Сжигание топлива в обрабатывающей промышленности (стр. 27 )

Quaß U. (1997) Landesumweltamt Nordrhein-Westfalen, Personal communication

Rentz O., Püchert H., Penkuhn T., and Spengler T.(1995) Stoffstrommanagement in der Eisen - und Stahlindustrie, Konkretisierung des § 5 Abs. 1 Nr. 3 Bundes-Immissionsschutzgesetz, Umweltforschungsplan des Bundesministers für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit, Luftreinhaltung, Forschungsbericht 95-104 06 001

Rentz O., Sasse, H., Karl, U., Schleef, H.-J., and Dorn, R.(1996) Emission Control at Stationary Sources in the Federal Republic of Germany, Volume II, Heavy Metal Emission Control, Umweltforschungsplan des Bundesministers für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit, Luftreinhaltung, 104 02 360

Steinmann U. (1984) Verminderung der Emissionen Zinkarbeit des Hüttenwerkes, Altanlagenprogramm des Bundesministers des Inneren, Luftreinhaltung, Nr. 1065

United Nations (1993) Industrial Statistics Yearbook 1991, Vol. II, Commodity Production Statistics, New York

US EPA (1990) AIR Facility Subsystem, EPA-Doc. 450/4-90-003, Research Triangle Park.

US EPA (1995) Compilation Of Air Pollutant Emission Factors, Volume I, Fifth Edition, AP-42

18 БИБЛИОГРАФИЯ

UN ECE State-of-the-Art Report on the Heavy Metals Emissions, the UN ECE Task Force on Heavy Metals Emissions, Prague, the Czech Republic, June 1994.

US EPA (1995) Compilation Of Air Pollutant Emission Factors, Volume I, Fifth Edition, AP-42

Rentz O., Sasse, H., Karl, U., Schleef, H.-J., and Dorn, R.(1996) Emission Control at Stationary Sources in the Federal Republic of Germany, Volume II, Heavy Metal Emission Control, Umweltforschungsplan des Bundesministers für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit, Luftreinhaltung, 104 02 360.

19 ВЕРСИЯ, ДАТА И ИСТОЧНИК

Версия: 2.1

Дата: 1 февраля 1999 г.

Откорректировано: Otto Rentz; Ute Karl

University of Karlsruhe (TH)

Germany

Источник: J. M.Pacyna

Norwegian Institute for Air Research (NILU)

Norway

Поддержка: Otto Rentz, Dagmar Oertel

University of Karlsruhe (TH)

Germany

20. ВОПРОСЫ

Любые замечания или вопросы по данной главе отправляйте по адресу:

Ute Karl

French-German Institute for Environmental Research

University of Karlsruhe

Hertzstr 16

D-76187 Karlsruhe

Germany

Тел.: [phone]

Факс: [phone]

E-mail: ute. *****@***uni-karlsruhe. de

SNAP-КОД: НАЗВАНИЕ ИСТОЧНИКА: NOSE-код: NFR-код:

030309 ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ С КОНТАКТОМ Вторичное производство меди 104.12.10 1 A 2 b

1 ВКЛЮЧАЕМЫЕ ВИДЫ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ

В данную главу включена информация о выбросах в атмосферный воздух при вторичном производстве меди на плавильных заводах. Плавильные заводы по вторичному производству меди производят около 40% от общего производства меди в мире [Pacyna, 1989 г.]. Для переработки скрапа и других вторичных материалов используются пирометаллургические процессы. Как и в случае первичного производства меди, в качестве конечной очистки применяется электролитический метод. В этой главе описаны методы расчета выбросов загрязняющих веществ при вторичном производстве меди [Parker, 1978 г.; UN ECE, 1994 г.].

2 ВКЛАД В СУММАРНЫЕ ВЫБРОСЫ

При вторичном производстве меди может выделяться ряд микроэлементов в незначительных количествах. Их выбросы в мировом масштабе не велики. Nriagu и Pacyna (1988 г.) сделали вывод о том, что доля выбросов заводов по вторичному производству меди составляет менее 1% от общих выбросов меди, свинца, сурьмы, селена и цинка. Примерно такая же доля выбросов от вторичного производства меди была рассчитана для европейских стран в начале 1980-х годов (Pacyna, 1983 г.). Вместе с тем заводы по вторичному производству меди, или заводы по рафинированию меди могут быть важными источниками выбросов микроэлементов-загрязнителей в местном масштабе.

Доля выбросов от вторичных производств меди в суммарных выбросах стран CORINAIR90 представлена в таблице 1.

Таблица 1: Доля в суммарных выбросах, согласно данным инвентаризации CORINAIR’90 (28 стран)

Категория источника	SNAP-код	Доля в суммарных выбросах [%]
SO2	NOx	НMЛOC	CH4	CO	СО2	N2O	NH3
Вторичное производство меди	030309	0	-	0	-	0	-	-	-

0 = данные о выбросах имеются, но их величина ниже допустимого предела округления (0,1%)

- = нет данных о выбросах

3 ОБЩАЯ ИНФОРМАЦИЯ

3.1 Описание

Под заводом по вторичному производству меди подразумевают любой завод или фабрику, на которых медьсодержащие материалы, отличные от медных концентратов (руды), извлекаемых из месторождений, перерабатываются с помощью металлургического или химического процесса в очищенную медь или медную пыль (добавочный продукт).

