Раздел 3. Существующие уровни потребления ресурсов и эмиссий в окружающую среду

Раздел 3. Существующие уровни потребления ресурсов и эмиссий в окружающую среду

3.1 Производство цинка и кадмия

Основные экологические проблемы при производстве цинка связаны с загрязнением воздуха и воды и образованием опасных отходов. На предприятиях обычно устанавливают собственные водоочистные сооружения и используют замкнутые системы водооборота.

Для восполнения объемов оборотной воды, используемой в технологическом процессе, и потерь, связанных с испарением, могут собираться поверхностные стоки, а также дренажные стоки с полигонов захоронения отходов. Если позволяют объемы воды, выводимой из производственного процесса, может добавляться финальный этап кристаллизации (например, на некоторых предприятиях в Германии, использующих вельц-процесс), что позволяет полностью исключить сбросы загрязняющих веществ в принимающие водные объекты.

Многие виды отходов повторно используются в производстве, но основным видом, оказывающим значительное воздействие на окружающую среду, являются остаточные продукты выщелачивания [8], [7]. Для подотрасли характерны некоторые локальные аспекты, такие как шум. В связи с тем, что ряд потоков твердых и жидких отходов являются опасными, существует значительный риск загрязнения почвы [29].

3.1.1 Расход материальных ресурсов

В таблице 3.1 приведены показатели материальных потоков на примере одного из заводов в Германии, работающих по технологии RLE.

Таблица 3.14 - Типичные показатели для завода в Германии, работающего по технологии RLE с использованием вторичного сырья

Материал	Описание
Сырье	Концентраты (47% - 56% Zn) Вельц-оксид (55% - 70% Zn)	1,3 - 1,8 т/т Zn возможно 0,03 - 0,58 т/т Zn
Продукция	Цинк SHG (99,99%) Кадмий(1) Серная кислота, напр. 96%	3 - 4 кг/т Zn 1,23 - 1,68 т/т Zn
Отходы	Гетит(1) или ярозит(1) Обезвоженный кислый осадок Остаток производства кадмия(1) Шлам Hg/Se Осажденный шлам	0,3 - 0,8 т/т Zn < 0,5 кг/т Zn 3 - 4 кг/т Zn 0,3 кг/т Zn 7 - 15 кг/т Zn
Промежуточные продукты/полуфабрикаты	Сульфатный свинцовый кек(1) Медный кек Zn/Fe кек или Zn кек (нейтральный остаток выщелачивания)(1) Хлорид ртути (каломель)(1) Гипс	115 кг/т Zn 7 - 15 кг/т Zn 0,5 - 1 т/т Zn < 4 кг/т Zn < 4 кг/т Zn
Объем производства	Цинк марки SHG Серная кислота Кадмий(1)	130 000 т/год 225 000 т/год 480 т/год
(1) В зависимости от технологического процесса.
Источник - [16].

В таблице 3.2 представлен типичный состав шихты и образующихся остаточных продуктов для завода, работающего по технологии RLE с использованием вторичного сырья.

Таблица 3.15 - Типичный состав шихты и образующихся остаточных продуктов для завода, работающего по технологии RLE с использованием вторичного сырья

Металл (%)	Цинковый концентрат	Концентрат Zn/Fe	Остаточный продукт с высоким содержанием Cu	Сульфат свинца	Нейтральный остаток выщелачивания Pb/Ag	Ярозит
Zn	54	18 - 21	8	4	2,5	5,5
Fe	6,7	17 - 19	0,3	2	5	27
Pb	2,1	7 - 8	4	40	25	4,9
S	32	6 - 9	2	11	НД	НД
Cu	0,4	0,6 - 1	51	0,05	НД	0,2
Cd	0,2	0,1 - 0,2	1,2	НД	0,2	0,06
Ag	0,01	0,04 - 0,06	< 0,01	0,04	0,01	НД
	НД	4 - 7	0,7	2	25	0,24
НД = нет данных
Источник - [16].

В таблице 3.3 представлен типичный состав шихты и сырья для процесса RLE с привлечением вторичного материала.

Таблица 3.16 - Типичный состав шихты и сырья для процесса RLE с привлечением вторичного материала

Содержание металла, %	Концентрат Zn	Концентрат Zn/Fe	Медьсодержащий остаточный продукт	Сульфат свинца	Остаточный продукт нейтрального выщелачивания, содержащий Pb/Ag	Ярозит
Zn	54	18 - 21	8	4	2,5	5,5
Fe	6,7	17 - 19	0,3	2	5	27
Pb	2,1	7 - 8	4	40	25	4,9
S	32	6 - 9	2	11	НД	НД
Cu	0,4	0,6 - 1	51	0,05	НД	0,2
Cd	0,2	0,1 - 0,2	1,2	НД	0,2	0,06
Аg	0,01	0,04 - 0,06	< 0,01	0,04	0,01	НД
	НД	4 - 7	0,7	2	25	0,24
НД = нет данных.
Источник - [16].

В таблице 3.4 показан баланс "вход - выход" для вельц-процесса на заводе, перерабатывающем пыль, образующуюся в электродуговой печи.

Таблица 3.17 - Баланс "вход - выход" для вельц-процесса на заводе, использующем процесс SDHL

Вход	т/т сухого продукта	Выход	т/т сухого продукта
Этап 1: обработка в вельц-печи
Остатки Zn (пыль от ЭП и т.д.)	2,68	Вельц-оксид (не промытый)	1
Коксовая мелочь	0,48	Шлак сухой	1,63
CaO, известь	0,21	Чистые отходящие газы ()	2,07
Промышленная вода ( сухого продукта)	1,22
Природный газ(1) ( сухого продукта)	3,66
Электроэнергия ( сухого продукта)	240
Дизельное топливо ( сухого продукта)	< 0,001
(1) Природный газ в вельц-печи используется только для предварительного нагрева, а не для обычного режима работы.
Источник - [16].

В вельц-оксиде высокий уровень содержания Cl, и на заводах, использующих процесс RLE, перед выщелачиваем они подлежат промывке. В таблице 3.5 показан баланс "вход - выход" при промывке вельц-оксида при наличии и без процесса кристаллизации.

Таблица 3.18 - Материальный баланс процесса водно-содовой отмывки вельц-окисида#

Вход	т/т сухого продукта	Выход	т/т сухого продукта
Этап 2a: Промывка с кристаллизацией
Вельц-оксид (не промытый)	1,13	Вельц-оксид (промытый)	1
Углекислый натрий	0,06	Щелочной остаток	0,13
Промышленная вода ( сухого продукта)	1
Природный газ ( сухого продукта)	15
Электроэнергия ( сухого продукта)	94
Этап 2 б: Классическая водно-содовая отмывка
Вельц-оксид (не промытый)	1,13	Вельц-оксид (промытый)	1
Углекислый натрий	0,06	Стоки ( сухого продукта)	4
Промышленная вода ( сухого продукта)	4
Природный газ ( сухого продукта)	33
Электроэнергия ( сухого продукта)	36
Источник - [16].

