国家重点行业清洁生产技术导向目录（第三批）

国家发展和改革委员会、国家环境保护总局公告 （2006年第86号） 　　为贯彻落实《中华人民共和国清洁生产促进法》，引导企业采用先进的清洁生产工艺和技术，我们组织编制了《国家重点行业清洁生产技术导向目录》（第三批），现予公布。 　　本目录涉及钢铁、有色金属、电力、煤炭、化工、建材、纺织等行业，共28项清洁生产技术。 　　附件：国家重点行业清洁生产技术导向目录（第三批） 国家发展改革委 国家环保总局 二○○六年十一月二十七日 国家重点行业清洁生产技术导向目录（第三批） 序号 技术名称 适用范围 主要内容 主要效果 1 利用焦化工艺处理废塑料技术 钢铁联合企业焦化厂 利用成熟的焦化工艺和设备，大规模处理废塑料，使废塑料在高温、全封闭和还原气氛下，转化为焦炭、焦油和煤气，使废塑料中有害元素氯以氯化铵可溶性盐方式进入炼焦氨水中，不产生剧毒物质二恶英（Dioxins）和腐蚀性气体，不产生二氧化硫、氮氧化物及粉尘等常规燃烧污染物，实现废塑料大规模无害化处理和资源化利用。 对原料要求低，可以是任何种类的混合废塑料，只需进行简单破碎加工处理。在炼焦配煤中配加2%的废塑料，可以增加焦炭反应后强度3%～8%，并可增加焦炭产量。 2 冷轧盐酸酸洗液回收技术 钢铁酸洗生产线 将冷扎盐酸酸洗废液直接喷入焙烧炉与高温气体接触，使废液中的盐酸和氯化亚铁蒸发分解，生成Fe2O3和HC1高温气体。HCl气体从反应炉顶引出、过滤后进入预浓缩器冷却，然后进入吸收塔与喷入的新水或漂洗水混合得到再生酸，进入再生酸贮罐，补加少量新酸，使HCl含量达到酸洗液浓度要求后送回酸洗线循环使用。通过吸收塔的废气送入收水器，除水后由烟囱排入大气。流化床反应炉中产生的氧化铁排入氧化铁料仓，返回烧结厂使用。 此技术回收废酸并返回酸洗工序循环使用，降低了生产成本，减少了环境污染。废酸回收后的副产品氧化铁（F2O3）是生产磁性材料的原料，可作为产品销售，也可返回烧结厂使用。 3 焦化废水A/O生物脱氮技术 焦化企业及其它需要处理高浓度COD、氨氮废水的企业 焦化废水A/O生物脱氮是硝化与反硝化过程的应用。硝化反应是废水中的氨氮在好氧条件下，被氧化为亚硝酸盐和硝酸盐；反硝化是在缺氧条件下，脱氮菌利用硝化反应所产生的NO-2和NO-3来代替氧进行有机物的氧化分解。此项工艺对焦化废水中的有机物、氨氮等均有较强的去除能力，当总停留时间大于30小时后， COD、BOD、SCN-的去除率分别为67％、38％、59％，酚和有机物的去除率分别为 62％、36％，各项出水指标均可达到国家污水排放标准。 工艺流程和操作管理相对简单，污水处理效率高，有较高的容积负荷和较强的耐负荷冲击能力，减少了化学药剂消耗，减轻了后续好氧池的负荷及动力消耗，节省运行费用。 4 高炉煤气等低热值煤气高效利用技术 钢铁联合企业 高炉等副产煤气经净化加压后与净化加压后的空气混合进入燃气轮机混合燃烧，产生的高温高压燃气进入燃气透平机组膨胀作功，燃气轮机通过减速齿轮传递到汽轮发电机组发电;燃气轮机作功后的高温烟气进入余热锅炉，产生蒸汽后进入蒸汽轮机作功，带动发电机组发电，形成煤气-蒸汽联合循环发电系统。 该技术的热电转换效率可达40%～45%，接近以天然气和柴油为燃料的类似燃气轮机联合循环发电水平；用相同的煤气量，该技术比常规锅炉蒸汽多发电70%～90%，同时，用水量仅为同容量常规燃煤电厂的1/3，污染物排放量也明显减少。 5 转炉负能炼钢工艺技术 大中型转炉炼钢企业 此项技术可使转炉炼钢工序消耗的总能量小于回收的总能量，故称为转炉负能炼钢。转炉炼钢工序过程中消耗的能量主要包括：氧气、氮气、焦炉煤气、电和使用外厂蒸汽，回收的能量主要是转炉煤气和蒸汽，煤气平均回收量达到90 m3/吨钢；蒸汽平均回收量80kg/吨钢。 吨钢产品可节能23.6kg标准煤，减少烟尘排放量10mg/m3，有效地改善区域环境质量。我国转炉钢的比例超过80％，推广此项技术对钢铁行业清洁生产意义重大。 6 新型顶吹沿没喷枪富氧熔池炼锡技术 金属锡冶炼企业 该技术将一根特殊设计的喷枪插入熔池，空气和粉煤燃料从喷枪的末端直接喷入熔体中，在炉内形成一个剧烈翻腾的熔池，强化了反应传热和传质过程，加快了反应速度，提高了熔炼强度。 该技术熔炼效率高，是反射炉的15～20倍，燃煤消耗降低50%；热利用效率高，每年可节约燃料煤万吨以上；环保效果好，烟气总量小，可以有效地脱除二氧化硫。 7 300KA大型预焙槽加锂盐铝电解生产技术 大型预焙铝电解槽 在铝电介质预焙槽电解工艺中加入锂盐，降低电解质的初晶点，提高电解质导电率，降低电解质密度，使生产条件优化，产量提高。 大型预焙槽添加锂盐后，电流效率明显提高，每吨铝直流电单耗下降368千瓦时、氟化铝单耗下降8.51千克，槽日产提高55.69千克。 