗涤废酸处理技术采用硫化剂与烟气洗涤废酸中As,Cu等重金属离子反应,生成难溶的 硫化物沉淀,实现As,Cu等重金属离子的脱除
8.2.1.2呻铜混合有色冶炼废水处理技术 呻铜混合有色冶炼废水处理技术通过二段中和除杂,回收石膏和重金属;可制备CuHAsO,并用 于铜电解液净化;可制备As.O.产品;CuHAsO经sO还原、HsO，氧化浸出回收CusO循环利用
8.2.1.3冶炼烟气污酸中重金属处理及镍酸铵富集技术 冶炼烟气污酸中重金属处理及徕酸铵富集技术在冶炼烟气制酸产生的含酸5%10%污酸中添加 专用络合剂,使重金属离子及A、与药剂在反应器内快速反应后进人板框压滤机固液分离
滤液可返 回动力波洗涤系统循环使用,也可用于稀酸补充液
滤饼可回收利用提取有价金属或外运处置
该技 术适用于冶炼烟气制酸产生的含酸5%~10%污酸处理
8.2.2固体废物资源化 8.2.2.1铜冶炼烟灰等废弃物湿法处理技术 铜冶炼烟灰等废弃物湿法处理技术以铜冶炼过程中产出的铜转炉烟灰、倾动炉高锌烟灰、黑铜渣浸 出渣和电解废酸等危险废物为原料,采用三段浸出、萃取、溶液净化、合成、置换等全湿法处理工艺,得到 CuSO溶液、活性氧化锌、三盐基硫酸铅、精钢和Bi.,O等产品,以实现铜冶炼烟灰中Cu,Zn,Pb、,In,B 的回收及As的无害化处理
8.2.2.2铜阳极泥湿法处理技术 铜阳极泥湿法处理技术工艺流程包括;硫酸化熔烧脱砸-稀硫酸浸出-浸出液铜置换银得银粉- 银粉经熔炼、电解后得银;浸出渣水溶液氯化分金-氯化液控制电位还原得金,氯化渣再经浸出、,还原后 得银粉送人银熔炼系统
8.2.2.3白烟尘处理技术 白烟尘处理技术将烟尘首先经两段浸出浸出渣外售给铅冶炼厂回收铅;浸出液电积脱铜电积铜 返回熔炼系统;脱铜后液蒸发结晶得粗制硫酸锌,粗制硫酸锌外售给锌冶炼厂回收Zn;结晶母液用SO
GB/T38968一2020 还原沉呻,得到产品As,O
该技术适用于对转炉烟气除尘器收集到的Pb等重金属含量高的烟尘的 回收处理
8.2.2.4火法有色冶炼烟尘中碑,铜、铅,锌及稀贵重金属分离去除资源化回收技术 火法有色冶炼烟尘中呻、铜、铅、锌及稀贵重金属分离去除资源化回收技术利用脱硫副产品液体 SO
脱除有色冶炼烟尘中的As,烟尘脱碘后,再回收有价及稀贵金属
工艺流程包括;烟尘硫酸浸出 母 电积脱铜浓缩结晶粗硫酸锌一液体sO，还原沉呻-压滤除呻(呻进一步提纯加工 液返浸出
该技术适用于处理铜冶炼烟尘,回收有价金属
8.2.3废气资源化 8.2.3.1 绝热蒸发稀酸冷却烟气净化技术 绝热蒸发稀酸冷却烟气净化技术使用稀酸喷淋含sO的烟气,利用绝热蒸发降温增湿及洗涤的作 用,从烟气中分离出杂质,实现吸收废气、调整烟气温度的要求
8.2.3.2单接触十尾气脱硫技术 单接触十尾气脱硫技术将冶炼烟气中的大部分sO以HsO的形式回收,少量再通过烟气脱硫 装置以其他化工产品回收,实现sO转化率不低于99%,适用于sO，浓度在3.5%一6%之间的烟气制 取HSO
8.2.3.3双接触技术 双接触技术通过一次转化,将sO烟气转化生成的sO在吸收塔(中间吸收塔)吸收生成HsO 未转化的SO
返回转化器进行二次转化;二次转化后的sO在吸收塔最终吸收塔)被吸收生成 HsO
该技术可实现烟气中sO以HsO的形式回收,sO转化率不低于99.5%,适用于SO浓度 在5%14%的烟气制取HsO 8.2.3.4so再循环技术 SO再循环技术将反应后含sO的烟气循环至转化器一层人口,实现抑制转化器第一触媒层sO. 转化率的作用,并控制触媒层温度在允许范围内,可实现sO转化率超过99.9%,适用于SO浓度高于 14%的烟气制取HSO
铜冶炼行业循环经济实践技术指南GB/T38968-2020解读
背景介绍
铜是一种极为重要的金属，在工业领域中有着广泛的应用。但是，传统的冶炼方式会对环境造成严重的污染，并且浪费大量的资源。为了更好地保护环境和有效利用资源，近年来，铜冶炼行业在逐步推进循环经济。针对这一趋势，标准化组织制定了《铜冶炼行业循环经济实践技术指南GB/T38968-2020》，旨在规范铜冶炼行业的循环经济实践，推动技术创新和产业升级。
实践指南解读
《铜冶炼行业循环经济实践技术指南GB/T38968-2020》主要包含以下内容：
- 总则：介绍了该指南的目的、适用范围、术语和定义等。
- 循环经济管理体系：详细阐述了铜冶炼企业应建立循环经济管理体系，包括组织架构、职责与权限、流程控制等。
- 资源利用：主要介绍了铜冶炼企业在生产过程中应如何有效利用资源，包括原料回收、废渣利用、能源回收等。
- 节能减排：强调了铜冶炼企业应优化能源结构、推广节能技术、减少污染排放等，从而达到可持续发展和循环经济的目标。
- 技术创新：介绍了一些先进的铜冶炼工艺和设备，在保证质量和效率的前提下，对资源利用和环境保护有着积极的促进作用。
实践指导
《铜冶炼行业循环经济实践技术指南GB/T38968-2020》为铜冶炼企业提供了很好的指导，可以帮助企业规范自身的循环经济实践行为，促进技术创新和可持续发展。
对于铜冶炼企业来说，要有效地实施循环经济，需要做到以下几点：
- 加强管理：建立循环经济管理体系，制定相应的管理制度和标准，确保循环经济实践得到逐步推广和落实。
- 优化资源利用：在生产过程中，尽
最大限度地利用原料和废渣，采用先进的技术手段，提高资源利用效率和回收率。 - 推广节能减排：积极开展清洁生产，推广节能技术和环保设备，减少污染物排放，既可以保护环境，也可以降低生产成本。
- 持续创新：加强科研与技术创新，引导企业在生产过程中使用先进工艺和设备，不断提高产品质量和生产效率，带动行业升级和转型。
结论
铜冶炼行业循环经济实践技术指南GB/T38968-2020为铜冶炼企业规范自身的循环经济实践行为，促进技术创新和可持续发展提供了很好的指导。铜冶炼企业要加强管理，优化资源利用，推广节能减排，持续创新，才能在循环经济的大背景下实现可持续发展，共建美好未来。