Переработка меди является наиболее распространенным процессом в цветной металлургии. Медный металлический скрап может быть в виде:

·  медного скрапа (лома), такого как бракованные изделия, проволока, части водопроводных труб, приборов, электрических систем, продукты переработки кабеля;

·  сплавов, таких как латунь, ружейный металл, бронза, в виде радиаторов, осветительных приборов, частей машин, токарных изделий, раздробленных металлов;

·  медно-железного скрапа, такого как электрические моторы или его части, листовой скрап, элементы электрической цепи и распределительные щиты, телефонный скрап, трансформаторы и раздробленные материалы.

Другая большая группа медьсодержащих материалов состоит из окисленных материалов, включая окалину, золу, шлаки, накипь, частицы шаров шаровой мельницы, катализаторы, а также материалы, собираемые очистными системами.

Содержание меди в скрапе меняется от 0 до почти 100% (UN ECE, 1994 г.). К другим металлам, содержащимся в скрапе, относятся подлежащие удалению цинк, свинец, олово, железо, никель и алюминий, а также небольшое количество драгоценных металлов.

В зависимости от химического состава, сырье, используемое на заводах по вторичному производству меди, может обрабатываться в различных печах, включая:

·  доменные печи (до 30% Cu средней загрузки),

·  конвертеры (около 75% Cu),

·  анодные печи (около 95% Cu).

Металл, прошедший обработку в доменной печи («черная медь»), перерабатывается в конвертере, затем проходит очистку в анодной печи. На каждой стадии добавляется дополнительное сырье с соответствующим содержанием меди.

В доменной печи смесь сырьевых материалов, железного скрапа, извести и песка, а также кокс загружаются в верхнюю часть. Воздух, который может быть обогащен кислородом, продувается через фурму, кокс сгорает и сырье плавится в условиях восстановления. Черная медь и шлак выгружаются через отверстия.

Конвертеры, используемые при первичном производстве меди, работающие с медным штейном, содержащим сульфид железа, выделяют тепло, и для управления температурой часто используются добавки медного скрапа. Конвертер обеспечивает удобную и дешевую форму обработки скрапа, но при этом часто достигается только умеренная эффективность газовой очистки. При гидрометаллургической обработке скрапа с использованием аммиачного выщелачивания получаются растворы, которые могут быть восстановлены водородом до медного порошка (Barbour и др., 1978 г.). Кроме того, эти растворы могут подвергаться экстракции растворителем с целью получения сырья для медного элемента.

Медь из конвертера загружается вместе с медьсодержащим сырьем в анодную печь. Процесс обычно проводят в отражательной печи с использованием нефтепродуктов или угольной пыли. После плавления воздух продувается в ванну для окисления оставшихся примесей.

Латунь, содержащая свинец (до 3% Pb), находит широкое применение, и переработка ее отходов является важным источником выбросов. Эти отходы обычно содержат большое количество мелкой металлической стружки и отходов токарного производства, покрытых смазкой и фрезеровочными маслами. В состав медьсодержащих кабелей и моторов входят пластиковые или резиновые изоляционные материалы, масляный или другой лак. В этих случаях необходима предварительная обработка скрапа для удаления данных неметаллических соединений. Скрап более мелких размеров может подвергаться термической обработке во вращающейся обжиговой печи, снабженной установкой для дожигания отходящих газов и масляных паров (так называемый Intal-процесс). Для удаления резиновых и пластиковых изоляционных материалов из кабелей также существует ряд технологий (Barbour и др., 1978 г.; UN ECE, 1994 г.).

Все три процесса, применяемые во вторичном производстве меди, являются источниками выбросов в атмосферу различных загрязняющих веществ.

3.2 Определения

Вторичное производство меди – производство меди из материалов, отличных от руды.

3.3 Меры по снижению выбросов

Снижение выбросов при вторичном производстве меди должно осуществляться эффективными улавливающими установками для пыли из первичных отходящих газов и неорганизованных источников. Также могут использоваться тканевые фильтры, снижающие выбросы пыли до 10 мг/м3 (UN ECE, 1994 г.).

4 УПРОЩЕННАЯ МЕТОДИКА

Применение общих коэффициентов выбросов и соответствующих статистических данных можно рассматривать как упрощенную методику для расчета выбросов во вторичном производстве меди. Однако необходимо отметить, что химический состав исходного скрапа является одним из наиболее важных факторов, влияющих на величину выбросов. Химический состав исходного скрапа, а, следовательно, и коэффициенты выбросов, значительно меняются от одного завода к другому.

5 ДЕТАЛИЗИРОВАННАЯ МЕТОДИКА

В этом случае необходимо использовать различные коэффициенты выбросов для разных производственных технологий. При этом необходимо учитывать эффективность пылегазоочистки. Для определения различных коэффициентов выбросов необходимо провести измерения в различных репрезентативных точках.