8 管-板式降膜蒸发器装备及工艺技术 氧化铝生产行业 采取科学的流场和热力场设计，开发应用方管结构，改善了受力状况，提高蒸发效率的同时大幅度降低制造费用；利用分散、均化技术，简化布膜结构，实现免清理；利用蒸发表面积和合理的结构配置，实现了汽水比0.21～0.23的国际领先水平，大幅度降低了系统能耗；引入外循环系统改变蒸发溶液参数，从而避免了碳酸钠在蒸发器内结晶析出。 氧化铝的单位汽耗由原来的6.04吨降到4.10吨，年均节煤8万吨以上，年均节水200万吨，同时减排污水230万吨。 9 无钙焙烧红矾钠技术 红矾钠生产企业 将铬矿、纯碱与铬渣粉碎至200目后，按配比在回转窑中高温焙烧，使FeO?Cr2O3氧化成铬酸钠。将焙烧后的熟料进行湿磨、过滤、中和、酸化，使铬酸钠转化成红矾钠，并排出芒硝渣，蒸发（酸性条件）后得到红矾钠产品。 与传统有钙焙烧红矾钠工艺相比，无钙焙烧工艺不产生致癌物铬酸钙，每吨产品的排渣量由2吨降到0.8吨，渣中Cr+6含量由2%降低到0.1%。 10 节能型隧道窑焙烧技术 烧结墙体材料行业 以煤矸石或粉煤灰为原料，使用宽断面隧道窑“快速焙烧”工艺，设置快速焙烧程序和“超热焙烧”过程，实现降低焙烧周期，提高能源利用效率。 砖瓦焙烧周期由45～55小时降低为16～24小时。置换出来的热量得到充分利用，热利用率达67%，热工过程节能效率达40%。 11 煤粉强化燃烧及劣质燃料燃烧技术 建材、冶金及化工行业回转窑煤粉燃烧 该技术采用了热回流技术和浓缩燃烧技术，有效地实现“节能和环保”。由于强化回流效应，使煤粉迅速燃烧，特别有利于烧劣质煤、无烟煤等低活性燃料，因此可采用当地劣质燃料，促进能源合理使用，提高资源利用效率。一次风量小，节能显著。 对煤种的适应性强，可烧灰分35％的劣质煤，降低一次风量的供应，一次风量占燃烧空气量小于 7％；NOx减少30％以上。 12 少空气快速干燥技术 陶瓷、电瓷、耐火材料、木材、墙体材料生产企业 采用低温高湿方法，使湿坯体在低温段由于坯体表面蒸气压的不断增大，阻碍外扩散的进行，吸收的热量用于提升坯体内部温度，提高内扩散速度，使预热阶段缩短。等速干燥阶段借助强制排水的方法，进一步提高干燥的效率，达到快速干燥目的。 干燥周期缩短至6－8小时，节能50％以上。干燥占地面积减少1/2，产品合格率提高5％。 13 石英尾砂利用技术 硅质原料生产企业 新型提纯石英尾砂的“无氟浮选技术”，精砂产率高、质量好、无二次氟污染，产品广泛用于无碱电子玻纤、高白料玻璃器皿及装饰玻璃、电子级硅微粉等行业，同时解决了石英尾砂综合利用的问题。此工艺产生的废水经处理后返回生产过程循环使用。 此项技术可解决石英尾砂占地和随风飞沙造成的环境污染问题。 14 水泥生产粉磨系统技术 水泥原料、熟料、矿渣、钢渣、铁矿石等物料粉磨工艺 采用“辊压机浮动压辊轴承座的摆动机构”和“辊压机折页式复合结构的夹板”专利技术，设计粉磨系统，可大幅降低粉磨电耗，节约能源，改善产品性能。 水泥产量大幅度提高，单位电耗下降约20％。 15 水泥生产高效冷却技术 水泥生产企业 将篦床划分成为足够小的冷却区域，每个区域由若干封闭式篦板梁和盒式篦板构成的冷却单元（通称“充气梁”）组成，用管道供以冷却风。这种配风工艺可显著降低单位冷却风量，提高单位篦面积产量。另一特点是降低料层阻力的影响，达到冷却风合理分布，进一步提高冷却效率。 与二代篦冷机相比，新篦冷系统热耗降低25～30kcal/kg.cl（熟料），降低熟料总能耗3%（冷却系统热耗约占熟料总能耗15%）。 16 水泥生产煤粉燃烧技术 新型干法水泥生产线 煤粉燃烧系统是水泥熟料生产线的热能提供装置，主要用于回转窑内的煤粉燃烧。此技术可用各种低品位煤种，利用不同风道层间射流强度的变化，在煤粉燃烧的不同阶段，控制空气加入量，确保煤粉在低而平均的过剩系数条件下完全燃烧，有效控制一次风量，同时减少有害气体氮氧化物的产生。 提高水泥熟料产量5%～10％，提高熟料早期强度3～5Mpa，单位熟料节省热耗约2%。 17 玻璃熔窑烟气脱硫除尘专用技术 浮法玻璃、普通平板玻璃、日用玻璃生产企业 以氢氧化镁为脱硫剂，与溶于水的SO2反应生成硫酸镁盐，达到脱去烟气中SO2的目的。经净化后的烟气，在脱硫除尘装置内进行脱水。脱水后的烟气，不会造成引风机带水、积灰和腐蚀。 脱硫效率82.9%，除尘效率93.5%。 18 干法脱硫除尘一体化技术与装备 燃煤锅炉和生活垃圾焚烧炉的尾气处理 向含有粉尘和二氧化硫的烟气中喷射熟石灰干粉和反应助剂，使二氧化硫和熟石灰在反应助剂的辅助下充分发生化学反应，形成固态硫酸钙(CaS04)，附着在粉尘上或凝聚成细微颗粒随粉尘一起被袋式除尘器收集下来。此工艺的突出特点是集脱硫、脱有害气体、除尘于一体，可满足严格的排放要求。 能有效脱除烟气中粉尘、SO2、NOx、等有害气体，粉尘排放浓度＜50mg/Nm, SO2排放浓度＜200mg/Nm, NOx排放浓度＜300mg/Nm, HCL及重金属含量满足国家排放标准。 