五氧化二钒生产项目评估报告

五氧化二钒生产项目评估报告内容摘要：

6 涤工段废水主要成份是 NaCl。 钙化法球磨浸出工段需要大量的水，如果采用新鲜水，不但会造成水资源的严重浪费，又会产生大量的废水， **县属于 **的水源保护区，该区域内 严禁工业废水的排放。 由于树脂吸附工段废水对浸出反应无大的影响，因此可将其完全回用于球磨浸出工段而不外排；而沉钒洗涤液中 NaCl 浓度较高，可将其回用于解吸再生不外排。 本工程用水平衡情况见图 23。 单位： t/d 图 23 本工程水平衡图 球磨制粒 原料 焙烧 球磨浸出 过滤洗涤 吸附液 树脂吸附洗涤 饱和树脂 解吸液沉矾洗涤 ⌒ 洗水 再生树脂洗涤 干燥煅烧 NH3喷淋吸收 吸收液 成品 NaCl 配液 浓缩结晶 NaCl 蒸汽冷凝 2 新鲜水 新鲜 水 102 131 新鲜水29 133 388 822 851 567 284 851 59 26 26 59 60 2 42 18 28 28 26 14 14 新鲜 水 1 1 1 1 烟气脱硫 1 22 51 17 废气 工程 产生的废气主要有焙烧竖窑产生的炉气和煅烧炉产生的氨气。 焙烧竖窑产生的炉气的主要成分是 SO2 和 CO2 以及一定量的烟尘本工程在每个焙烧竖窑上设置 20m 高的排气筒将所有的废气一起收集，然后送往山上 50m 高的烟囱外排（考虑烟气爬山，烟道高度可达到 120m），同时在烟气进烟囱前采用旋风除尘和石灰水喷淋脱硫，该工艺对烟尘和二氧化硫的去处率分别可达到 95％和 50％。 工程采取的焙烧竖窑烟气处理工艺见图 24。 图 24 竖窑焙烧烟气处理工艺流程图 根据工程物料衡算结果，工程焙烧竖窑产生烟气量约 14800m3/h，其中烟尘浓度为 1820mg/m3， SO2 浓度为 1126mg/m3；经上述除尘脱硫一体化设备处理后，烟尘和 SO2 浓度分别为 91mg/m3 和 563mg/m3，经 120m 高引风机送烟囱排放 喷淋吸收 旋风除尘 炉烟气 石灰水 石灰 新鲜水 烟尘收 集 去渣坝堆放 吸收后混浊液 沉 降 pH9 时 pH9 时 沉淀 上清液 去渣坝堆放 18 的烟囱排放，可以满足 GB90781996《工业炉窑大气污染物排放标准》表2 二级和表 4 二级标准要求。 偏钒酸铵煅烧炉产生的炉气的主要成分是 NH3，根据工程物料衡算结果，煅烧炉 NH3 产生量 ，经尾气水喷淋吸收装置处理 ，该工艺 NH3回收率可达到 99％以上，经回收的 NH3 尾气气量为 4500m3/h， NH3 浓度为，排放量为 ，由氨吸收塔塔顶的放空阀引至 15m 高的排气筒外排，可以满足 GB1455493《恶臭污染物排放标准》表 2 相关标准的要求。 废渣 工程的固体废物主要为过滤洗涤产生的浸出渣，该废渣产生量较大，经焙烧竖窑烧出的干渣为多孔状物质，主要成份为 SiO2： 6265％， CaO：56％， Al2O3： ％， Na2O： ％， V2O5： ％，湿渣约含有20～ 30％水份。 根据工程物料衡算结果，工程湿渣产生量约 ，拟将其送往厂区东侧的填埋场进行填埋，根据工程废渣的水溶浸出试验检测结果（表 28）分析，废渣浸出液中不含有毒有害物质，该废渣不属于危险固废。 可送往厂区东侧的废渣堆场安全填埋。 表 28 工程废渣浸出试验结果一览表 项目 SiO2 CaO MgO Al2O3 Fe2O3 Al CaF2 K2O Na2O V2O5 结果 0 0 0 0 0 0 0 0 备注 水溶试验结 果 19 3 工艺废水循环利用不外排的可行性分析 本工程的主要用水工段有球磨造粒工段、球磨浸出工段、废渣过滤洗涤工段、树脂吸附工段和再生树脂洗涤工段，其中球磨造粒用水主要作用是使原矿粉成球，以便于下步的焙烧反应，同时在焙烧过程中原矿石中的三价钒转化为 Ca(VO3)2，造粒工段加入的新鲜水在煅烧时均转化为水蒸汽，球磨浸出工段用水是为了利用碳酸钠对焙烧矿中的 Ca(VO3)2 进行固态置换，使其转化为可溶性的 NaVO3，从而达到提取钒的目的；废渣过滤洗涤用水主要是减少浸出钒的损耗；树脂吸附工段和再生 工段是利用树脂吸附和解吸将矾溶液从低浓度转化为高浓度的过程。 