В таблицах 3.6 и 3.7 представлены материальные балансы процесса фьюмингования пыли ЭДП в плазменно-дуговой печи и процесса плазменно-дугового фьюмингования с получением вторичного оксида цинка (ZnO) от медеплавильных печей.

Таблица 3.19 - Материально-сырьевой баланс для процесса фьюмингования в плазменно-дуговой печи

Вход, кг		Выход, кг
Пыль ЭП	1000	Шлак	426
Кокс	80	Газ	7505
Песок	90	Продукт	494
Сжатый воздух	5915
Вода	1286
Масло LNG	54
Всего	8425		8425
Источник - [13]

Таблица 3.20 - Средний расход цинка и расходных материалов

Вход, тыс. т/год		Выход, тыс. т/год
Медный шлак	290 - 300	Гранулированный шлак	265
Пыль ЭП	25	Шпейза/штейн	4,5
Уголь	45 - 50	Цинковый клинкер	40
Масло WRD	1,1 т	Гранулированная клинкерная пыль	5
		150
Источник - [13]

3.1.2 Расход энергии

Потребности в энергоресурсах значительно отличаются для различных технологий получения цинка. Они зависят от качества сырья и продукции, использования скрытого тепла или тепла отходящих газов и производства промежуточной продукции. В таблице 3.8 показаны средние значения потребностей в энергоресурсах по различным процессам за исключением энергоемкости сырья.

Таблица 3.21 - Потребность в энергоресурсах для различных процессов получения цинка

Процесс	Продукт	Электро энергия ()	Кокс (кг/т)	Природный газ ()	Вода
					для выщелачивания ()
RLE(1)	Цинк марки	3850 -	0,48 ГДж/т среднее	НП	НП
	SHG	4905	для других видов энергии
Возгонка шлака	шлак	150	250	НП	НП
Вельц-печь
(Процесс) SDHL без промывки	Непромытый вельц-оксид	240	480	4(2)	НП
SDHL с 2-этапной промывкой	Промытый вельц-оксид	300	540	38	6
SDHL с 3-этапной промывкой и кристаллизацией	Промытый вельц-оксид	360	540	19	1
НП = не применимо.
(1) Общие затраты энергии: 13,86 - 20,00 ГДж/т.
(2) Только для предварительного нагрева.
Источник - [16]

Пример удельного потребления энергоресурсов при производстве цинка в России приведен в таблице 6.9

Таблица 3.22 - Удельный расход энергоресурсов на различных этапах технологического процесса на одном из отечественных предприятий

Этап: Технология	Переработка вельцокиси	Обжиг цинковых концентратов	Выщелачивание огарка	Цементационная очистка растворов	Электролиз цинка	Плавление катодного цинка	Переработка дроссов	Переработка цинковых кеков	Прокалка вельц-окиси	Переработка цинковых кеков в условиях КВП	Производство серной кислоты методом ДК/ДА	Производство сульфата цинка технического
Электроэнергия, кВт.ч/т	112,4 - 117,5	51,1 - 66,3(1)	40,6 - 53,1(1)	51,19 - 59,53(1)	2945,4 - 3371,1(3)	137,2 - 155,9(4)	129,1 - 154,1(5)	137,5 - 195	104,3 - 136,5	-	153,1 - 178,4	535,8 - 590,1
Природный газ,	-	-	54,6 - 76,3(2)	-	-	1,6 - 8,3(4)	-	14,5 - 24	50,8 - 462	-	0,1 - 0,9	819,2 - 1071,8
Сжатый воздух,	217,5 - 450	-	1921 - 2198(2)	-	-	-	-	186,7 - 356,5	217,5 - 449,8	-	0,7 - 3,5	1053,8 - 1400,2
Промышленная вода,	5,845 - 7,5	0,062 - 0,126(1)	0,65 - 1,31(1)	-	-	-	-	0,5 - 1,4	3,5 - 7,9	-	1,1 - 1,8	-
Пар, Гкал/т	0,503 - 0,65	-	0,031 - 0,157(1)	0,08 - 0,32(1)	-	-	-	0,01	0,3 - 0,7	-	-	-
Кислород,	-	274,6 - 338,1(1)	-	-	-	-	-	0,4 - 10,7	-	-	-	-
Вода хим. очищенная,	-	1,53 - 2,12	-	-	-	-	-	-	-	1,5 - 1,8	-	-
(1) На 1 т Zn в р-ре. (2) На 1 т Zn пыли. (3) Катодный Zn (пер). (4) Zn чушковой. (5) Катодный Zn моторы.

3.1.3 Выбросы в атмосферу

Выбросы в атмосферу либо улавливаются в виде дымовых газов, либо отходят в виде неорганизованных выбросов в зависимости от возраста установки и используемой технологии. Выбросы дымовых газов обычно контролируются либо в непрерывном режиме, либо периодически, и по ним представляется соответствующая отчетность. Большее беспокойство вызывают неорганизованные выбросы, которые необходимо улавливать.

К основным типам выбросов в атмосферу от цинкового производства относятся:

- диоксид серы (), иные соединения серы и кислотные пары;

- оксиды азота () и иные его соединения;

- металлы и их соединения;

- ЛОС и ПХДД/Ф.

Иные загрязнители в подотрасли пренебрежимо малы, в частности, потому что они либо не присутствуют в производственном процессе, либо немедленно нейтрализуются (например, хлор или HCl), либо встречаются в низких концентрациях (например, СО). Существенные объемы загрязняющих веществ выбрасываются в составе пылей (кроме кадмия, мышьяка и ртути, которые могут присутствовать в газообразной фазе) [8].

Источники выбросов определяются используемой технологией (см. таблицу 3.10). К ним относятся:

- транспортировка, погрузка/разгрузка и подготовка сырья;

- обжиг/спекание и сернокислотная установка (большинство выбросов происходят во время незапланированных остановов);

- пирометаллургические операции: возгонка, плавка и рафинирование;

- гидрометаллургические операции: выщелачивание, очистка и электролиз;

- механическая обработка: измельчение, размол и гранулирование;

- литье.

Таблица 3.23 - Значимость возможных выбросов в атмосферу из цинкового и кадмиевого производств

Компонент	Обжиг и иные пирометаллург. процессы	Выщелачивание и очистка	Электролиз	Механическая обработка	Литье и т.п.	Сернокислотная установка
Оксиды и сульфаты серы	(1)		(кислотные пары)
Оксиды азота	(1)	НП	НП	НП
Пыль и металлы	(1)					НП
ЛОС и ПХДД/Ф	()(2)	НП	НП	НП	(1)	НП
Примечания: наиболее важные - наименее важные; НП = не применимо. (1) Прямые выбросы с этапов обжига или плавки подвергаются обработке и/или передаются на этапы газоочистки и на сернокислотную установку; по-прежнему остаются значимыми остаточные выбросы диоксида серы или оксидов азота с сернокислотной установки. Для этих источников также достаточно значимы неорганизованные и не уловленные выбросы. (2) ПХДД/Ф и ЛОС могут присутствовать во вторичных материалов (если они используются), ЛОС могут также использоваться в процессе экстракции растворителем.