19 煤矿瓦斯气利用技术 煤矿瓦斯气丰富的大型矿区 把目前向大气直排瓦斯气改为从矿井中抽出瓦斯气，经收集、处理和存储，调压输送到城镇居民区，提供生活燃气。 节约能源，减少因燃煤产生的环境污染。 20 柠檬酸连续错流变温色谱提纯技术 柠檬酸生产企业 采用弱酸强碱两性专用合成树脂吸附发酵提取液中的柠檬酸。新工艺用80℃左右的热水，从吸附了柠檬酸的饱和树脂上将柠檬酸洗脱下来。用热水代替酸碱洗脱液，彻底消除酸、碱污染。废糖水循环发酵，提高柠檬酸产率，基本消除废水排放，柠檬酸收率大于98%，产品质量明显提高。 柠檬酸产率提高10％，每吨柠檬酸产生的废水由40吨下降为4吨，并无固体废渣和废气产生。 21 香兰素提取技术 香兰素生产 从化学纤维浆废液中提取香兰素。基本原理是利用纳滤膜不同分子量的截止点，在压力作用下使化学纤维浆废液中低分子量的香兰素（152左右）几乎全部通过，而大分子量（5000以上）的苏质素磺酸钠和树脂绝大部分留存，将香兰素和木质素分开，使香兰素产品纯度提高。 香兰素提取率从80％提高到95％以上，半成品纯度由65％提高到87％，工艺由原传统的18道简化为9道。 22 木塑材料生产工艺及装备 木塑型材、板材的生产 利用废旧塑料和木质纤维（木屑、稻壳、秸秆等）按一定比例混合，添加特定助剂，经高温、挤压、成型可生产木塑复合材料。木塑材料具有同木材一样的良好加工性能，握钉力优于其它合成材料；具有与硬木相当的物理机械性能；可抗强酸碱、耐水、耐腐蚀、不易被虫蛀、不长真菌，其耐用性明显优于普通木质材料。 由于采用的原料95%以上为废旧材料，实现废物利用和资源保护，所加工的产品也可回收再利用。 23 超级电容器应用技术 可替代铅酸电池，为电动车辆提供动力电源 超级电容器是采用电化学技术，提高电容器的比能量（Wh/kg）和比功率（W/kg）制成的高功率电化学电源，有牵引型和启动型两类。牵引型电容器比能量 10wh/kg，比功率 600w/kg，循环寿命大于50000次，充放电效率大于95%。启动型电容器比能量3wh/kg， 比功率1500w/kg，循环寿命大于20万次，充放电效率大于99%。 超级电容器是一种清洁的储能器件，充电快、寿命长，全寿命期的使用成本低，维护工作少，对环境不产生污染，可取代铅酸电池作为电力驱动车辆的电源。 24 对苯二甲酸的回收和提纯技术 涤纶织物碱减量工艺 采用在一体化设备内，采用二次加酸反应，经离心分离后，回收粗对苯二甲酸。粗对苯二甲酸含杂质12～18%，经提纯后，含杂量低于1.5%，可以直接与乙二醇合成制涤纶切片。对苯二甲酸的回收率大于95%（当浓度以COD计大于20000mg/l时）。处理后尾水呈酸性，可以中和大量碱性印染废水。 以每天处理废水100吨的碱减量回收设备为例，处理每吨废水电耗1－1.5Kwh，回收粗对苯二甲酸约2吨， 25 上浆和退浆液中PVA(聚乙烯醇)回收技术 纺织上浆、印染退浆工艺 上浆废水和退浆废水都是高浓度有机废水，其化学需氧量（COD）高达4000mg/l－8000mg/l。目前主要浆料是PVA(聚乙烯醇)，它是涂料、浆料、化学浆糊等主要原料，此项技术利用陶瓷膜“亚滤”设备，浓缩、回收PVA并加以利用，同时减少废水污染。 上浆、退浆液中PVA（聚乙烯醇）回收技术的应用，可以大幅度削减COD负荷，使印染厂废水处理难度大为降低，同时回收了资源，可以生产产品，达到清洁生产和资源回收目标，具有重要意义。 26 气流染色技术 织物印染 有别于常规喷射溢流染色，气流染色技术采用气体动力系统，织物由湿气、空气与蒸汽混合的气流带动在下专用管路中运行，在无液体的情况下，织物在机内完成染色过程，当中无需特别注液。 与传统喷射染色技术相比，气流染色技术具有超低浴比，大量减少用水、减少化学染料和助剂用量，并缩短染色时间，节省能源，产品质量明显提高。 27 印染业自动调浆技术和系统 纺织印染企业 通过计算和自动配比，用工业控制机自动将对应阀门定位到电子称上，并按配方要求来控制阀门加料，实现自动调浆，达到高精度配比。 应用此项技术可节省水、能源，减少染化料消耗，降低打样成本，提高生产效率30%。 28 畜禽养殖及酿酒污水生产沼气技术 大型畜禽养殖场，发酵酿酒厂废水处理 经固液分离的畜禽养殖废水、发酵酿酒废水在污水处理厂沉淀后，进行厌氧处理，副产沼气，再经耗氧处理后，达标排放。沼气经气水分离、以及脱硫处理以后送储气柜，通过管网引入用户，作为工业或民用燃料使用。 采用此项技术可将沼气收集起来，经处理后储存在储气柜内，通过管网引入用户，作为工业或民用染料使用。同时还有效地减少污水处理中产生沼气（属危害严重的温室气体）排放到大气中的数量。 