工程焙烧后工段均为液相反应。 由于球磨制粒所用的水在焙烧工段全部蒸发不外排，因此本工程所产生的废水主要是后续反应的浸出液废水。 废水循环水量分析 由图 23 工程水平衡图可以看出，本工程的水循环途径主要分树脂吸附前工段循环和树脂吸附后工段循环两部分，其中前工段循环水主要为球磨浸出的浸出液，后工段循环水主要为饱和树脂解吸液，工程新鲜水主要用于球磨浸出后的滤渣的洗涤、树脂吸附后饱和树脂的洗涤和氯化钠配液工段，因此，本工程的废水是否能够实现 闭路循环主要取决于这三部分新鲜补充水和散失水之间的关系。 如果补充水量大于系统散失水量，会导致该系统部分废水外排。 从本工程水平衡图的情况来看，氯化钠配液所加入的新鲜水主要用于补充解吸液钒酸铵沉淀经煅烧所带走的水，该部分加入的新鲜水水量较小，主要起到了维持整个循环系统水量动态平衡作用，该补充水可视情况而控制补充新鲜水量；球磨浸出为固液置换反应，浸出后产生大量的浸出液，工程将树脂吸附后的吸附液回用于球磨浸出，以节约工程新鲜水用量，该 20 段新鲜水主要用于球磨浸出滤渣过滤洗涤工段和树脂洗涤，该工段用水主要是对工程滤渣进 行洗涤以使附着在滤渣表面的 NaVO3 洗出，因此本工段的新鲜水和散失水的关系决定了工程废水是否外排。 根据工程的工艺情况，工程焙烧工段将原矿中的 V2O3 氧化为 Ca(VO3)2，再经球磨浸出置换出其中的 Ca(VO3)2，该转化率可以达到 70％左右，经浸出后的矿球属于多孔性骨架物质，其结构类似于活性炭，有较大的吸水能力，根据工程小试实验所做的实验结果可知，焙烧后的矿球的饱和吸水率为 20～ 30％，根据工程矿渣的生成量，其吸水量约 131t/d，因此工程新鲜水主要用于补充由废渣带走的水份。 综上所述，本工程生产废水循环系统 实现闭路循环不外排，从理论方面分析是可行的。 废水循环水质分析 工程生产废水主要有球磨浸出液和饱和树脂解吸液两部分，其中球磨浸出液中主要为中间产品 NaVO未反应的 Na2CO3 等物质，经树脂吸附后回用于球磨浸出，根据工程反应原理可知，在树脂吸附时主要发生NaVO3 和 NaCl 的置换反应，因此在浸出液经树脂吸附后其主要成份和吸附前相比仅 NaVO3 转变成 NaCl，球磨浸出对水质要求不高，其作用主要是提供液相条件以促进 Na2CO3 和矿球的置换反应，树脂交换后回用的吸附液中含有较多的 Na2CO3， 根据固态置换反应原理，反应物浓度越高，反应收率也越高，因此该部分废水回用于球磨浸出可以有效的提高反应的转化率，且不会影响到产品的质量。 同时由于矿渣的强吸附作用，未反应完全的碳酸钠和氯化钠部分在水溶液中循环，部分被吸附至矿渣中，而不会随饱和树脂进入下步反应；根据工程反应原理，树脂再生解吸过程主要是采用氯化钠溶液对树脂中的 NaVO3 进行解吸，该反应进入解吸液的成份为工程中间产物 NaVO3，再生树脂则回用于吸附工段，解吸液经沉钒反应， 21 反应液中的 NaVO3 转换为 NaCl，该废液成份较单一，属于饱和树脂再生的反应液， 工程将该废水部分直接回用于配置解吸液，部分采用电加热器进行浓缩后回用于配置解吸液，而浓缩产生的冷凝水则用于对再生树脂进行洗涤后仍回用于解吸。 由于该工段中的废水主要成份均为 NaCl，因此可以完全回用于解吸而不外排，且不会影响产品质量。 另外本次工程还会产生部分车间地面冲洗水和设备冲洗水，该部分废水量约 1t/d，可以将其回用球磨造粒工段而不外排。 综上所述，本工程废水完全回用于生产从理论上分析是可行的，但本工程树脂吸附废水产生量较大（约 851m3/d），虽然从小试试验结果以及理论角度分析，该工艺可以保证生产废水回 用于生产不外排，但其仍然存在很大的事故排放的可能性，由于工程处于 **汇水区内，且厂址南侧约 1km为 **，如果发生事故排放，将会对 **水质产生严重的影响，因此评估建议企业进行工程中试放大试验，且中试试验不能在 **汇水区内进行，中试日处理矿石规模不得超过 200 吨。 中试试验应将全部生产工艺打通，从中试试验结果进一步论证工业化生产中零排放的可行性。 