Помимо технологических выбросов образуются неорганизованные выбросы. Основными источниками неорганизованных выбросов (см. таблицу 3.11) являются [8]:

- пыль, образующаяся при хранении, погрузке/разгрузке и обработке концентратов;

- утечки из обжиговых и плавильных печей;

- аэрозоли и пыли, содержащиеся в отходящих газах от ванн выщелачивания и очистки;

- отходящие газы градирен для устройств выщелачивания и очистки;

- отходящие газы градирен процесса электролиза;

- прочие.

Таблица 3.24 - Выбросы в атмосферу от установок RLE

Источник	Объем, т/год	Удельные выбросы, г/т цинка
Пыль от хранения, погрузки/разгрузки и обработки концентратов и огарка	< 0,25	0,25 - 0,75
Аэрозоли и пыли из отходящих газов от ванн выщелачивания и очистки;	< 2	1 - 9
Отходящие газы градирен для устройств выщелачивания и очистки	< 4	2 - 16
Отходящие газы градирен процесса электролиза (0,8 т/год)	< 5	3 - 20
Источник - [13].

Хотя неорганизованные выбросы трудно измерить и оценить, существуют некоторые успешно применяемые методы (см. раздел 5).

Общая информация о контроле выбросов загрязняющих веществ на российских предприятиях приведена в таблице 3.12

Таблица 3.25 - Информация о нормировании выбросов загрязняющих веществ на Российских предприятиях и в справочнике НДТ ЕС

Загрязняющее вещество	Наличие ЗВ в разрешении		Справочник ЕС
	Предприятие 1	Предприятие 2	Контроль	BAT-A EL	Передел
Азота диоксид	+	+	-	-
Азота оксид	+	+	-	-
Взвешенные частицы PM10	-	-	-	-
Взвешенные частицы PM2,5	-	-	-	-
Взвешенные вещества	+	+	пыль	пыль	все переделы
ПХДД/Ф	-	-	+	+	плавка смешанных материалов, шлаковозгонная и вельц-печи
Летучие органические соединения	-	-	+	+
Кадмий и его соединения	+	+	+	+	пирометаллургия кадмия
Медь, оксид меди, сульфат меди, хлорид меди (в пересчете на медь)	+	+	при необходимости	-	-
Мышьяк и его соединения, кроме водорода мышьяковистого	+	+	при необходимости	-	-
Ртуть и ее соединения, кроме диэтилртути	+	-	+	+	пирометаллургия, при наличии в сырье
Свинец и его соединения, кроме тетраэтилсвинца, в пересчете на свинец	+	+	при необходимости	-	-
Серы диоксид	+	+		+	пирометаллургия
Углерода оксид	+	+	-	-	-
Цинк и его соединения	+	+	+	+	выщелачивание, очистка, электролиз
Сумма AsH3 и SbH3	+	-	+	+
Хлориды газообразные в пересчете на HCl	+	+	+	+	плавка смешанных материалов, шлаковозгонная и
Фториды газообразные в пересчете на HF	-	-	+	+	вельц-печи
Серная кислота	нет данных	нет данных	+	+	выщелачивание, очистка, электролиз

3.1.3.1 Диоксид серы и иные сернистые соединения

Основным источником выбросов диоксида серы являются прямые выбросы сернокислотного производства установки. Эффективность предотвращения неорганизованных выбросов определяется полнотой удаления технологического газа (тягодутьевым режимом) и герметичностью газоходного тракта и прочего оборудования (обжиговая печь, охлаждение огарка, установка предварительной очистки газа и сернокислотная установка).

После удаления пыли и очистки технологического обжигового газа, диоксид серы, находящийся в отходящем газе процессов спекания и обжига преобразуют в триоксид серы (). При запуске сернокислотной установки после плановых остановок (обычно каждые 15 - 20 мес) могут происходить незначительные выбросы слабо концентрированного газа, не конвертированного в . Такие случаи необходимо выявлять по каждой установке отдельно, и многие компании достигли больших успехов в применении методов технологического контроля, позволяющих предотвращать или сокращать такие выбросы [8], [7].

Улучшение работы систем технологического контроля позволяет обеспечивать подачу газов с более стабильной концентрацией на сернокислотные установки. Применение катализаторов, легированных цезием, позволяет увеличить степень конверсии контактных аппаратов. Стабильность концентрации, а также включение пятого контактного слоя позволили обеспечить предельно низкий уровень выбросов (стандартная практика предусматривает четыре слоя; пятый считается лишним) [30].

Внутри цеха электролиза в процессе электролиза происходят выбросы аэрозолей (серной кислоты и сульфата цинка). Эти выбросы выходят из цеха через естественную вентиляцию или через воздуходувки градирни (если это позволяют погодные условия). По сравнению с выбросами от сернокислотной установки объем этих выбросов намного меньше, но поскольку они образуются в виде аэрозолей, их можно улавливать с помощью туманоуловителей [8]. На большинстве заводов применяют покрытия для ванн, добавляя в электролит пенообразующий агент с целью сокращения/контроля образования паров [11].

В таблицах 3.13 и 3.14 приведены данные по образованию диоксида серы в некоторых процессах получения цинка.

Таблица 3.26 - Образование диоксида серы в некоторых процессах получения цинка

Процесс	Продукт	Общее производство металла, т/год	Получение диоксида серы, г/т металла
Концентрат с низким содержанием железа	цинк + кадмий	238 800	280
Обжиг и электролиз	цинк	65000 - 482 000	200 - 4000
Печь ISF и установка спекания	цинк + свинец	100 000 Zn 45000 Pb	5000 - 9000
Источник - [16]

Таблица 3.27 - Выбросы диоксида серы на одном из предприятий в Российской Федерации

Процесс	Продукт	Общее производство металла, т/год	Выбросы диоксида серы, г/т цинка
Производство в целом (в т.ч. сернокислотная установка)	цинк	184 000	12500*
* Расчетное значение на основе данных официальной статистической отчетности.

3.1.3.2 Оксиды азота

Этапы обжига и плавки являются потенциальными источниками образования оксидов азота (). Оксиды азота () могут образовываться из соединений азота, присутствующих в концентратах, или из азота воздуха при высокой температуре. Получаемая серная кислота может поглощать большую часть , что может негативно влиять на качество серной кислоты. Если после обжига наблюдается высокий уровень , из экологических соображений и для поддержания качества продукта может потребоваться очистка газов, образующихся при обжиге. Диапазон значений концентрации для всех процессов составляет от 20  до 400 .

3.1.3.3 Пыль и металлы

Вынос пыли от обжига или иных пирометаллургических процессов является потенциальным источником как организованных, так и неорганизованных выбросов. Пирометаллургические газы улавливаются и обрабатываются сначала в процессе газоочистки и затем при производстве серной кислоты. Пыль удаляется из газа и возвращается в технологический процесс.

