銅冶金企業(yè)單位產(chǎn)品能源消耗
《中華人民共和國節(jié)約能源法》規(guī)定生產(chǎn)過程中能耗高的產(chǎn)品的生產(chǎn)單位應當執(zhí)行單位產(chǎn)品能耗限額標準。對超過單位產(chǎn)品能耗限額標準的用能單位,由管理節(jié)能工作的部門按照國務院規(guī)定的權(quán)限責令限期治理。在此背景下,國家相關(guān)部門出臺了《國家產(chǎn)品能源消耗產(chǎn)品標準》。
中國銅冶煉企業(yè)單位產(chǎn)品能源消耗限額(GB 21248—2014)對銅冶煉企業(yè)單位產(chǎn)品能耗限額的限定值、準入值和先進值作出了規(guī)定。2015年1月1日起實施的銅冶煉企業(yè)單位產(chǎn)品能源消耗限額標準對現(xiàn)有及新建銅冶煉企業(yè)分銅精礦冶煉工藝和粗、雜銅冶煉工藝的單位產(chǎn)品能耗限額限定值、準人值和先進值作出了相應規(guī)定,見表5-18~表5-23。
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《銅冶煉行業(yè)規(guī)范條件2014》中有關(guān)能源消耗的規(guī)定如下:銅冶煉企業(yè)須具備健全的能源管理體系,配備必要的能源(水)計量器具,有條件的企業(yè)應建立能源管理中心,所有企業(yè)能耗必須符合國家相關(guān)標準的規(guī)定。新建利用銅精礦的銅冶煉企業(yè)粗銅冶煉工藝綜合能耗在180kgce/t及以下,電解工序(含電解液凈化)綜合能耗在100kgce/t及以下?,F(xiàn)有銅冶煉企業(yè)粗銅冶煉工藝綜合能耗在300 kgce/t及以下。新建利用含銅二次資源的銅冶煉企業(yè)陰極銅精煉工藝綜合能耗在360 kgce/t及以下,其中陽極銅工藝綜合能耗在290 kgce/t及以下?,F(xiàn)有利用含銅二次資源的銅冶煉企業(yè)陰極銅精煉工藝綜合能耗在430kgce/t及以下,其中陽極銅工藝綜合能耗在360kgce/t及以下。
我國銅冶煉已完全淘汰落后的鼓風爐、反射爐和電爐工藝,全部采用較為先進的閃速熔煉、熔池熔煉工藝,加上富氧、高銅锍品位、煙氣余熱回收等技術(shù)措施的應用,各企業(yè)工藝與綜合能耗,一般都能達到GB21248—2014中的準人值。
新建再生銅冶煉企業(yè)陽極銅工藝綜合能耗(雜銅-陽極銅)在290kgce/t及以下,現(xiàn)有企業(yè)在350 kgce/t及以下。新建和改造的黃雜銅/紫雜銅直接利用熔煉項目綜合能耗須在80kgce/t銅及以下,現(xiàn)有黃雜銅/紫雜銅直接利用企業(yè)綜合能耗在100kgce/t及以下?,F(xiàn)有冶煉企業(yè)要通過技術(shù)改造節(jié)能降耗,在“十二五”末達到新建企業(yè)能耗水平。
《鉛冶煉企業(yè)單位產(chǎn)品能源消耗限額》(GB 21250—2014)中規(guī)定現(xiàn)有鉛冶煉企業(yè)單位產(chǎn)品綜合能耗限定值如表5-24所示。
![現(xiàn)有鉛冶煉企業(yè)單位產(chǎn)品綜合能耗限定值 現(xiàn)有鉛冶煉企業(yè)單位產(chǎn)品綜合能耗限定值](/uploads/image/20230601/992355e9238eff88172dbbc15e9238ef.jpg)
鉛冶煉產(chǎn)品主要包括粗鉛、精鉛、硫酸、陽極泥和次氧化鋅五類產(chǎn)品。由粗鉛到精鉛的電解精煉過程,能耗較低,其中直流電耗約120kW·h/t,因此,作為中間產(chǎn)物的粗鉛生產(chǎn),是鉛生產(chǎn)過程的主要耗能工序。
生產(chǎn)粗鉛的能耗和所使用的原料鉛品位密切相關(guān)。一般來說,人爐料的鉛含量越低則能耗越高,爐料中的硫酸鉛含量越高則能耗越高。傳統(tǒng)的燒結(jié)——鼓風爐工藝,由于無法利用硫的氧化熱,按1kW·h折合0.36kgce的等當量熱值計算,其噸粗鉛綜合能耗約485kgce;借鑒國外QSL法開發(fā)出來的氧氣底吹—鼓風爐還原工藝(SKS 法),其噸粗鉛綜合能耗約380 kgce;隨著液態(tài)高鉛渣直接還原技術(shù)的成功應用,以豫光金鉛為代表的“三段爐”煉鉛法的噸粗鉛綜合能耗也大幅降至250kgce左右。上述的噸粗鉛綜合能耗均不含煙化爐揮發(fā)鋅的能耗。
以豫光金鉛的底吹熔煉——底吹還原——煙化爐揮發(fā)“三段爐”煉鉛法為例,不同產(chǎn)品的單位生產(chǎn)能耗見表5-27。表5-27數(shù)據(jù)表明,采用煙化爐揮發(fā),噸氧化鋅的能耗高達1482.5kgce。按常規(guī)每生產(chǎn)1t粗鉛副產(chǎn)135kg煙化爐氧化鋅計算,煙化爐氧化鋅的能耗約200kgce,非常接近粗鉛生產(chǎn)的能耗。因此,研究開發(fā)低能耗鉛冶煉渣的處理新技術(shù),是鉛冶煉企業(yè)技術(shù)發(fā)展的重要方向之一。
![“三段爐”煉鉛法不同產(chǎn)品的半位生產(chǎn)能耗 “三段爐”煉鉛法不同產(chǎn)品的半位生產(chǎn)能耗](/uploads/image/20230601/22c576bebe92be7b176c76637dd4785a.jpg)
中國有色金屬工業(yè)協(xié)會統(tǒng)計的2000——2010年鉛鋅生產(chǎn)單位能耗和行業(yè)能源消耗數(shù)據(jù)見表5-28、表5-29。
2012年我國工信部和環(huán)保部聯(lián)合發(fā)布《再生鉛行業(yè)準入條件》。在能源消耗及資源綜合利用方面,《條件》要求,單獨處理含鉛廢料的新建、改建、擴建再生鉛項目綜合能耗應低于130kgce/t鉛,鉛的總回收率大于98%,廢水實現(xiàn)全部循環(huán)利用?,F(xiàn)有再生鉛企業(yè)綜合能耗應低于185kgce/t鉛,鉛的總回收率大于96%,冶煉棄渣中鉛含量小于2%,廢水循環(huán)利用率應大于98%。
據(jù)綜合分析測算,與生產(chǎn)原生鉛相比,每噸再生鉛相當于節(jié)能659 kgce,節(jié)水235m3,減少固體廢物排放128t,減少SO排放0.03t。與開發(fā)利用原生鉛礦資源相比,2013年中國再生鉛產(chǎn)業(yè)相當于節(jié)能98.9萬tce,節(jié)水3.5億m3,減少固廢排放1.92億t,減少SO排放4.5萬t,為實現(xiàn)中國鉛工業(yè)節(jié)能減排目標作出了重要貢獻。
![2000-2010年鉛鋅生產(chǎn)單位能耗 2000-2010年鉛鋅生產(chǎn)單位能耗](/uploads/image/20230601/49b37df29add2fa15eb189fd7d4a4d13.jpg)