6 指标确定说明
6.1 生产工艺与装备指标的确定
铜电解生产工艺的先进程度、装备水平的高低以及整个设备的配套程度对企业达到清洁生产要求起着至关重要的作用。采用先进的生产工艺与装备是实现清洁生产的重要途径。对于铜电解业来说,采用机械自动化操作和先进的压滤装置,不仅可提高生产效率,还可满足环保要求;电解生产作业面和废水管道、废水集池等,经常受到酸、碱和各种化学溶液腐蚀,受腐蚀破坏的地面和废水系统,可造成有毒化学物渗入地下,污染土壤和地下水源,故要求电解生产作业地面和废水系统应具备可靠的防腐、防渗漏性能。但由于工艺与装备水平不易定量测量,因此,在本标准中对其仅做定性描述。
6.2 资源能源利用指标的确定
资源能源利用指标选择了铜电解生产最常用的经济技术指标,铜电解生产最大的环境污染问题是废水、酸雾及噪声,因此选择了生产吨阴极铜新鲜水耗水量,耗水量越大, 废水产生量将越大,对环境危害也越大,另外还考虑了硫酸等原辅材料的单耗分级指标和电流效率、综合能耗等能源消耗指标。
6.3 产品指标的确定
产品指标可直接反映出行业技术的先进性、操作的规范性以及管理的严格性。本标准充分参考了当前国际现行指标以及国家质量技术监督局1998年修订发布的阴极铜产品质量标准(GB/T467-1997)。
6.4 污染物产生指标的确定
污染物产生指标是本标准中最重要的要求,它直接与环境相关。铜电解生产过程产生的污染物来源于具体的生产环节,主要为:电解阶段产生的硫酸雾;出槽洗板过程和地面清洗产生的含有Cu2+等重金属的废水及清洗滤布产生的废水;剥离阶段产生的噪音等。
上述污染物的产生与各企业的生产规模、工艺路线、技术水平和管理水平密切相关,本标准根据我国电解铜企业的具体状况,制定了污染物产生指标,共分三级。以本标准中的三级标准为例:铜电解实行电解液循环利用后,废水产生量主要来自于车间生产作业面废水、清洗废水以及跑冒滴漏废水,生产1吨金属铜废水产生量约为1.0t。
6.5 废物回收利用指标的确定
铜电解生产会产生废气、废液以及固体废物。废气主要来源于硫酸雾。电解过程产生的硫酸雾,考虑其具有腐蚀性,故要求电解车间进行强制通风,确保生产车间中硫酸雾含量低于《大气污染综合排放标准》(GB16297-1996)中规定的排放浓度限值45mg/m3。废液主要来源于洗涤用水,出槽板和电解槽采用清水冲洗,产生大量含有Cu2+,Ni2+、Pb2+等重金属的废水,这些废水经沉淀处理后进入电解液循环系统回用。
固体废物来源于阳极泥和净液车间脱铜电解过程中产生的黑铜粉。阳极泥中富含贵重有价金属可回收提取。黑铜粉中含Pb、As等重金属须送火法精炼处理。
6.6 环境管理要求的确定
环境管理要求是一类定性指标,主要从企业是否进行了生产过程的环境管理、环境审核、是否符合环境法律法规、废物处理处置和相关环境管理等五个方面考虑。其中废物处理处置从制度和处理方法两方面加以界定。
铜电解生产的各个过程都会产生污染物。电解工段产生硫酸雾、泥浆,压滤工段产生大量阳极泥,清洗滤布产生废水,剥离工段产生噪声等。
在环境管理要求中,应按照清洁生产审核指南的要求进行审核;要求一级达标企业能按照GB/T 24001标准建立并运行环境管理体系,企业的环境管理手册、程序文件及作业文件等应齐备;要求二级、三级达标企业环境管理制度健全,原始记录及统计数据齐全有效;要求生产管理中有原材料质检制度和原材料定额管理及能耗、水耗、产品合格率方面的考核制度。
6.7 有关数据和计算方法的说明
本标准所制订的指标是依据2007年中国有色金属行业协会统计资料所提供的数据。相关指标的计算方法是行业内公认通用的。
6.7.1 电流效率
电流效率是铜电解生产过程中的一项非常重要的技术经济指标。它在一定程度上反映了电解生产的技术和管理水平。电流效率与生产工艺密切相关,国内普遍采用骨胶、硫脲、干酪素作为电解添加剂,电流效率一般在90%以上,管理规范、操作要求严格的企业达到 95%以上。
本标准在确定电流效率指标时,充分考虑到国内铜电解企业的产品类型、生产技术和管理水平等具体情况。
6.7.2综合能源单耗
综合能源单耗是电解工艺段的工艺能源单耗与工艺产品辅助能耗及损耗分摊量之和。电解工艺段主要能耗为电解消耗直流电耗和电解液加热过程的蒸汽消耗。2007年颁发的《铜冶炼企业单位产品能源消耗限额》(GB21248-2007),规定了现有铜冶炼企业单位产品综合能耗限值为220kg标煤/t,新建企业限额为170 kg标煤/t,先进值限额为130 kg标煤/t。
① 电能单耗
电能单耗是电解生产中一项综合技术指标,电解槽效应越大,槽平均电压就越高,电耗就必然高。国家发展改革委员会2006 年第40 号公告(铜冶炼行业准入条件)规定阴极铜直流电耗必须在285 千瓦时/吨以下。
② 蒸汽单耗
蒸汽单耗是铜电解生产中的另一项能耗指标,蒸汽主要用于电解液的加热。蒸汽消耗量与电流密度有关,电流密度越高,由电解液电阻而产生的热量增加,故用来加热电解液所需的蒸汽消耗量会减少。目前我国铜电解企业蒸汽单耗在0.4~1.0t/t。
6.7.3 铜回收率
铜回收率是指阴极铜中含铜质量与阳极铜中含铜质量的比值。该指标是铜电解工艺对资源的利用率,铜回收率一般都在99%以上。
6.7.4 硫酸雾的产生量
铜电解生产过程中由于电解时温度较高(65℃左右)会产生硫酸雾等蒸汽,其浓度可能会超过《大气污染物综合排放标准》(GB16297-1996)中规定的排放浓度限值45mg/m3。
鉴于硫酸雾的腐蚀性,电解车间必须采用强制排风设备以改善车间内操作环境及车间外环境。