Газы после разбрызгивающих или оросительных конденсаторов, используемых в процессе ISP, из ректификационных колонн и из мест слива металла также являются потенциальными источниками выбросов. В этих точках с целью предотвращения неорганизованных выбросов необходимо осуществлять максимально возможное улавливание отходящих газов и их очистку. Переработка и быстрое охлаждение шлака также являются источником образования пыли. Диапазон значений выбросов пыли из данных источников составляет от менее 1  до 15 .

Аспирация реакторов на этапах выщелачивания и очистки может привести к выбросу аэрозолей, которые можно при необходимости (при наличии регулярного контроля) улавливать с помощью скрубберов или туманоуловителей/демистеров. Выбросы, содержащие опасные вещества (арсин, стибин, водород и кадмий), контролируют в местах возможных выбросов. Эти выбросы постоянно улавливают и пропускают через устройства газоочистки, например, скрубберы и туманоуловители (в системах мокрой очистки) и рукавные фильтры (в системах сухой очистки).

В цехе электролиза образуются выбросы аэрозолей, которые могут содержать металлы в растворенном виде. Диапазон значений выбросов пыли и паров из данных источников составляет от 0,2 до 1,25 .

Плавка, легирование, разливка и процессы получения цинковой пусьеры являются потенциальными источниками выбросов пыли и металлов. Диапазон значений концентрации для неочищенного газа составляет от 200  до 900 [8], [7]. Чаще всего для улавливания отходящих газов и пыли применяются рукавные фильтры Значения концентрации пыли для очищенного газа составляют менее 10 , а нередко и около 1 [7].

Выбросы металлов непосредственно связаны с выбросами пыли, причем из них около 50% приходится на цинк. При плавке, легировании и литье чистого цинка кадмий и свинец отсутствуют.

В то время как для контролируемых выбросов всегда установлены определенные источники и эти выбросы можно улавливать и подвергать очистке, неорганизованные выбросы распространяются практически по всей производственной площадке. Основными источниками неорганизованных выбросов являются места хранения и транспортировки материалов; пыль, оседающая на транспортных средствах или проездах или на открытых участках рабочей зоны, где никаких мер по их предупреждению и сокращению обычно не предпринимается. В таблице 3.15 представлены данные по общим объемам выбросов соответствующих металлов на цинковых заводах. Сокращение неорганизованных выбросов достигается благодаря реализации таких мероприятий, как [16]:

- обновление систем улавливания и фильтрации отходящих газов;

- сокращение времени останова печи путем усовершенствования процессов футеровки (соответственно, сокращение времени запуска и останова, когда за ограниченный отрезок времени происходят значительные выбросы);

- укрытие/размещение внутри строений мест доставки, хранения материала, установка там газоулавливающих систем;

- усовершенствование обращения с материалами (например, путем увлажнения сыпучих материалов до и во время погрузки) и сокращение частоты транспортных операций (например, путем использования более мощных погрузчиков);

- установка обязательной мойки автотранспортных средств (для внутрицехового и внешнего транспорта);

- укрепление покрытий площадок и подъездных путей и оптимизация их уборки;

- закрытие и обезвреживание старых шлакоотвалов.

Таблица 3.28 - Общие объемы выбросов металлов на некоторых заводах по первичному и вторичному производству цинка

Процесс	Продукт	Производство	Пыль	Zn	Pb	Cd	As
		тонн	г/т продукта			г/т металлов
Обжиг, очистка и электролиз (без литья)	цинк	130 000 - 1450 000	НД	6,6 - 7,6	НД	< 0,05	НД
Обжиг, очистка и электролиз (с литьем)	цинк или цинковые сплавы	130 000 - 1450 000	3 - 17	1 - 15	< 0,3	< 0,05	< 0,03 в виде оксида
Обжиг, очистка и электролиз (все этапы начиная с концентрата с низким содержанием железа)	Zn + Cd	238 850	3	2	0,007	0,0004	< 0,0001
Вельц-процесс	вельц-оксид	29000 - 60000	14 - 73	4 - 21	0,3 - 2,0	0,13 - 0,42	< 0,1
Переплавка, рафинирование	цинк	40000	60	15	< 3	НД	НД
НД = нет данных
Источник - [30].

3.1.3.4 ПХДД/Ф

Образование ПХДД/Ф в зоне сгорания и в отделении охлаждения системы газоочистки ("образование с нуля") может стать возможным в некоторых процессах, в первую очередь, если во вторичных материалах, добавляемых в шихту, содержатся пластиковые компоненты [29]. В ряде случаев ПХДД/Ф также были обнаружены в пыли из вельц-печей, в которых перерабатывается пыль из электродуговых печей. При отсутствии специальных методов предупреждения и улавливания измерения дают значения концентрации ПХДД/Ф до 100 .

При переходе от кислотных вельц-процессов на систему высокоосновного/томасовского шлака можно добиться снижения концентрации ПХДД/Ф в неочищенном газе до менее 0,1 . При необходимости содержание органических соединений можно сократить с помощью систем дожигания.

Процесс SDHL также позволяет достичь очень низких показателей концентрации ПХДД/Ф (менее 0,01 ).

Выбросы ПХДД/Ф, образующиеся при извлечении кадмия из аккумуляторных батарей, снижают путем сочетания дожигающих горелок и методов фильтрации. При этом показатель по ПХДД/Ф в значительной степени ниже 0,1 нг МЭТ/.

3.1.4 Сбросы в водные объекты

При производстве первичного и вторичного цинка и кадмия основными загрязняющими веществами, содержащимися в стоках, являются металлы и их соединения, а также материалы в форме суспензии. Это такие металлы, как Cd, Pb, Cu (и в меньшей степени, Hg, Se, As) [31], [8], [7], [32], [16].

Другие вещества, попадающие в воду в значительных количествах - это хлориды, фториды и сульфаты.

Потоками сточных вод, в которых могут содержаться вышеуказанные вещества, являются:

- стоки с этапов обжига и газоочистки: мокрые скрубберы, мокрые электрофильтры, этап извлечения ртути;

- стоки, образующиеся при грануляции шлака (если она применяется);

- случайные утечки из различных гидрометаллургических процессов.

Другими потенциально загрязненными потоками сточных вод, которые собираются и повторно используются как промывочная вода при фильтрации (если позволяет их качество), являются:

- стоки, образующиеся при промывке анодов и катодов;

- уплотняющая вода из вакуумных насосов;

- общие операции, включая чистку оборудования, мытье полов и т.п.;

- слив из охлаждающих контуров (обычно следующих за некоторыми закрытыми циклами водооборота);

- ливневые и поверхностные стоки (прежде всего, в зонах хранения) и стоки с крыш;

- вода, подаваемая с полигонов отходов и подземных полостей.