利用焦化工艺处理废塑料技术 一、 所属行业 钢铁 二、 技术名称 利用焦化工艺处理废塑料技术 三、 技术类型 环保、资源综合利用技术 四、 适用范围 钢铁联合企业焦化厂 五、 技术内容 1、技术原理 利用现有成熟的焦化工艺和设备大规模处理废塑料，使废塑料在高温、全封闭和还原气氛下，转化为焦炭、焦油和煤气，使废塑料中有害元素氯，以氯化铵可溶性盐方式进入炼焦氨水中，不产生剧毒物质二恶英（Dioxins）和腐蚀性气体，不产生二氧化硫、氮氧化物及粉尘等常规燃烧污染物，彻底实现废塑料大规模无害化处理和资源化利用。 2、工艺流程 六、 主要设备 该技术的主要装备有：废塑料垃圾专用给料机、废塑料垃圾专用皮带输送机、专用振动筛、除铁器、废塑料垃圾专用打散机、废塑料垃圾专用撕碎机、废塑料垃圾专用破碎机、定量混合设备、专用热熔融机、专用热熔融物料成型机等。 七、 主要技术经济指标 首钢开发的技术与日本新日铁技术相比主要具有以下特点： 首钢工艺省略了日本工艺中的细破碎工艺和脱氯工艺、对废塑料原料要求低，可以是任何种类的混合废塑料，只进行简单破碎加工处理，配加2%的废塑料垃圾后可以增加焦炭反应后强度3%－8%，并可增加焦炭产量。 八、 技术应用情况 焦化工艺处理废塑料技术属创新技术，在国外钢铁企业中，仅有日本新日铁公司成功开发并应用，新日铁工艺废塑料配加量一般控制在1%以内，采用人工分选，多级破碎、脱氯、挤塑成型和造粒等复杂工艺对废塑料进行预处理，投资较大，相比较首钢技术更适合中国国情，具有综合效益。 九、 技术使用单位 首钢技术开发已经完成了项目的实验室研究，小试规模研究，中试规模研究以及工业规模试验，并建立了年生产能力为10000吨的小规模示范工程。通过前期研究和技术开发，首钢已经能够自主提供全套技术参数和主要设备指标。已开发具有我国自主知识产权的“利用焦化工艺处理废塑料”专利技术，并通过了北京市科委技术成果鉴定。 十、 技术推广的建议 废塑料可以用作炼焦原料和高炉喷吹原料，并代替部分优质炼焦煤和高炉喷吹煤粉，煤焦化工艺处理废塑料技术主要应用于焦化生产，利用生产过程的高温特点，可大规模处理城市固体废弃物，体现了循环经济的理念，也表明钢铁工业可为城市发展更好服务。我国每年废塑料产生量约500-600万吨，不少废塑料尚未能得到合理处置，市场潜力约在125-150亿元。若应用此技术将废塑料进行无害化处理和资源化利用，则可以减少填埋土地4500-5400万平方米，节约炼焦用煤500-600万吨，同时减少因此带来的环境污染问题。因此，该技术推广具有十分广阔的市场前景，带来十分可观的社会环境效益和一定的经济效益。 此技术还需不断完善，在推广应用过程中，应当充分考虑当地政府有关资源利用及垃圾处理方面的政策，需要保证废塑料来源和质量相对稳定，同时应首先在具备干熄焦技术的焦炉采用。 冷轧盐酸酸洗液回收技术 一、 所属行业 钢铁 二、 技术名称 冷轧盐酸酸洗液回收技术 三、 技术类型 资源回收技术 四、 适用范围 钢铁酸洗生产线 五、 技术内容 1、技术原理 目前盐酸酸洗废液回收方法有高温焙烧法、减压硫酸分解法和氯化法,其中高温直接焙烧法是主导技术。 直接焙烧法以其加热方式不同，又分为两种：逆流加热的为喷雾焙烧法，顺流加热的为流化床焙烧法。 盐酸酸洗废液再生回收原理是盐酸废液直接喷入焙烧炉与高温气体相接触，在高温状态下与水、发生化学反应，使废液中的盐酸和氯化亚铁蒸发分解，生成Fe2O3和HC1。 2、工艺流程 流化床法流程：废酸洗液进入废酸贮罐，用泵提升进入预浓缩器，与反应炉产生的高温气体混合、蒸发，经过浓缩的废酸用泵提升喷入流化床反应炉内，在反应炉高温状态下FeCl2与H2O、O2发生化学反应生成Fe2O3和HCl高温气体。HCl气体上升到反应炉顶，先经过旋风分离器，除去气体中携带的部分Fe2O3粉再入预浓缩器进行冷却。经过冷却的气体进入吸收塔，经喷入新水或漂洗水形成再生酸再回到再生酸贮罐。经补加少量新酸，使HCl含量达到原酸洗液浓度后送回酸洗线使用。经过吸收塔的废气再送入收水器，除去废气中的水分后通过烟囱排入大气。流化床反应炉中产生的氧化铁到达一定程度后，开始排料，排入氧化铁料仓，再回烧结厂使用。 喷雾焙烧法流程：废酸进入废酸贮罐，用泵提升经废酸过滤器，除去废酸中的杂质，再进入预浓缩器，与反应炉产生的高温气体混合、蒸发。经过浓缩的废酸用泵提升喷入反应炉，在反应炉高温状态下，FeC12与H2O、O2产生化学反应，生成Fe2O3和HC1气体（高温气体），HC1气体离开反应炉先经过旋风分离器，除去气体携带的部分Fe2O3粉，再进入预浓缩器进行冷却。经过冷却的气体进入吸收塔，喷入漂洗水形成再生酸重新回到酸贮罐，补加少量新酸使HC1含量达到原酸洗液浓度时用泵送到酸洗线使用。经过吸收塔的废气再进入洗涤塔喷入水进一步除去废气的HC1，经洗涤塔后通过烟囱排入大气。反应炉产生的Fe2O3粉落入反应炉底部，通过Fe2O3粉输送管进入铁粉料仓，废气经布袋除尘器净化后排入大气，Fe2O3粉经包装机装袋后出售，作为磁性材料的原料。 