22 4 工程固废填埋场的可行性分析 本工程的废渣产生量较大，每年约 175245 吨，需对其进行合理处置，以避免对环境造成污染。 废渣含水率约 20%～ 30%，由 于废渣吸水性较强，因此废渣堆存产生的渗滤液较少，工程拟将该部分废渣送往厂区东侧的填埋场填埋处理，填埋场位于厂址东侧，紧临拟建厂址，属于山谷地带，据评估单位现场调查，该山谷长约 500m，宽约 100m，深约 10m，库容量约50 万 m3。 拟建填埋场区目前植被情况主要为灌草和一般农田，沟底为 50cm的黄土层，下部为透水性差的岩层，矿渣密度以 ，填埋场库容可以满足本工程约 7 年需要，该填埋场填埋完全后再另找合适的填埋场所。 填埋场有利条件分析  该填埋场为自然形成的山谷地带，经过平整和开挖，可以满足本工程 7 年需要，自然条件较好，和生产厂区相距较近，进场距离较短，运输方便。  填埋场区现有植被较少，工程的开挖不会对填埋场周围生态造成大的破坏。 填埋场不利条件分析  填埋场区土层较薄，不能满足废渣覆土需要，工程距离可取土场较远，取土不方便。  填埋场位于 **的汇水区域内，当地地下水以补给地表水为主，南北流向，填埋场渗滤液对地下水可能造成一定的影响，进而可能影响到 **水质。  填埋场处于山谷地带，三面环山，南侧谷口处靠近 **，若遇到大雨，废渣中的渗滤液 可能会随雨水流入 **，从而造成水质污染。 由于该填埋场区未进行地矿探测试验，因此评估建议企业应尽快落实 23 地矿探测试验内容，确定填埋场址的地质情况，分析建设的可行性， 同时该填埋场建设时应严格按照 GB185992020《一般工业固体废物贮存、处置场污染控制标准》Ⅱ类场地的相关要求进行选址、设计、运行管理、关闭与封场以及污染控制与监测等要求。 重点做好以下工作： （ 1）为防止雨水径流进入贮存、处置场内，避免渗滤液量的增加和滑坡，贮存、处置场周边应设置导流渠；应采取回填厚度为 以上的粘土层（压实后）或人工材料构 筑防渗层，确保渗透系数小于 107cm/s。 （ 2）为防止工程废渣以及渗滤液的流失，应构筑堤、坝、挡土墙等设施，并在填埋场下游设置拦渣坝，坝体建设也应满足相关防渗要求；为保证设施、设备正常运营，必要时应采取措施防止地基下沉，尤其防止不均匀或局部下沉。 （ 3）矿渣本身形成的渗滤液量非常小，但仍需设置渗滤液导流管，将其收集，将部分废水定期回喷至填埋场区，使其自然蒸发不外排。 （ 4）在环绕填埋场的最外边线上设置截洪沟，截洪沟上宽 ，下部宽 ，深 ，全长 1200m，截洪沟主要用于拦截场区四 周的雨水，避免雨水进入填埋场区。 截洪沟要和渗滤液导流管分离，绝不允许矿渣渗滤液进入截洪沟。 （ 5）填埋场的运行管理及关闭与封场应按照《一般工业固体废物贮存、处置场污染控制标准》中有关规定进行。 24 5 矿山开采生态影响分析 矿山开采区的生态现状 自然环境概况 地理位置 **县位于 **省西南边界， **、 **、 **三省结合部；地处秦岭山系东南余脉的延伸地段。 东北两面和邓州、内乡、西峡相连，西与 **西省的商南相接，南与湖北省的郧县、光化、均县毗临，东北距省会 **市 316 公里，地理坐标为东经 110176。 58′～ 111176。 53′， 东纬 32176。 55′～ 35176。 23′。 全县总面积 平方公里，县城位于县境东北部，系全县政治、经济、文化、交通中心。 地质 、地形、 地貌 **县县境北部元古界陡岭群、毛堂群分布地区为复式单斜构造，由于被大量岩体侵入而显得支离破碎。 在毛堂群中并有规模不大形态复杂的紧密褶皱；中部为 **至师岗复向斜构造，南部大龙山至四峰山一带为复背斜构造，以褶皱为主； **河谷地及两岸为坳陷盆地构造。 **县境内地层走向为北西 — 南东。 **柳林沟至东川以北地带分布 有元古界变质岩系和不同时代的岩浆岩，以南依次出现震旦系、寒武系、奥陶系、志留系、泥盆系、石碳系的碳酸盐系和碎屑岩系； **、灌河沿岸主要为第三系和第四系的陆相砂岩、泥砂岩及河流冲积、山麓堆积层。 **县处于秦岭山系东南余脉的延伸地段，地形以山地为主。 境内北、西、南三面环。