3.1.4.1 Стоки с водоочистных сооружений

В общем случае системы мокрой газоочистки эксплуатируются при замкнутом цикле оборота жидкости.

В мокрых скрубберах производится очистка кислых насыщенных растворов, образующихся в процессе обжига. В скруббере удаляются фториды, хлориды, большая часть ртути и селена и некоторые частицы, которые проходят механическую газоочистку. Во избежание накопления загрязняющих веществ некоторое количество жидкости непрерывно сливают из скруббера. Растворенный удаляют для дальнейшей обработки.

В мокрых электрофильтрах также образуются кислые растворы. После фильтрации их перерабатывают. Некоторое количество жидкости сливают из данного контура, чтобы удалить накапливающиеся частицы загрязняющих веществ. Перед сливом данную жидкость обрабатывают и анализируют [8].

При необходимости перед отправкой на сернокислотную установку, из жидкости удаляется ртуть. Для этого используется газо-жидкостная контактная емкость или оросительная колонна. Поступающая в нее жидкость содержит реагент, который вступает в соединение с ртутью и удаляет ее. В качестве реагента часто применяется хлорид ртути (), который вступает в реакцию с металлической ртутью из газа, в результате чего образуется твердый осадок (, также называемый каломелью). Относительно чистую жидкость сливают и отправляют на дальнейшую переработку. Для конечной утилизации твердый осадок перерабатывают и стабилизируют.

Продувочная жидкость в определенных количествах содержит взвешенные твердые частицы и растворенные соли. Продувочную жидкость перед сбросом очищают либо локально, либо в центральной водоочистной установке с целью удаления твердых и растворенных веществ. Место утилизации отделенных материалов зависит от источника происхождения сточных вод. В таблице 3.16 указан состав газоочистных жидкостей до переработки.

Таблица 3.29 - Типичный состав стоков до очистки

Компонент	Концентрация (растворенных веществ)	Состав взвешенных твердых частиц
Твердые частицы		250 - 1500 мг/л
Сульфат Хлорид Фторид	13 - 25 г/л 1,3 - 1,8 г/л 0,3 - 0,5 г/л
Ртуть Селен Мышьяк Цинк Кадмий Свинец	0,1 - 9 мг/л 0,1 - 50 мг/л 5 - 95 мг/л 0,1 - 2,5 г/л 1 - 95 мг/л 1 - 13 мг/л	5% - 30% взвешенных твердых частиц 10% - 60% взвешенных твердых частиц < 0,05% взвешенных твердых частиц 2% - 6% взвешенных твердых частиц 5% - 50% взвешенных твердых частиц
Источник - [7].

Таблица 3.30 - Информация о нормировании сбросов загрязняющих веществ в водный объект на Российских предприятиях и в справочнике НДТ ЕС

Наименование загрязняющего вещества	Код ЗВ по 1316	Предприятие А	Предприятие Б	BREF NFM
				Контроль	BAT-AEL
Железо	47	+	+	+	-
Кадмий	48	+	+	+	+
Медь	63	+	+	+	+
Мышьяк и его соединения	71	-	+	+	+
Никель	75	-	-	+	+
Ртуть и ее соединения	87	-	-	+	+
Свинец	88	+	+	+	+
Сульфат-анион (сульфаты)	98	+	+	+	-
Цинк	135	+	+	+	+
Взвешенные вещества	166	+	+	-	-
pH	доп. 170	-	-	-	-
	Источник - [данные предприятий в Российской Федерации].

3.1.4.2 Слив электролита

Электролит можно сливать из ванн с целью контроля накопления примесей, например, магния, которые могут отрицательно влиять на работу электролитических ванн. При производстве цинка поток, обращающийся через электролитические ванны, относится к тому же закрытому водному контуру, к которому принадлежат этапы выщелачивания и очистки. Серная кислота, образующаяся во время электролиза, поступает в процесс выщелачивания, а оставшаяся часть жидкости очищается и подается на электролиз [7], [8].

Стоки из цикла электролиза, выщелачивания и очистки являются сильно кислыми и содержат цинк и взвешенные твердые частицы в высокой концентрации. Объем стоков зависит от состава цинковых концентратов, используемых на этапе обжига. Элементы, которые склонны накапливаться в контуре, особенно магний, определяют объем сливаемой жидкости и необходимость ее очистки. Увеличение количества кальция в цикле выщелачивания, благодаря использованию вторичного сырья, контролируется путем удаления гипса из выщелачивающего раствора. Стоки из этой системы можно перерабатывать с целью извлечения Mg, Na, K, хлоридов и фторидов [33].

Кроме контроля за накоплением указанных примесей, вывод части электролита (нейтрального очищенного раствора) из процесса позволяет компенсировать избыток сульфатов, введенных с продуктами обжига и серной кислотой. Эффективным способом вывода данных примесей является получение кристаллического сульфата цинка (цинкового купороса) с использованием упаривания раствора на специальных установках, снабженных циклонами и скрубберами для улавливания пыли и аэрозолей.

3.1.4.3 Стоки из других источников

Электроды, используемые при электролизе, необходимо регулярно промывать с целью удаления осаждаемого на их поверхность материала. В результате реакции кислорода с растворенным марганцем на поверхности анодов образуется диоксид марганца. остается на поверхности анодов, образует шлам на дне электролитических ванн или твердые отложения в трубопроводе. Все такие остатки периодически удаляются механическим путем или смываются водой под высоким давлением. Марганец отделяют из промывочной воды для повторного применения за пределами завода или утилизации. Катоды подлежат очистке после удаления электролитного цинкового осадка. Отработанная жидкость после промывки анодов и катодов является кислой и может содержать медь, цинк, свинец и взвешенные твердые частицы [7], [8].

В таблице 3.18 приведены результаты анализа состава сточных вод для некоторых процессов.

Таблица 3.31 - Типичные данные анализа состава стоков

	Сток	Поток	Основные элементы
			Pb	Cd	As	Zn	Ni	ХПК
Процесс			мг/л
Электролиз	НД	40 - 200	0,01 - 0,8	0,001 - 0,15	0,01	0,01 - 1,9	НП	НП
Процесс ISP	НД	380 - 420	0,05 - 0,5	0,005 - 0,035	0,005 - 0,1	0,05 - 1,0	НП	НП
Вельц-печь процесса SDHL с промывкой без кристаллизации	190 000	35	< 0,2	< 0,1	< 1,0	< 1,0	< 0,5	< 200
	-
	228 000
Источник - [16].

При промывке вельц-оксида применение кристаллизации может привести к бессточному процессу. Как вариант перед сливом стоки можно очистить.

В таблице 3.19 представлены сводные данные по потенциальным источникам сточных вод и технологиям их переработки.