六、 主要设备 流化床法的工艺设备主要有流化床反应炉、旋风除尘器、文氏管循环系统泡罩填料塔、风机以及氧化铁料仓等。 鲁特钠法喷雾焙烧法的工艺设备主要有焙烧炉、旋风分离器、预浓缩器、吸收塔、排风设施与氧化铁收储设施等。 七、 主要技术经济指标 盐酸酸洗废液主要由HCl、FeCl2和H2O三部分组成。一般含FeCl2约100～140g/L,游离酸（HCl）30～40g/L，但含量随酸洗工艺、操作制度、钢材品种不同而异，盐酸回收技术改变了传统废酸中和处理法对废酸资源的浪费，使盐酸再生回收循环利用。流化床焙烧法处理量大，盐酸回收率高，环保效果好。鲁奇法反应温度高（850～890℃），生产的氧化铁含氯量最低（仅0.02%），但氧化铁粒径较大（大于0.3mm的颗粒占98.8%），如经特殊研磨后，可生产硬磁铁氧体。但因该工艺生产氧化铁粒径较大，强度较高，超细磨难度大，因此做磁性材料生产专用氧化铁质量较差，目前大都返用烧结工序，酸与铁的回收率均能达到或接近99%。鲁特钠法反应温度较低，反应时间较长，炉容较大，操作比较稳定，氧化铁呈空心球形，粒径较小，能全部用于磁性材料工业，可生产软磁或硬磁铁氧体，被称作磁性材料工业的专用氧化铁，但含氯量较高（一般小于0.2%）。 八、 技术应用情况 冷轧工序是钢铁工业生产不可缺少的，随着国民经济的建设发展，对钢材品种多样化和高质量的要求，而日显其重要性。酸洗工序是钢铁成材的必需过程，速度快、不过酸而废酸再生回用既解决环境污染，且带来显著经济效益。1975年武钢冷轧厂从德国引进了流化床法（鲁奇法）废盐酸再生成套装置（设备），1985年宝钢从奥地利引进了喷雾焙烧法（鲁特钠法）废盐酸再生装置，之后鞍钢、本钢、攀钢、宝钢三期、上海益昌和天津等钢铁公司先后引进和建成了多套喷雾焙烧法废盐酸再生装置，成都华西化工研究所在武钢硅钢片厂有一套设备。 九、 技术使用单位 1975年武钢冷轧厂从德国引进了流化床法（鲁奇法）废盐酸再生成套装置（设备），1985年宝钢从奥地利引进了喷雾焙烧法（鲁特钠法）废盐酸再生装置，之后鞍钢、本钢、攀钢、宝钢三期、上海益昌和天津等钢铁公司先后引进和建成了多套喷雾焙烧法废盐酸再生装置，成都华西化工研究所在武钢硅钢片厂有一套设备。世界各国采用直接焙烧法再生盐酸工艺中，鲁特钠法约占60%以上，鲁奇法仅次于鲁特钠法，在我国已知引进装置中，前者约占5～6套。 十、 技术推广的建议 酸洗工艺是轧材生产保证产品表面质量的必要手段，其中盐酸法速度快、不过酸，故钢铁生产中采用盐酸酸洗工艺居多，废酸再生回用既解决环境污染，都可获得经济和社会效益。 焙烧法再生盐酸废液是主导该再生技术的代表作，因此适用范围很广，但焙烧法相对投资较高，因此在相关技术应用推广中： 1、应联合现已引进生产设备企业，以联合或工程总承包形式，将国内的设计、科研、设备制作等力量整合，通过技术吸收、消化手段，提高技术装备的国产化率，降低总投资和工程造价； 2、紧密跟踪世界废酸回收技术与新发展，争取多途径技术合作，联合开发与技术支持； 3、通过国家支持的示范工程，完成该技术与设备配套，形成具有自主产权的设计与设备制造的技术队伍。 焦化废水A/O生物脱氮技术 一、 所属行业 钢铁 二、 技术名称 焦化废水A/O生物脱氮技术 三、 技术类型 环保、节水综合技术 四、 适用范围 焦化企业及其它需要处理高浓度COD、氨氮废水的企业 五、 技术内容 1、技术原理 焦化废水A/O生物脱氮是硝化与反硝化过程的应用。硝化反应是指污水处理中，氨氮在好氧条件下，通过好氧菌作用被氧化为亚硝酸盐和硝酸盐的反应；反硝化是在缺氧无氧条件下，脱氮菌利用硝化反应所产生的NO-2和NO-3来代替氧进行有机物的氧化分解。 硝化反应是在延时曝气后期进行的，对焦化废水的生物氧化分解，氨氮降解在酚、氰、硫氰化物等被降解之后进行，需要足够的曝气时间，且氨氮的氧化必须补充一定量的碱度，硝化细菌属好氧性自养菌；而反硝化细菌属碱性异养菌，即在有氧的条件下利用有机物进行好氧增殖，在无氧缺氧条件下，微生物利用有机物—碳源，以NO-2和NO-3作为最终电子接受体将NO-2和NO-3还原成氮气排出，最终达到脱氮之目的。 2、工艺流程 A/O内循环生物脱氮工艺即缺氧—好氧处理工艺，其主要工艺路线是缺氧在前，好氧在后，泥水单独回流。缺氧池进行的是反硝化反应，好氧池进行的是硝化反应。焦化废水首先进入缺氧池，在这里反硝化细菌利用原水中的酚等有机物作为电子供体而将回流水中的NO3-N、 NO2-N还原成为气态氮化物（N2或N2O），反硝化出水流入好氧池，在好氧池内，缺氧池出水残留的有机物被进一步氧化，氨和含氮化合物被氧化成为NO3--N、 NO2--N。污泥回流的目的在于维持反应器中一定的污泥浓度，即微生物量，防止污泥流失。回流液旨在为反硝化提供电子供体（NO3--N、 NO2--N），从而达到去除硝态氮的目的。