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文档简介
《白钨渣综合回收处置技术规范》(报批稿)编制
说明
一、工作简介
(一)任务来源
2023年9月26日,江西省有色金属学会印发了《关于下
达2023年团体标准制定计划的通知》,批准制定《白钨渣综合
回收处置技术规范》团体标准,完成年限2023年12月。
(二)标准制定背景
2021年6月25日,江西省市场监督管理局印发了《江西
省市场监督管理局关于下达2021年第三批江西省地方标准制修
订计划的通知》(赣市监标函〔2021〕4号),批准制定《钨冶
炼固体废物利用处置技术指南第3部分:钨渣综合利用》(计
划编号DB36-2021-3-16)地方标准。该标准主要针对黑钨渣及
黑白钨渣的利用处置进行了规定,本标准文件作为该标准有效地
补充,弥补了该标准在白钨渣领域的空白。
钨属于稀有高熔点金属,具有高密度、高硬度、高耐磨性、
高电导率、高温强度等性能。作为一种重要的不可再生的稀缺资
源,属于国家重要的战略金属。钨的主要生产方式是碱煮浸出,
浸出过程会产生大量的钨渣,由于该类钨渣含有砷、铅、铋等多
种有毒元素,2016年碱煮钨渣被列入了《国家危险废物名录
—1—
(2016年版)》并加以管控。
江西省钨资源储量较大,仅赣州的钨资源储量就占全国的
20%以上,近年来,钨渣产生量4-5万吨/年,其中碳酸钠分解
白钨矿产生分解渣产量达1.5-2.5万吨/年。纳入危废名录后,钨
渣处置费用高、出路难的问题日益凸显,安全处置压力较大,对
我省钨行业造成了很大的冲击。
钨渣按钨矿种类划分,主要分为黑钨渣和白钨渣,黑钨渣与
白钨渣主要成分及原矿形式均有不同,黑钨矿分解以氢氧化钠压
煮为主,而白钨矿分解以碳酸钠压煮为主。目前黑钨渣的综合回
收利用处置技术规范已经立项,该标准主要针对黑钨渣的综合回
收利用,但白钨渣的回收利用及处置并无相关技术规范标准规
定,属于行业空白。项目牵头单位在白钨渣无害化及资源化方面
有多年研究经验,具有深厚的研究基础,本标准的建立对钨渣综
合回收利用行业的健康发展有重大意义。
(三)标准制定可行性
1.江西省内已有两家企业获得钨渣综合利用的资质。同时,
还有数家企业对钨渣的资源化和无害化处理技术进行了研究,为
制定标准的工艺流程和管理要求提供了有力的实践依据。东宏锡
制品有限公司位于赣州市大余县,通过选矿、焙烧、浸出等工序
回收钨渣中的钨、锡等有价金属元素,并取得了省厅核发的危险
废物经营许可证,处理规模为2万吨/年。修水县华伟矿产资源
再生有限公司位于九江市修水县,经酸分解、离子交换和蒸发结
—2—
晶等工序生产钨酸钠,取得了省厅核发的危险废物经营许可证,
处理规模为1万吨/年。两家企业目前主要处置黑钨渣和黑白钨
渣,白钨渣的处置还处于空白阶段,而江钨控股集团有限公司通
过长期科研项目攻关,通过混凝沉淀-固氟提钨新工艺,在高效
提取白钨渣中金属钨的同时,新生成的钨渣根据国家环境保护标
准HJ/T299-2007,固氟之后的白钨渣毒性浸出F-<100mg/L,满
足国家一般固体废弃物的要求。
2.通过开展前期调研、参与钨渣处理研讨会、钨渣固体废物
利用处置标准制定等工作,课题组掌握了企业钨渣产生及处置利
用现状,以及APT生产企业目前面临的困境,为标准的制定奠
定了良好的基础。
3.课题组与中国环境科学研究院、江西省生态环境科学研究
与规划院、中国钨业协会、江西省钨业协会建立了良好的沟通关
