信丰华锐钨钼新材料有限公司处理10000吨钨钼废料项目环境影响报告书.doc
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1、第1章 建设项目概况1.1 建设地点厂址位于江西信丰工业园区内中端南路、企业已有建设项目的预留地上(本项目和公司已有年产2000吨超细钨粉和200吨钼粉建设项目以厂区主干道为界,并设围墙分割),地理座标为东经1145520.48,北纬252614.20。其东邻22万伏变电站;西邻信丰金晟稀有金属有限公司;南邻信丰县工业园中端南路;北邻捷纺(赣州)制衣厂。厂区地势平坦,距县城西北方向2km。信丰县地处赣州南部,居贡水支流桃江中游,东邻安远,南靠龙南、定南和全南,西连广东南雄,西北接大余,北接南康、赣县。信丰县城北距赣州市78km,距南昌市495km,南距广州市376km。105国道、京九铁路和赣
2、粤高速公路从县城和县城西面通过,桃江流经县内85.3km,上溯龙南,下达章贡区,水陆交通非常方便。1.2 建设相关背景信丰华锐钨钼新材料有限公司是一家生产矿产品、废旧回收技术研发、新材料生产与销售的自然人投资或控股的有限责任公司。公司占地50亩,已有年产2000吨超细钨粉和200吨钼粉建设项目,于2012年3月份获得批复,目前正在筹建当中。该项目采用“火法煅烧APT、钼酸铵生成氧化钨、氧化钼,再用氢气还原制取钨粉、碳化钨和钼粉”的生产工艺,建设内容包括钨粉车间、碳化钨粉车间、钼车间等主体工程,制氢站、仓库、配电房、给排水系统、办公室、宿舍等辅助公用系统,冷却循环系统、煅烧含氨尾气处理、氢气回收
3、净化装置、含尘尾气治理、生活污水处理、冲洗地面和淋洗塔废水处理及固废堆场等环保工程。钨是一种战略资源,为有效解决APT生产产出废渣的回收利用问题,使钨行业可以更好地充分利用低钨高钼复杂矿,缓解我国钨资源紧缺之状况,在县委、县政府、县工业园区的领导下,信丰华锐钨钼新材料有限公司拟增加投资6223万元,在已有年产2000吨超细钨粉和200吨钼粉建设项目的预留地上新建年处理10000吨钨钼废料项目。拟建工程建设内容包括新建钨渣车间、钼渣车间等主体工程,新建产品仓库、原料仓库、浓硫酸、盐酸储罐区、燃料库(木屑)、锅炉房等公用辅助工程,新建生产废水处理站、锅炉烟气治理、工艺废气治理、固废暂存库等环保工程
4、。同时,依托公司已有的电给排水、供、生活办公等公用工程。本项目和公司已有年产2000吨超细钨粉和200吨钼粉建设项目边界以厂区主干道相隔。1.2 建设项目基本概况1、建设规模建设规模:年处理8000吨湿钨渣(含水10%)和2000吨湿钼渣(含水30%),折合7200吨绝干钨渣和1400吨绝干钼渣。2、产品方案产品方案:见表1.1。表1.1 项目产品方案一览表项目名称产量(t/a)规格产品钨酸(含两个结晶水)126执行YS/T692-2009标准。其中,WO385%,Mo0.03%As0.02%,Cr、Cu、Al、Bi、Co、mg、Mn、Ni、Pb、Sb、Sn、Ti、V0.001%,Fe0.00
5、4%,其余未规定。精制钨酸钠(含两个结晶水)284.4 WO368%,Mo0.8%As0.05%, Cu0.005%,Al0.0025%,Si0.04%,沉淀物0.05%, Fe0.002%,pH7.59.5,其余未规定。钼酸钠(含两个结晶水)668.7/合计1079.1/3、建设内容新建钨渣车间、钼渣车间等主体工程;新建产品仓库、原料仓库、泵房、储罐区、锅炉房等公用辅助工程;新建“三废”处理设施等环保工程;依托公司已有年产2000吨超细钨粉和200吨钼粉建设项目的电给排水、供电、生活办公等公用工程。4、生产工艺项目赣南APT生产线碱煮压滤工序产生的废钨渣和硫化除钼工序产生的废钼渣为原料,分别