该工艺为前置反硝化，在缺氧池以废水中的有机物作为反硝化的碳源和能源，无需补充外加碳源；废水中的部分有机物通过反硝化反应得以去除，减轻了后续好氧池负荷，减少了动力消耗；反硝化反应产生的碱度可部分满足硝化反应对碱度的要求，因而降低了化学药剂的消耗。 六、 主要设备 污水处理主要设备包括耐腐蚀泵、液下泵、计量泵，清、污水泵，平流式气浮净水设备，鼓风机及消音器，旋转布水装置，空气过滤器、组合填料、微孔曝气器、中心传动刮泥机、周边传动刮泥机、折浆式搅拌机、加药搅拌装置和撇油机、带式、螺压污泥脱水机 七、 主要技术经济指标 A/O生物脱氮技术焦化污水处理效率高：该工艺对污水中的有机物、氨氮等均有较高的去除效果，当总停留时间HRT大于30小时，经生物脱氮后，出水各项指标，COD经PFS混凝沉淀后可降至 100mg/l 以下，达到污水排放标准。总氮的去除率受碳氮比的影响，一般在 40～60%；技术工艺流程简单，投资省，运行费用较低，降低硝化过程需要的碱耗；缺氧反硝化过程对污染物具有较高的降解效率，如COD、BOD、SCN－的去除率分别为 67%、38%、59%，酚和有机物的去除率分别为 62%、36%；由于硝化段采用强化生化专利技术，反硝化段采用了保持高浓度污泥的膜技术，提高了硝化及反硝化的污泥浓度，具有较高的容积负荷；具有较强的耐负荷冲击能力，操作管理相对简单。 八、 技术应用情况 目前国内焦化行业废水处理主要采用A/O内循环生物脱氮技术，该技术对焦化废水处理达标外排及处理后回用起到决定性作用。处理装置出口，除COD外各项指标均达到国家综合排放一级标准。污水处理后出水指标如下： CODcr： 100～150mg/L ； 酚：0.5mg/L 以下； CN-： 0.5mg/L 以下； 油： 5mg/L 以下； 氨氮： 15mg/l 以下。 焦化废水处理后达标外排，取得了良好的环境效益和社会效益，采用A/O内循环生物脱氮技术处理焦化废水污染物的去除率为： CODcr 90～97.8% 、BOD596～99%、酚99～100%、NH4+—N94～99.5%、有机氮90～98%、CN－96～99%、SCN－>99%。 九、 技术使用单位 A/O内循环生物脱氮工艺适用于新建、改扩建焦化工程污水处理及其他含高浓度COD、氨氮的有机废水处理。 目前国内焦化厂废水处理采用A/O内循环工艺的有三十多个，随着钢铁企业焦化工程改扩建及各地对环保要求的提高，焦化行业正陆续进行废水处理装置的新建和改造。在山西省数百座焦化厂中，真正上脱氮工艺处理污水达标的没有几家。预计未来将有五十多个项目将考虑采用类似技术进行工程建设。 十、 技术推广的建议 A/O内循环生物脱氮技术自开发以来，已被广泛应用于国内焦化行业废水处理工程中，并在近3 至5年内仍将作为焦化废水处理的主导技术。随着人们环保意识地增强和国家对环保要求的提高，焦化行业正在或将对废水处理进行扩建或改造，市场前景良好。 目前A/O内循环生物脱氮工艺技术，投资、占地、运行费还较高，应继续不断优化技术，使处理设施、投资、占地等进一步减少，使综合处理成本降至4元/m3以下。建议停止萃取脱酚，采取萃取脱除污水和粗苯中有机氮（吡啶、喹啉、卡唑等）提高污水中COD/TN的比值；改进蒸氨工艺和设备，使蒸氨后污水含NHX-N<100mg/l，耗蒸汽量≯100kg蒸汽量/吨污水；处理后的焦化废水尽可能回用于焦化生产，如作熄焦补充水、除尘补充水、煤场洒水等，也可将处理后的废水送高炉冲渣或泡渣，减少外排水量，采取措施减少对环境及设备的影响。 高炉煤气等低热值煤气高效利用技术 一、 所属行业 钢铁 二、 技术名称 高炉煤气等低热值煤气高效利用技术 三、 技术类型 节能、环保及综合利用技术 四、 适用范围 钢铁联合企业 五、 技术内容 1、技术原理 近年来燃气轮机循环热效率得到进一步提高，燃气轮机循环吸热平均温度高，纯蒸汽动力循环放热平均温度低，把这两种循环联合起来组成煤气-蒸汽联合循环显然可以提高循环热效率。高炉煤气等低热值煤气燃汽轮机CCPP技术是充分利用钢铁联合企业高炉等副产煤气，最大可能地提高能源利用效率，发挥煤气-蒸汽联合循环优势的先进技术。 2、 工艺流程 高炉等副产煤气从钢铁能源管网送来后经除尘器净化，再经加压后与空气过滤器净化及加压后的空气混合进入燃气轮机燃烧室内混合燃烧，产生的高温、高压燃气进入燃气透平机组膨胀作功，燃气轮机通过减速齿轮传递到汽轮发电机组发电;燃气轮机作功后的高温烟气进入余热锅炉，产生蒸汽后进入蒸汽轮机作功，带动发电机组发电，形成煤气-蒸汽联合循环发电系统。 六、 主要设备 此技术主要设备有：高炉煤气供给系统、燃气轮机系统、余热锅炉系统、蒸汽轮机系统和发电机组系统组成。主要设备有空气压缩机、高炉煤气压缩机、空气预热器、煤气预热器、燃气轮机、余热锅炉、发电机和励磁机等，一般分为单轴和多轴布置形式。 