系,为标准的制定提供了良好的外部技术支撑团队。
(四)标准制定必要性
1.白钨渣无害化的必由之路
危废名录中规定的是碱煮钨渣为危废,在我省不管黑钨渣还
是白钨渣均有着严格的管控,均按危废进行管理,主要原因在于
部分白钨矿中萤石含量偏高,导致白钨矿压煮过程中产出的钨渣
存在氟离子含量偏高的现象,而氟离子偏高的情况通过工艺改进
可有效解决。本标准针对氟离子超标的原因进行分析,并通过添
加固氟剂可将氟离子转化为无害的氟化钙,即将白钨渣转化为符
—3—
合一般固废要求的物质进行处置。目前仍未有相关标准或规范对
白钨渣处置进行规范,因此有必要通过标准的制定来规范企业产
生的白钨渣的处置方法,最终指导江西白钨渣产废单位无害化、
规范化、合理化管理。
2.白钨渣资源化利用的必然需求
白钨渣中钨含量高达0.5-1.0%,远高于钨原矿中钨的品位,
当在白钨渣搅洗过程中加入一定药剂,可使白钨渣中钨含量进一
步降低。本标准可为白钨渣产废单位提供必要的技术支持,有效
提高钨的资源利用率,指导企业规范处理钨渣。
3.白钨渣企业生产的迫切需求
APT生产作为钨产业链的重要环节,对上游钨矿开采、下
游钨制品精深加工起着承上启下的作用。白钨渣企业迫切需要相
关的规范制度进行指导,最终可使整个钨冶炼企业正常运转。
综上,当前钨渣综合利用缺乏相关的国家标准、行业标准对
工艺环节进行规范管理。为贯彻习近平总书记五位一体中的生态
文明思想,树立绿水青山就是金山银山的企业发展理念,人民对
美好生活的向往与追求越来越高。制定白钨渣综合利用标准有利
于钨渣综合利用产业的规范提升,从而在钨渣处理链上形成钨渣
产生的源头、回收有价金属、末端水泥窑协同处置完整的产业链,
既有利于回收钨渣中的有色金属资源并进一步降低钨渣中有害
元素含量,又有利于为后续水泥窑协同处置提供成分稳定的原
料,从而促进钨冶炼行业的持续健康发展。
—4—
(五)主要工作过程
1.成立标准起草小组。2023年9月,赣州有色冶金研究所
有限公司提出了标准制定需求,并与江西钨业控股集团有限公
司、江西省鑫盛钨业有限公司、江钨世泰科钨品有限公司、中南
大学、铜鼓有色冶金化工有限责任公司共同成立了《白钨渣综合
回收处置技术规范》标准起草组,共同承担标准起草任务。
2.资料收集。起草小组在系统研究国家和江西省有关危险废
物管理的基础上,系统梳理了钨冶炼行业污染防治的法律法规、
标准和技术规范,并收集了白钨渣综合利用相关技术资料。2023
年,赣州有色冶金研究所有限公司、江西钨业控股集团有限公司、
江西省鑫盛钨业有限公司、江钨世泰科钨品有限公司、中南大学、
铜鼓有色冶金化工有限责任公司完成白钨渣综合回收处置技术
的研究与应用,通过系统收集、整理工艺技术参数、金属回收率
等试验数据,确定钨渣综合利用技术的可行性。上述工作为标准
的起草提供了有力的技术支撑。
3.形成标准初稿。根据前期收集的技术资料及试验数据,
2023年9月编制组完成了《白钨渣综合回收处置技术规范》(初
稿)。
4.标准立项。2023年9月,赣州有色冶金研究所有限公司
向江西省有色金属学会提交了《白钨渣综合回收处置技术规范》
团体标准的立项申请,期间起草小组内部充分讨论并完善了标准
草稿内容,形成标准立项工作组讨论稿。
—5—
5.征求意见。2023年11月,赣州有色冶金研究所有限公司
起草小组向同行专家征求标准有关的修改意见和建议,对《白钨
渣综合回收处置技术规范》部分内容进行修改完善,进一步梳理