6、经钼废料生产线(采用浆化+碱溶沉铜+酸化沉钨+离子交换+浓缩结晶)、钨废料生产线(采用浆化+加压浸出+离子交换+浓缩结晶+合成白钨+酸分解/离子交换+浓缩结晶)形成年处理10000吨钨钼废料(湿基)的生产能力(8000吨湿钨渣和2000吨湿钼渣)。本项目工艺流程分为钼废料生产工艺、钨废料生产工艺。1、钼废料生产工艺本项目以APT厂离子交换除杂工序产生的净化除钼渣为原料,采用浆化、碱溶沉铜、酸化沉钨、离子交换、浓缩结晶工艺生产钨酸、钼酸产品和硫铜渣。主要工艺流程如下:(1)浆化将钼渣(含水30%)投加至打浆机,加水浆化,固液比为1:0.5,将物料搅碎至100目以下后浆料通过漏料斗输送至沉铜反应槽
7、,为沉铜工序备料。(2)碱溶沉铜由APT除钼工序原理及化学反应过程可知,钼渣中主要成分为:水分带入少量的未反应的硫酸铵;反应生成的硫化物沉淀(砷、铜、铁、锰、镉、铬、铅、铝、铋、镁、锌、银的硫化沉淀)、四硫代钼酸亚铜Cu2MoS4(约20%30%的铜转化成硫化铜,约70%80%铜转化为四硫代钼酸亚铜)、少量氢氧化钠以及HAsO42-、HPO42-、SiO32-、SnO32-等杂质。由于本项目碱溶沉铜工序的pH远强于APT中的除钼工序,因此四硫代钼酸亚铜络合物(Cu2MoS4)中MoS42-中的结合键被打开(因为钼非常亲强碱性),重新形成硫化亚铜沉淀,同时钼生成钼酸根离子;硫化物沉淀、少量氢氧化
8、钠以及HAsO42-、HPO42-、SiO32-、SnO32-等杂质则不发生反应,仍转入沉铜渣中;少量的硫酸铵则在6080反应生成氨气。具体操作过程:在沉铜反应槽中(负压,进料口为空气进口)加入氢氧化钠,加入量约为废料的1/2,搅拌反应时间24h,反应温度控制在6080(反应本身产生热),pH控制在1314。主要化学反应方程式见下:(NH4)2SO4+2NaOH=2NH3+2H2O+Na2SO4Cu2MoS4+8NaOH +6O2= Na2MoO4 + Cu2S+ 3Na2SO4+ 4H2O(通过咨询选择性沉淀法回收钼专利发明人中南大学冶金学院赵中伟教授得出,强碱性条件下,硫化亚铜比四硫代钼酸
9、亚铜更稳定)碱溶沉铜工序产生的氨气经引风管道进入氨气吸收塔治理,经净化处理后通过25m高的排气筒排放。吸收液为浓硫酸,回收的硫酸铵渣定期交给有相应危险废物经营资质的单位处理或处置。沉铜液经板框压滤机压滤,压滤渣经洗涤即得到硫铜渣,洗水进入洗水池待回用于配交前液;滤液送下一道工序回收钼、钨。(3)酸化沉钨生产钨酸沉铜后的滤液主要为含钨酸钠、钼酸钠的混合液,为使钨钼分离,采用专用管道将浓盐酸通至含水的酸化沉钨罐中部液面,并不断搅拌,使pH保持在23左右,并控制反应温度6080,反应2h。经酸化后,钨酸沉淀经板框压滤后烘干成为钨酸产品,烘干出来的水蒸气经真空泵抽至冷水池底部,待冷却后回用于配交前液。
10、含钼酸的滤液则进入离子交换工序。酸化沉钨工序产生的酸雾经酸化沉钨罐上自带的引风管引至两级酸雾净化塔进行吸收。主要化学反应方程式见下:Na2WO4+2HCl=H2WO4+2NaClNa2MoO4+2HCl=H2MoO4+2NaCl(4)离子交换、解吸将沉淀干净的钼酸溶液稀释配置成含Mo金属量约15g/L的交前液,并泵入装有大孔树脂的离子交换柱,钼酸根进入树脂,吸附饱和后用自来水冲洗干净(直接正冲洗1小时,水量为6m3/h,洗柱废水进入废水处理站处理),将配置好的200g/L的氢氧化钠溶液入柱解吸,得到钼酸钠溶液(钼金属量浓度为180g/L)。交换树脂经解吸洗涤后(吸反冲洗树脂1小时,水量为6m3