七、 主要技术经济指标 高炉煤气综合利用一直是钢铁企业能源利用的难点，过去作为锅炉的燃料产生蒸汽来驱动汽轮机发电，其热效率只能达25%左右，或者直接焚烧排放到大气中，造成对大气的污染。高炉煤气等低热值煤气燃汽轮机CCPP技术先进，在不外供热时热电转换效率可达40%～45%，已接近以天然气和柴油为燃料的类似燃气轮机联合循环发电水平；比常规锅炉蒸汽转换效率高出近一倍。相同的煤气量，CCPP又比常规锅炉蒸汽多发70%～90%电。且此发电技术CO2排放比常规火力电厂减少45%～50%，没有SO2、飞灰及灰渣排放， NOx排放又低，回收了钢铁生产中的二次能源，且为同容量常规燃煤电厂用水量的1/3左右。 八、 技术应用情况 低热值煤气燃烧不易稳定，低热值煤气体积庞大，煤气压缩功增加，这些都是此技术的难度。目前世界天然气为燃料的大型CCPP的热电转换效率高达50-58%，而低热值煤气为燃料的CCPP只有45%-52%左右。低热值煤气燃烧技术只被少数公司掌握，一种是ABB、新比隆公司及日本川崎成套ABB的单管燃烧室燃气轮机技术，另一种是ＧＥ公司与三菱公司的分管燃烧室的燃机，国内目前已采用此引进或合资联合制造技术设备的有宝山钢铁公司、通化钢铁公司和济南钢铁公司，目前还有不少大型联合企业在进行技术交流和方案比较。 九、 技术推广的建议 采用高炉煤气等低热值煤气燃汽轮机CCPP技术前提条件是钢铁企业必须具有完善的煤气平衡计划，避免因煤气流量不足而使机组负荷不足，而影响效能发挥。 由于高炉煤气热值低，需要大流量高效率的煤气压缩机，同时高炉煤气中含尘量大，在进入煤气压缩机之前需要进行除尘。与常规燃气轮机相比，燃料系统增加了压缩机、除尘器，因而其调节系统比较复杂，调节的参数多，调节的精度要求高。如热值、压力、Ｈ2含量、Ｏ2含量、清洁度等，不允许有很大波动。煤气燃烧后产生烟气也要进行后处理，减少对后部烟道和余热锅炉等发电设备的影响。 如果高炉煤气不足而大量使用焦炉煤气补充，经济上是不合算的，没有低成本的副产煤气燃料和较好的上网电价政策支持，企业经济效益会受严重影响。 转炉负能炼钢工艺技术 一、 所属行业 钢铁 二、 技术名称 转炉负能炼钢工艺技术 三、 技术类型 节能技术 四、 适用范围 大中型转炉炼钢企业 五、 技术内容 1、技术原理 转炉实现负能炼钢是衡量一个现代化炼钢厂生产技术水平的重要标志，转炉负能炼钢意味着转炉炼钢工序消耗的总能量小于回收的总能量，即转炉炼钢工序能耗小于零。转炉炼钢工序过程中支出的能量主要包括：氧气、氮气、焦炉煤气、电和使用外厂蒸汽，而转炉回收的能量主要包括：转炉煤气和蒸汽回收。传统“负能炼钢技术”定义是一个工程概念，体现了生产过程转炉烟气节能、环保综合利用的技术集成。 2、 工艺流程 转炉负能炼钢工艺技术在转炉生产流程中体现，能量变化指标从消耗部分与支出部分折算而来。该技术工艺流程包括生产流程和能源支出/回收利用技术工艺流程。 最初提出负能炼钢技术时，转炉炼钢工序定义为从铁水进厂至钢水上连铸平台的转炉生产全部工艺过程。随着炼钢技术发展，炼钢厂增加了铁水脱硫预处理、炉外精炼等新技术，而炉外精炼特别是LF炉能耗较高，整体计算,实现负能炼钢难度大大增加，但从提升转炉炼钢整体技术水平出发，评价负能炼钢技术水平应包括炉外精炼等。 六、 主要设备 转炉钢生产工艺必须的生产设备铁水预处理炉、顶底复吹转炉、炉外精炼炉等，还应包括转炉煤气净化处理、余热利用及转炉煤气利用等设备。如OG法等湿式除尘设备或LT法等干式除尘设备、除尘风机、余热锅炉、回收转炉烟气物理热设备及各种转炉煤气利用技术设备等。 七、主要技术经济指标 转炉负能炼钢技术清洁生产指标：煤气平均回收量达到90 m3/吨钢；回收煤气的热值应大于7MJ/m3（CO含量应大于55%）；蒸汽平均回收量80Kg/吨钢；排放烟气含尘量10 mg/m3。若按全面推广应用转炉负能炼钢技术，单位产品节能23.6Kg标煤/吨钢计算，今后若转炉钢生产2亿吨左右规模时，全年将节能236万吨标煤。转炉煤气回收率大幅提高，不仅可减少CO排放使之有效地转化为能源，还可减少烟尘等排放，有效改善厂区环境质量。 八、 技术应用情况 我国大型转炉负能炼钢技术已日益成熟，宝钢等企业已达到国际领先水平；中型转炉已逐步实现负能炼钢；小型转炉也初步具备相应生产装备条件，通过加强煤气回收也可实现负能炼钢。 相关企业在应用转炉负能炼钢技术过程中取得的经验有：提高转炉作业率，缩短冶炼周期可降低冶炼电耗；优化二次除尘风机运行参数，实现节电；采用计算机终点控制等技术，降低氧气消耗；加强设备维护，加强煤气回收，减少转炉煤气放散率；采用蓄热燃烧技术烘烤钢包，有效增加转炉煤气用户；缩短冶炼时间，提高生产效率；合理优化工艺流程。 