Таблица 3.32 - Потенциальные источники стоков и технологии их переработки

Этап техпроцесса	Операция/источник	Использование/переработка
Общие операции	Ливневые стоки с дорог, площадок, крыш, мокрая уборка дорог, мытье грузовиков и т.д.	Повторное использование и (или) переработка на водоочистной установке
Грануляция шлака	Мокрый осадок электрофильтра Грануляционная вода	Рециркуляция и охлаждение, поступление стоков на водоочистную установку
Обжиг/мокрая газоочистка	Мокрая очистка газов из обжиговой печи	Водоочистная установка
Выщелачивание	Общие операции, включая мокрую газоочистку	Возврат на выщелачивание
Очистка	Общие операции	Возврат на выщелачивание
Электролиз	Чистка ванн, анодов и катодов	Возврат на выщелачивание
Выщелачивание кадмия	Выщелачивание кадмия	Возврат в цикл выщелачивания цинка или, при отсутствии возможности, передача на водоочистную установку
Все технологические установки	Техобслуживание	Водоочистная установка
Водоочистная установка	Очистка стоков	Для некоторых методов повторное применение/сброс

3.1.5 Остаточные продукты технологических процессов

Производство металлов приводит к образованию ряда побочных продуктов, остаточных продуктов и отходов. Твердые остаточные продукты, образующиеся при реализации различных процессов и этапов очистки, могут использоваться по трем направлениям:

- повторное использование в данном процессе или на предыдущих процессах;

- переработка на последующих этапах с целью извлечения других металлов;

- окончательная утилизация после переработки, обеспечивающей безопасную утилизацию.

Значимыми являются следующие образующиеся твердые отходы.

- Твердые остаточные продукты с высоким содержанием металлов, образующиеся в процессах выщелачивания, очистки и электролиза цинка. Эти продукты обычно повторно перерабатываются на соответствующем этапе технологического процесса.

- Печи Imperial Smelting или печи прямой плавки также являются значимыми источниками образования твердых шлаков. Такие шлаки обычно уже подвергались действию высоких температур, и, в целом, содержат небольшое количество выщелачиваемых металлов. Следовательно, они впоследствии, после проведения определенных испытаний, могут использоваться как строительные материалы [34].

- Твердые остаточные продукты также получают в результате переработки стоков. Основными потоками являются гипсовые отходы () и гидроксиды металлов, которые образуются на установке нейтрализации стоков. Данные отходы рассматриваются как проявление побочного эффекта этих методов очистки, однако многие из них возвращаются в пирометаллургический процесс для дальнейшего извлечения из них металлов.

- Пыль или шлам, образующиеся при газоочистке, используются в качестве сырья для производства других металлов, например, Ge, Ga, In и As и т.д. или возвращаются на плавку или же в цикл выщелачивания с целью извлечения цинка.

- Остаточные продукты, содержащие ртуть и селен, образуются на этапе предварительной обработки ртуть- и селенсодержащих потоков из газоочистки. Из-за принятых ограничений на использование ртути извлечение ртути из отходов, содержащих Hg-Se, или из каломели более не проводится. Оба побочных продукта необходимо стабилизировать для окончательной утилизации. В исключительных случаях, когда высоко соотношение Se к Hg, можно в качестве альтернативы извлекать селен.

- Отходы, образующиеся при производстве кадмия из аккумуляторных батарей, такие как пластик из корпусов разобранных промышленных и бытовых аккумуляторных батарей, направляют на производство пластмасс. Другие органические фракции продают цементным предприятиям в качестве топлива, размещают на полигонах или сжигают с целью извлечения тепла. Ni-Fe электроды, образующиеся при разборе промышленных аккумуляторных батарей, и Ni-Fe скрап, остающийся после тепловой обработки, продают производителям нержавеющей стали.

В таблице 3.20 показаны варианты использования или переработки остаточных продуктов, образующихся при реализации некоторых процессов.

Таблица 3.33 - Остаточные продукты, образующиеся при получении цинка

Этап производства	Продукты, включая остаточные	Количество кг/т цинка	Вариант использования или переработки
Процесс RLE
Обжиговая печь/сернокислотная установка	Серная кислота Пар Ртутьсодержащий продукт (каломель) Продукт, содержащий Hg/Se Обезвоженный кислый шлам	< 1200 - 1700 < 1700 - 2000 < 0,1 0,4 < 0,5	Продажа Получение энергии Контролируемая утилизация Контролируемая утилизация Контролируемая утилизация
Установка выщелачивания	Нейтральный остаточный продукт выщелачивания (концентрат Zn-Fe) Концентрат PbAg Конечный остаточный продукт, если концентрат Pb/Ag утилизируется	500 450 600	В ISF, вельц-печь или горячий кислый выщелачивающий раствор, контролируемая утилизация Извлечение Ag и Pb Контролируемая утилизация или в печь для плавки Pb/Zn
Очистка	Кадмиевая губка Цементат Cu Цементат Co и Ni	3 - 4 7 - 15	Продажа или контролируемая утилизация Продажа Продажа
Цех электролиза	Гипс	3 - 4	Цементный завод или Контролируемая утилизация
Водоочистная станция	Осевший шлам	7 - 100(1)	Удаление или в печь плавки Pb/Zn
Процесс Imperial Smelting (ISF)
Агломерационная/сернокислотная установка	Кислый шлам Ртутьсодержащий продукт Пылеуносы Серная кислота	0,25 0,15 200 1300	Контролируемая утилизация Контролируемая утилизация В кадмиевый цех Продажа
Установка по переработке кадмия	Карбонат кадмия Сульфид таллия Остаточный продукт выщелачивания	18 0,25 180	Продажа Контролируемая утилизация На агломерационную фабрику
Печь Imperial Smelting	Шлак из печи Imperial Smelting	600 - 900	Продажа или контролируемая утилизация(2)
Водоочистная станция	Осевший шлак	30	Возврат на агломерацию
Процесс дистилляции New Jersey
Ликвация	Свинец Гартцинк	15(3) 25 - 50(3)	На рафинирование свинца или в печь ISF Возврат в печь ISF
Удаление As	Дросс	< 1 - 5(1)	Возврат в печь ISF
Газоочистка	Пылеуносы	10	Возврат на агломерацию
Вельц-процесс с промывкой и кристаллизацией
Грануляция шлака	Вельц-шлак, кг/т сухого продукта	1600	Строительный материал для дорог и на полигон для отходов
Промывка вельц-оксида	Солевой остаток(2), кг/т продукта	130	Захоронение в шахты
Газоочистка	Абсорбент(2)	НД	Контролируемая утилизация
Переплавка, рафинирование
Переплавка, рафинирование	Гарт-цинк/цинксодержащий донный дросс	25	Внешняя переработка в ZnO
Газоочистка	Концентрат цинковой изгари	130	Внешняя переработка в вельц-печи или печи IS (при наличии)
Сортировка скрапа, плавильная печь	Скрап Al-Fe	50	Внешняя переработка в качестве скрапа с высоким содержанием Al или Fe
(1) Расчетное значение. (2) В зависимости от технологии, качества и нормативного регулирования (3) количество может зависеть от шихты НД - нет данных

3.1.5.1 Пирометаллургические шлаки и остаточные продукты

Шлаки из печей для возгонки цинка и вельц-печей (при переработке пылей из ЭДП или подобных компонентов шихты) содержат выщелачиваемые металлы в очень низких концентрациях. Поэтому они, как правило, пригодны для использования в строительстве [7]. Выход шлака находится в пределах от 10% до 70% от массы полученного металла в зависимости от используемого сырья.