11、/h,洗柱废水进入废水处理站处理)后采用5%的盐酸进行转型,将OH型转为Cl型,以供下一周期使用。含有硅、铝、镁、钠、钾、磷等的交换液进入废水处理系统。主要化学反应方程式见下:交换:Na2MoO4+2R4NCl(R4N)2 MoO4+2NaCl解吸:(R4N)2 MoO4+2NaOH2(R4N)OH+ Na2MoO4转型:(R4N)OH+HCl2(R4N)Cl+ H2O(5)浓缩结晶生产钼酸钠经离子交换柱树脂吸附去除大部分杂质的钼酸根经氢氧化钠溶液解吸制的高浓度的钼酸钠溶液(钼金属量浓度为180g/L),在不锈钢结晶反应釜中浓缩结晶(常压干燥),加温蒸发溶液中的水分以制取钼酸钠结晶体,经甩干后
12、包装即为钼酸钠产品。结晶母液进入母液槽回用于解吸工序中的解吸剂配制(结晶母液体积约为溶液体积的30%,含NaOH浓度为250g/L),浓缩结晶水蒸气经引风机引至冷却塔进入回用水池回用于配交前液。2、钨废料生产工艺以APT厂碱煮分解工序产生的钨渣为原料,对钨渣采用浆化、加压浸出、离子交换、解吸、浓缩结晶、合成白钨、酸分解、钨酸碱溶、大孔树脂离子交换等工序生产精制钨酸钠、钼酸钠产品。主要工艺流程如下: (1)浆化采购的湿钨渣料(含水率10%)一般为325目粉料,通过搅拌槽加少量水(固液比约1:0.5,以保持反应釜中高碱度)强力搅拌后得到工艺所需浆料,加入硝酸钠氧化剂(加入量为废料的0.2%)及氢氧
13、化钠(加入量约为废料的1/2)后再用高压泵输送至管道反应器进行加压浸出。(2)加压浸出由于钨废料是钨精矿经过碱煮分解、过滤得到的,因此废料中的磷、砷、硅、锡等杂质主要以CaSiO3、Ca3(PO4)2、Ca3(AsO4)2、CaSnO3等不可溶物形式存在,而铁、锰、镉、铬、铅、铝、铋、铜、镁、锌、银等金属元素则主要以氢氧化物不可溶物形态存在,因此以上不可溶物进入富铁锰渣中。为促使正反应完全、防止逆反应发生,从而使钨生成稳定的Na2WO4进入液相中,采用电加热,控制反应温度160180,pH控制在1314,压力0.81.0MPa,反应时间一般在10min以上,充分反应后采用板框压滤机以实现固液分
14、离,铁、锰、镉、铬、铅、铝、铋、铜、镁、锌、银、磷、砷、硅、锡等元素进入渣中(原料中有二价铁和三价铁,比例为1:2),钾、钠、钨、钼等元素进入滤液中。压滤渣经洗涤即可得到铁锰渣,洗涤水为热水,洗涤液用于离子交换前的配料工序和浆化工序。主要化学反应方程式见下:MnWO4+2NaOH= Mn(OH)2+ Na2WO4FeWO4+2NaOH= Fe(OH)2+ Na2WO4Fe2(WO4)3+6NaOH= 2Fe(OH)3+3 Na2WO4(3)离子交换除杂20世纪70年代末,我国开始采用离子交换工艺净化除去钨酸钠中的硅、铝等杂质。其工艺实质是:由于WO42、MoO42-离子与2017型强碱性阴离子
15、交换树脂的亲和力大于AlO2-、SiO32-和HPO42-等阴离子,当Na2WO4、Na2MoO4溶液流过强碱性阴离子交换树脂层时,WO42、MoO42-离子被吸附到树脂上,而Cl将被置换下来,微量金属阳离子和硅、铝、镁、钠、钾、磷等等杂质随交换液排出流入废水处理系统,而实现与钨的分离。具体过程如下:先将Na2WO4、Na2MoO4溶液与板框压滤机洗涤液稀释配置成含(WO3+Mo)金属量溶液910g/L的交前液,当交前液流经装有强碱性阴离子交换树脂的交换层时,溶液中的WO42-、MoO42-全部被吸附在树脂上,吸附饱和后用自来水冲洗干净(直接正冲洗1小时,水量为6m3/h,洗柱废水进入废水处理
16、站处理)。其反应方程式如下:Na2WO4+2R4NCl(R4N)2 WO4+2NaCl(R4N)2 SiO3+ Na2WO4= (R4N)2 WO4+ Na2 SiO3R4NAlO2+ Na2WO4-= (R4N)2 WO4+ NaAlO2(R4N)2 HPO4+ Na2WO4-= (R4N)2 WO4+ Na2HPO4(4)解吸当离子交换树脂层中的WO42-、MoO42-吸附饱和后,停止交换,进入解吸洗柱作业,将交换柱内的杂质经自来水洗涤干净(反冲洗1小时,水量为6m3/h,洗柱废水进入废水处理站处理)。洗涤干净后用NaCl溶液(浓度为150g/L)和NaOH溶液(浓度为20g/L)作为解吸