加强标准文本的规范性和系统性。
6.审定。2023年12月27日,江西省有色金属学会邀请5
位专家对《白钨渣综合回收处置技术规范》进行讨论,一致认为
本标准技术可行,材料齐全,同意通过审定。
二、标准编制的原则、依据和技术方法
(一)编制原则
1.依法依规
本标准的编制依据国家相关法律法规、标准、技术规范以及
危险废物等政策性文件。所确定的白钨渣利用技术能达到钨渣综
合利用的要求,同时应确保利用处置过程的污染物排放达到《大
气污染物排放标准》、《污水综合排放标准》等标准要求。
2.综合治理
本标准旨在综合利用白钨渣。既要实现白钨渣资源化利用的
目标,又要严格控制钨渣利用过程中的废气、废水的排放以及噪
声水平,避免造成新的污染。
3.客观公正
本标准的确定是基于试验研究和实际生产运行数据,在将来
一定时期内,工艺技术路线在白钨渣综合利用的应用上具有普适
性,保证指南客观、公正。
—6—
(二)编制依据
1.管理依据
《危险废物经营许可证管理办法》(国务院令第408号)
《企业事业单位环境信息公开办法》(原国家环境保护总局
令第31号)
《环境监测管理办法》(原国家环境保护总局令第39号)
2.标准规范
GB5085.7危险废物辨别标准通则
GB8978污水综合排放标准
GB/T14848地下水质量标准
GB15562.2环境保护图形标志-固体废物贮存(处置)场
GB/T16157固定污染源排气中颗粒测定与气态污染物采
样方法
GB16297大气污染物排放标准
GB18597危险废物贮存污染控制标准
GB18599一般工业固体废物贮存和填埋污染控制标准
GB30485水泥窑协同处置固体废物污染控制标准
GB/T30760水泥窑协同处置固体废物技术规范
GB34330固体废物鉴别标准通则
HJ/T55大气污染物无组织排放监测技术导则
HJ/T75固定污染源烟气(SO2、NOX、颗粒物)排放连
—7—
续监测技术规范
HJ91.1污水监测技术规范
HJ/T164地下水环境监测技术规范
HJ/T397固体源废气监测技术规范
3.技术依据
白钨渣和黑钨渣是钨冶炼过程中产生的两种不同的固体废
物,它们的成分和性质有很大的差异,因此,它们的回收工艺也
不尽相同。白钨渣中钨主要以钨酸钙的形式存在,含钨品位较低,
同时含有氟等多种难以去除的杂质。这些杂质不仅会影响钨产品
的质量和回收率,还会增加净化和环保的成本。黑钨渣中的钨主
要以钨酸铁和钨酸锰的形式存在,含钨品位较高,杂质相对较少。
目前,常用的白钨渣回收工艺是高温压煮法,该工艺利用纯碱溶
液对白钨渣进行碱煮,将钨酸钙转化为可溶性的钨酸钠,然后通
过固液分离,得到钨酸钠溶液和碱煮钨渣。然而,该工艺存在一
个重要的问题,就是氟的处理。由于白钨渣中含有一定量的含氟
化合物,如氟钙石、氟钙铁矿等,在高温压煮过程中,这些含氟
化合物会与纯碱发生化学反应,生成可溶性的氟化钠,从而使得
氟的溶解性增加,进入钨酸钠溶液中。这样,不仅会降低钨酸钠
溶液的纯度,还会造成氟的损失。另一方面,在固液分离过程中,
由于碱煮的白钨渣(板框压滤渣)具有一定的含水率,使得碱煮
的白钨渣不可避免地包裹、夹带一些可溶性含氟化合物,如氟化
钠,导致碱煮的白钨渣中的氟超过危废物鉴别标准上限(浸出液
—8—
中F浓度限值100mg/L)。这样,碱煮的白钨渣就不能作为一
般固体废弃物进行处置,而必须按照危险废物的规定进行无害化
处理,增加了回收的难度和成本。为了解决这一问题,一种可行