3.2 Производство свинца и олова

Основные экологические проблемы свинцовой и оловянной промышленности состоят в загрязнении воздуха и воды и образования опасных отходов. Заводы обычно имеют свои собственные очистные сооружения сточных вод и обычно практикуется переработка или повторное использование сточных вод.

Многие отходы повторно, но основной проблемой является выщелачивание остаток, который имеет высокое воздействие на окружающую среду [7], [8]. Некоторые локальные аспекты, как шум, также имеют отношение к отрасли. Из-за опасного характера некоторых твердых и жидких отходов, также существует значительный риск загрязнения почв [29].

В таблице 3.21 - 3.24, приведены материальные балансы для некоторых свинцовых заводов в Европе.

Таблица 3.34 - Материальный баланс плавки в печи Ausmelt/ISASMELT

Загружено	Тонн/год	Получено	Тонн/год
Батарейная свинцовая паста	100 000	Черновой свинец	125 000
Свинцовый концентрат	60000	Серная кислота	50000
Батарейная сетка	35000	Свинцовый концентрат	43500
Другие вторичные материалы	5000	Серебро	30 - 70
Уголь или кокс	5000	Футеровка	300 - 400
Кислород	15000 000		50000
Природный газ	140 000 мгВт/г	Оборотная вода	3
Электроэнергия	45000 мгВт/г	Отходящие газы	32000 - 49000
Источник - [16].

Таблица 3.35 - Материальный баланс установки QSL

Загружено	Тонн/год	Получено	Тонн/год
Свинцовые концентраты	145 000	Черновой свинец	135 000
Вторичные материалы	100 000	Серная кислота	100 000
Флюсы	8000	Шлак	75000
Уголь	15000	Медно-свинцовый штейн	4500
Нефть	100	Серебро	260 - 300
Кислород	50000 000	Карбонаты Zn-/Cd	250
Природный газ	3300 000		61500
Электроэнергия	9000 000 мгВт/г	Отходящие газы	20400
		Сброс воды на охлаждение	2
Источник - [16].

Таблица 3.36 - Материальный баланс установки по переработке аккумуляторных батарей с десульфуризацией (подготовка и короткая вращающаяся печь)

Загружено	Тонн/год	Получено	Тонн/год
Материалы плавки
Батарейный скрап	42000	Сырой свинец	43000
Свинцовый скрап	5400	Полипропиленовый лом	1800
Вторичные материалы	2600	Шлак	10000
Обороты	10700	Сульфат натрия	4700
Флюсы		Футеровка	35
NaOH	7000		10800
Стальные сверла	2300	Отходящие газы	22000
Сода	2200	Оборотная вода	105 000
Свинцовое стекло	1700	Шлак	10000
Энергия
Кокс	2400
Кислород	3700 000
Природный газ	1400 000
Электроэнергия	3800 000 мгВт/г
Источник - [16].

Таблица 3.37 - Материальный баланс установки по переработке аккумуляторных батарей с плавкой целых аккумуляторных батарей (шахтная печь)

Загружено	Тонн/год	Получено	Тонн/год
Использованные сухие батареи	50000 - 60000	Черновой свинец	49000 - 50000
Свинцовый скрап, отходы	13250 - 16500	Пыль газоходов	2500 - 2800
Железные отходы	5500 - 7000	Отвальный шлак	1500 - 3000
Шлак	12500 - 14000	Оборотный шлак	12500 - 14000
Оборотный шлам	3850 - 4450	Отходящие газы	65000
Пыль газоходов	500 - 650	Свинцовый штейн	9800 - 10200
Кокс	4950 - 5950	Использованная кислота	4000 - 8000
Уголь	0
Кислород	1000 000	Отходящие газы	65000
Природный газ	477 500	Оборотная вода	0
Электроэнергия	10390 000 мгВт/г	Футеровка	110
Источник - [16].

3.2.1 Энергия

Энергетические требования к различным процессам получения свинца и олова варьируются в широких пределах, в зависимости от качества исходного сырья и продуктов, использования внутреннего или теряемого тепла, а также от производства побочных продуктов. В таблице 3.21 показаны средние потребности в энергии различных процессов, за исключением теплоемкости исходного материала.

Таблица 3.38 - Потребность в энергии для различных процессов производства свинца

Процесс	Расход электроэнергии (кВт/т Pb)	Кокс (кг/т Pb)	Кокс(1) (кВт/т Pb)	Газ ( Pb)	Газ(2) (кВт/т Pb)	Кислород ( Pb)
QSL(3)	70	Уголь:110	900	25	275	370
Ausmelt/lsasmelt плюс рафинирование и другие операции	360	40	350	102	1120	120
Шахтная печь для плавки вторичного свинца(4)	100 - 150	110 - 130	930 - 1150	20 - 30	200 - 300	20
Барабанная печь с системой разделки батарей и выделения сульфатов натрия и кальция	180 - 250	60 - 100	520 - 900	90 - 180	1000 - 2000	150 - 200
Отражательная печь(4)	80 - 140	20 - 30	175 - 270	55 - 70	600 - 800	110 - 150
(1) Перевод кт/т в кВт/т с коэффициентом 8.85. (2) Перевод в кВт/т с коэффициентом 11. (3) Первичные печи. (4) Вторичные печи.
Источник - [16].

3.2.2 Выбросы в атмосферу

Выбросы в атмосферу либо могут уловлены, как выбросы отходящих газов или их можно избежать в качестве неконтролируемых выбросов, в зависимости от возраста завода и используемой технологии. Выбросы дымовых газов обычно контролируются непрерывно или периодически, и контролируются. Неконтролируемые выбросы являются причиной для беспокойства, и должны быть уловлены.

Основные выбросы в атмосферу из производства свинца и олова являются:

- диоксид серы (), другие сернистые соединения и кислотные туманы;

- оксиды азота () и другие соединения азота;

- металлы и их соединения;

- пыли;

- летучие органические соединения и ПХДД/Ф.

Другие загрязняющие вещества не имеют видимого значения для промышленности, потому что они не присутствуют в производственном процессе, что они сразу нейтрализуются (например, хлор или HCl) или потому, что их концентрация слишком мала (например, CO). Выбросы в значительной степени связаны с пылью (за исключением кадмия, мышьяка и ртути, которые также могут присутствовать в газовой фазе) [8].

Источники выбросов зависят от используемого процесса и приведены в таблица 3.6. К ним относятся:

- обжиг (большая часть выбросов происходит во время внеплановых остановок);

- другие виды предварительной обработки (например, батареи разбивка);

- транспортировка и обработка материала;

- завод серной кислоты;

- плавка (включая грануляцию шлака) и рафинирование;

- разливка в формы.