17、剂对负载WO42-阴离子交换树脂进行解吸,将树脂上吸附的WO42、MoO42-重新解吸下来,获得等浓度的Na2WO4和Na2MoO4溶液,溶液中WO3金属量浓度为200g/L、钼金属量浓度为1g/L。其反应方程式如下:(R4N)2 WO4+2NaCl2R4NCl + Na2WO4(R4N)2 MoO4+2NaCl2R4NCl + Na2MoO4(5)合成白钨合成白钨:经调酸沉钼后达到纯净的钨酸钠溶液用NaOH调pH89后,将其泵入合成白钨反应槽,加入CaCl2固体,然后加热搅拌,加温至6080时取样过滤化验,若溶液中WO42浓度0.5g/L时则表示沉淀合成白钨完全,放入板框压滤机中进行固液分离
18、,滤液为高浓度的盐溶液,送废水处理站处理;滤饼用自来水洗涤,将合成的白钨中微量杂质洗净,洗水用于配交前液(回用带走的钼酸钠),洗净后的滤饼送酸分解工序,其反应方程式如下:Na2WO4+CaCl2= CaWO4+ 2NaClNa2 MoO4+CaCl2= Ca MoO4+ 2NaCl(6)酸分解合成的白钨在微沸状态下与盐酸进行化学反应,WO42以钨酸沉淀下来,MoO42-、钙离子及其他可溶性杂质溶于酸母液中。具体操作过程如下:往负压的酸分解槽内注入盐酸适量,搅拌并预热,升温至6080时,加入经清洗干净的白钨料浆,升温至90100时测定并调整酸值,当酸值达到规定值时,停止加料,沸腾1530分钟后,
19、取样分析,合格后泵至板框压滤机过滤,钨酸滤饼经蒸汽烘干后送钨酸碱溶工序;滤液经配置至一定浓度后用于大孔树脂离子交换。其反应方程式如下:CaWO4+2HCl= CaCl2+ H2WO4(7)离子交换、解吸、浓缩结晶生产钼酸钠将钼酸溶液稀释配置成含Mo金属量约15g/L的交前液,并泵入装有大孔树脂的离子交换柱,钼酸根进入树脂,吸附饱和后用自来水冲洗干净(直接正冲洗1小时,水量为6m3/h,洗柱废水进入废水处理站处理),将配置好的200g/L的氢氧化钠溶液入柱解吸,得到钼酸钠溶液。交换树脂经解吸洗涤后(吸反冲洗树脂1小时,水量为6m3/h,洗柱废水进入废水处理站处理)采用5%的盐酸进行转型,将OH型
20、转为Cl型,以供下一周期使用。主要含氯化钙的交换液进入废水处理系统。主要化学反应方程式见下:交换:Na2MoO4+2R4NCl(R4N)2 MoO4+2NaCl解吸:(R4N)2 MoO4+2NaOH2(R4N)OH+ Na2MoO4转型:(R4N)OH+HCl2(R4N)Cl+ H2O经离子交换柱树脂吸附去除大部分杂质的钼酸根经氢氧化钠溶液解吸制的高浓度的钼酸钠溶液,在不锈钢结晶反应釜中浓缩结晶(常压干燥),加温蒸发溶液中的水分,制取钼酸钠结晶体,经甩干后包装即为钼酸钠产品。结晶母液进入母液槽回用于解吸工序中的解吸剂配制(结晶母液体积约为溶液体积的30%,含NaOH浓度为250g/L),浓缩
21、结晶水蒸气经引风机引至冷却塔进入回用水池回用于洗渣工序。(8)钨酸碱溶、浓缩结晶生产精制钨酸钠酸分解工序得到的钨酸滤饼经蒸汽烘干后加入氢氧化钠溶液(浓度250g/L)溶解制的纯净的钨酸钠溶液用NaOH调pH89后泵入结晶反应釜(常压干燥),加温蒸发溶液中的水分,钨以Na2WO42H2O形态结晶析出,经甩干后包装制成精制钨酸钠产品,结晶母液进入母液槽回用于解吸工序中的解吸剂配制(结晶母液体积约为溶液体积的30%,含NaCl浓度为250g/L),浓缩结晶水蒸气经引风机引至冷却塔进入回用水池回用于洗渣工序。主要化学反应方程式见下:H2WO4+2NaOH=Na2WO4+2H2O5、其他项目建设性质为新
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