的方法是在碱煮过程中或之后,添加一定量的固氟剂,将氟离子
转化为不溶性的氟化钙,从而降低氟的溶出率,使得碱煮的白钨
渣中的氟达到一般固废物的要求,便于进行资源化利用或无害化
处置,实现绿色回收的目的。
目前,江钨控股集团有限公司通过科研攻关,开发了一种混
凝沉淀-固氟提钨新工艺,该工艺能够高效提取白钨渣中金属钨
资源,同时有效固化白钨渣中的氟离子,降低其浸出毒性。根据
《固体废物浸出毒性浸出方法硫酸硝酸法》,该工艺处理后的白
钨渣中F-<100mg/L,满足《危险废物鉴别标准及鉴别方法》中
一般固体废弃物的要求,可进行无害化处置或资源化利用。该工
艺具有技术先进、环保高效、经济合理等优点,为白钨渣的综合
利用提供了新的途径。
三、标准主要技术内容
(一)标准结构框架
根据GB/T1.1-2020《标准化工作导则第1部分:标准化
文件的结构和起草规则》规定,本标准包括范围、规范性引用文
件、术语和定义、回收利用技术要求、设施要求、一般要求、环
境和污染物监测要求、环境管理要求共8个部分。
(二)适用范围
—9—
本文件适用于白钨渣的处置、回收及利用。
(三)术语和定义
本标准定义了“白钨渣”1个术语。
(四)回收利用技术要求
主要对回收的工艺路线和技术进行了具体的要求。
图1回收利用工艺技术路线
1.工艺流程图
回收利用工艺流程图见图1。
2.工艺流程
对调浆、低钨吸附、解吸、沉淀流程进行了规定。
3.技术要求
对调浆、低钨吸附、尾渣进行了技术要求。
(五)设施要求
白钨渣综合回收主要涉及贮存设施、分析设施。
—10—
1.贮存设施
白钨渣贮存设施容量满足正常生产的需要。
2.分析设施
白钨渣综合利用单位分析化验室应具备测定汞(Hg)、镉
(Cd)、砷(As)、铅(Pb)、铬(Cr)、锡(Sn)、铜(Cu)、
锰(Mn)等物质含量的能力。
四、标准实施预期效益
(一)环境效益分析
白钨渣是钨冶炼过程中产生的一种固体废物,主要成分是钨
酸钙、钨酸铁、钨酸锰等。白钨渣中残留的钨酸盐品位在
0.5-1.0%,回收白钨渣中的钨具有一定的回收价值。白钨渣的综
合回收利用,不仅可以提高钨资源的利用率,增加经济效益,而
且可以减少对环境的污染,实现资源的节约和循环利用,具有重
要的环境效益。
(二)社会效益分析
对白钨渣的综合回收是保护钨资源的体现。钨是一种重要的
战略性金属,广泛应用于军工、航空、核能等领域,是国家安全
和经济发展的重要保障。我国是世界上最大的钨生产和消费国,
也是钨资源最丰富的国家,但钨资源仍然存在开发难度大、品位
低、分布不均等问题。回收白钨渣中的钨,可以提高钨资源的利
用率,减少对钨矿的开采,保护钨矿资源,同时也可以减少钨的
进口,降低对外依存度,增强国家的战略安全。
—11—
五、采用国际、国内先进标准的程度
钨冶炼固体废物利用处置污染控制技术规范尚未制定发布,
相关标准和配套政策措施尚不完善,无国际标准、国家标准和行
业标准。2020年江西省生态环境厅牵头组织编制完成了江西省
地方标准《钨冶炼固体废物利用处置技术指南第1部分水泥窑
协同处置》《钨冶炼固体废物利用处置技术指南第2部分玻璃
化处理》,该两项地方标准对钨渣水泥窑协同、玻璃化处置方式
提出了技术要求和环境管理标准,但对钨渣二次资源回收利用未
提出具体要求。2022年中国环科院牵头制定了团体标准《钨渣
利用
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