Таблица 3.39 - Перечень потенциальных эмиссий в атмосферу при производстве свинца

Компонент	Обжиг агломерация плавка	Рафинирование	Разделка батарей	Литье	Завод серной кислоты
Оксиды серы	(1)
Оксиды азота	(1)	не значимо	не значимо
Пыль и металлы	(1)				не значимо
Летучие органические соединения и ПХДД/Ф	()(2)	не значимо	не значимо		не значимо
- более существенный, - менее существенный. (1) Непосредственные эмиссии от процессов обжига или плавки перерабатывается и (или) перерабатывается очисткой перед заводом производства серы. (2) Летучие органические соединения и ПХДД/Ф могут быть выявлены, если используются вторичные материалы, содержащие органику.

Общая информация о контроле выбросов загрязняющих веществ на российских предприятиях, производящих свинец из вторичного сырья, приведена в таблице 3.27.

Таблица 3.40 - Информация о нормировании выбросов загрязняющих веществ на Российских предприятиях и в справочнике НДТ ЕС

Загрязняющее вещество	Предприятие				Справочник ЕС
	1	2	3	4	Контроль	BAT-AEL	Нормируемый передел
Азота диоксид	+	+	+	+	+	-
Азота оксид	+	+	+	+	+	-
Взвешенные частицы PM10	-	-	-	-	-	-
Взвешенные частицы PM2,5	-	-	-	-	-	-
Взвешенные вещества	+	+	+	-	пыль	пыль	все переделы
Диоксины (полихлорированные дибензо-п-диоксины и дибензофураны) в пересчете на 2,3,7,8-тетрахлордибензо-1,4-диоксин	-	-	-	-	+	+	Вторичный свинец. Плавка
Кадмий и его соединения	-	-	-	-	+	-
Медь, оксид меди, сульфат меди, хлорид меди (в пересчете на медь)	-	-	+	-	+	-
Мышьяк и его соединения, кроме водорода мышьяковистого	-	-	+	-	+	-
Ртуть и ее соединения, кроме диэтилртути	-	-	-	-	+	+	Пирометаллургия, при наличии в сырье
Свинец и его соединения, кроме тетраэтилсвинца, в пересчете на свинец	+	+	+	+	+	+	Загрузка, плавка, выгрузка
Серы диоксид	+	+	+	+	+	+
Углерода оксид	+	+	+	-	-	-
Сурьма и ее соединения	-	-	+	+	+	-
Общие летучие органические соединения	-	-	-	-	+	+	Вторичный свинец. Сушка сырья

Значение потенциальных выбросов в атмосферу в производстве свинца. Помимо технологических выбросов, происходят неорганизованные выбросы. Основными источниками неорганизованных выбросов являются:

- пыль от хранения и обработки концентратов;

- утечки от обжиговых и плавильных печей;

- пыль от выхлопных газов литейных печей;

- пыль из других источников.

Несмотря на то, неорганизованные выбросы трудно определить и оценить, есть некоторые методы, которые были успешно использованы для этого. В таблице 3.28. приведены некоторые данные о выбросах из процесса плавки первичного свинца с использованием печи Ausmelt/Isasmelt [7], что иллюстрирует потенциально высокий уровень неорганизованных выбросов.

Таблица 3.41 - Значения неорганизованных выбросов

Установка Ausmelt/Isasmelt внедрен (2009) (кг/год)
Эмиссия	Контролируемый ход	Рассеяние	Всего
Свинец	596	312	908
Кадмий	3.07	0.24*	3.31
Сурьма	5.05	1.77*	6.82
Мышьяк	0.93	1.55*	2.48
Таллий	1.83	< 0.01*	1.83
Ртуть	0.87	< 0.01*	0.87
Диоксид серы(т/)	343	-	343
Производство свинца в 2009 году - 114 161 т. * Расчетные оценки.
Источник - [35].

3.2.3 Диоксид серы и другие соединения серы

Основными источниками выбросов двуокиси серы являются неорганизованные выбросы на стадиях окисления, прямые выбросы от завода по производству серной кислоты и выбросы остаточной серы в шихте. Хорошее извлечение и герметизации печей предотвращает такие выбросы, которые вместе с технологическими газами из стадий окисления, передаются на газоочистку, а затем на установку по производству серной кислоты или гипса.

После очистки диоксид серы в газе из стадий спекания, обжига или прямой плавки конверсируется в триоксид серы ().

Во время запуска и остановки, могут быть случаи, когда слабые газы выбрасываются без преобразования. Эти случаи должны быть предусмотрены для отдельных установок. Тем не менее, многие компании сделали значительные улучшения для контроля чтобы предотвращать или уменьшать эти выбросы [7], [8]. Свинцовый агломерат и некоторые вторичные сырьевые материалы содержат остаточную серу и сульфаты. Сообщалось [36], что 10% от содержания серы в свинцовом концентрате остается в спеченном материале, который подается в печи. Кроме того, содержание сульфатов в ломе аккумуляторных батарей может быть значительным в зависимости от способа его предварительной обработки [37] и наличия в нем пасты. В большинстве случаев сера остается в шлаке или в других побочных продуктов. Степень усвоения серы зависит от используемых флюсов и других металлов, связанных с процессом, например, может быть получен медный штейн при совместной переработке свинцово-медных концентратов. Свинцово-железный штейн образуется в восстановительных условиях при добавлении железа стружек. В других случаях может выделяться , возможно, потребуется дальнейшая переработка.

Эмиссии при различных процессах производства свинца показаны в таблице 3.29.

Таблица 3.42 - Образование диоксида серы в различных процессах получения свинца

Процесс	Общее производство свинца (т/год)	Производство серной кислоты (г/т Pb)
QSL(1)	135 000	700
ISA(1)	120 000	3000
Батарея аккумуляторная - целая(2)	50000	4000 - 6000
Батарея аккумуляторная - де-сульфуризованная паста(2)	35000 - 50000	1070 - 3000
Батарея аккумуляторная с извлеченной пастой(2)	35000	3200
Батарея аккумуляторная + дополнительная паста	10000	210(FGD система)
Шахтная печь для свинца и агломерационный завод(1)	110 000	10000 - 45000
Батарея аккумуляторная - МА процесс	33000	6600
(1) Основной процесс. (2) Вторичный процесс.
Источник - [16]

Туманы от разрушения аккумуляторных батарей также могут приводить к подобным выбросам. Выбросы от плавильных печей с загрузкой извлеченного из аккумуляторных батарей материала, содержащего , концентрация которого зависит от того, плавят ли пасту или десульфуризованный материал или сера поглощается шлаком. Типичные цифры от 50  до 500 [8].

3.2.4 Оксиды азота

Операции плавки являются потенциальными источниками оксидов азота (). , могут быть образованы из компонентов азота, присутствующих в концентратах, или в качестве термического . Полученная серная кислота, может поглощать большую часть , и это может влият