九、 技术使用单位 宝钢是我国最早实现“负能炼钢”的钢铁企业，虽然调整品种结构，增加炉外精炼、电磁搅拌等耗能新工艺装备，转炉工序能耗压力加大，但通过深入挖潜，继续保证了转炉负能炼钢技术有效实施。 近年来武钢三炼钢、马钢一炼钢、鞍钢一炼钢、本钢、唐钢等一批中型转炉也都成功应用负能炼钢技术，在莱钢等小型转炉负能炼钢技术也取得突破。但各技术使用单位在负能炼钢涵盖范围方面还不统一，有些企业未将铁水脱硫预处理、炉外精炼等能耗纳入其中。 十、 技术推广的建议 为进一步提高转炉负能炼钢技术应用，在提高煤气回收质量和减少蒸汽放散量方面：应优化锅炉设计，提高蒸汽压力和品质；开发真空精炼应用转炉蒸汽的工艺技术，增加炼钢厂本身利用蒸汽能力；发展低压蒸汽发电技术，提高电能转化效率；在优化转炉工艺方面：可采用高效供氧技术，缩短冶炼时间，加快钢包周转；努力降低铁钢比，增加废钢用量；采用铁水“三脱”预处理技术减少转炉渣；优化复合吹炼工艺，降低氧耗，提高金属收得率；采用自动炼钢技术，实现不倒炉出钢；改善铁钢界面，提高铁水温度；采用单一铁水罐进行铁水运输，降低铁水温降损失等。 “负能炼钢”并未全部涵盖炼钢全工艺过程能量转换与能量平衡，不能作为整体评价炼钢工序能耗水平的唯一标准，但国际先进钢铁企业都把实现转炉负能作为重要指标。我国转炉钢比例超过80%，因此转炉负能炼钢技术全面推广对钢铁行业清洁生产意义重大。 新型顶吹沿没喷枪富氧熔池炼锡技术 一、 所属行业 有色金属冶金 二、 技术名称 新型顶吹沿没喷枪富氧熔池炼锡技术 三、 技术类型 新工艺新设备的开发利用 四、 适用领域 金属锡冶炼企业 五、 技术内容 1、 基本原理 新型顶吹沿没喷枪富氧熔池炼锡技术是一种典型的顶吹沉没喷枪熔池熔炼技术，其基本过程是将一根经过特殊设计的喷枪，由炉顶插入固定垂直放置的圆筒型炉膛内的熔体之中，空气或富氧空气和燃料从喷枪末端直接喷入熔体中，在炉内形成剧烈翻腾的熔池，经过加水混捏成团或块状的炉料可由炉顶加料口直接投入炉内熔池。 本技术的特点是熔池强化熔炼过程。在熔炼过程开始前必须形成一个有一定深度的熔池。在正常情况下，可以是上一周期留下的熔体。若是初次开炉则需要预先加入一定量的干渣，然后插入喷枪，在物料表面加热使之熔化，形成一定深度的熔池，并使炉内温度升高到1150℃左右即可开始进入熔炼阶段。 在正常的锡冶炼过程中一般采用三段熔炼： （1）熔炼阶段。将喷枪插入熔池，控制一定的插入深度和压缩空气及燃料量，通过经喷枪末端喷出的燃料和空气造成剧烈翻腾的熔池。然后由上部进料口加入经过配料并加水润湿混捏过的炉料团块，熔炼反应随即开始。 随着熔炼反应的进行，还原反应生成的金属锡在炉底部积聚，形成金属锡层。由于作业时喷枪被保持在上部渣层下一定深度（约200mm），故主要是引起渣层的搅动，从而可以形成相对平静的底部金属层。当金属锡层达到一定深度时，适当提高喷枪的位置，开口放出金属锡，而熔炼过程可以不间断。 如此反复，当炉渣层达到一定深度时，停止进料，将底部的金属锡放完，就可以进入渣还原阶段。熔炼阶段耗时6个小时要左右。渣还原阶段根据还原程度的不同分为弱还原阶段和强还原阶段。 （2）弱还原阶段。弱还原阶段作业的主要目的是对炉渣进行轻度还原，即不使铁过还原而生成金属铁，产出合格金属锡的条件下，使炉渣含锡从10%降低到4%左右。为此，这一阶段作业炉温要提高到1200℃左右。这时要把喷枪定位在熔池的顶部（接近静止液渣表面），同时快速加入块煤，促进炉渣中SnO2的还原。弱还原阶段作业时间约20~40min。作业结束后，迅速放出金属锡，即可进入强还原阶段。 （3）强还原阶段。强还原阶段是对炉渣进一步还原，使渣中含锡降至1%以下，达到可以抛弃的程度。这一阶段炉温要升高到1300℃左右，并继续加入还原煤。由于炉渣中含锡已经较低，因此，不可避免地有大量铁被还原出来，所以，这一阶段产出的是Fe-Sn合金。强还原阶段约持续2~4小时。作业结束后让Fe-Sn合金留在炉内放出大部分炉渣经过水淬后丢弃或堆存。炉内留下部分渣和底部的Fe-Sn合金，保持一定深度的熔池，作为下一作业周期的初始熔池。残留在炉内的Fe-Sn合金中的Fe将在下一周期熔炼过程中直接参与同SnO2或SnO的还原反应： SnO2+2Fe = Sn+2FeO （1） SnO+Fe = Sn+FeO （2） 因此，强还原阶段用于Fe的能源消耗最终转化为用于Sn的还原。 在特殊情况下，为使炉渣中含锡降至更低的程度，可以继续在同一炉内在强还原阶段结束后放出Fe-Sn合金，并将炉温升高到1400℃以上，把喷枪深深插入渣池中，同时加入黄铁矿，实际是对炉渣进行烟化处理。 锡精矿还原反应过程主要是SnO2同CO之间的气固反应，而控制该反应速度的主要因素是CO向精矿表面扩散和CO2向空间的逸散速度和过程。在反射炉熔炼过程中，物料形成静止料堆，不利于上述过程的进行。而在澳斯麦特熔炼过程中，反应表面受到不断地冲刷以及由于燃料在物料表面直接燃烧的高温可形成更高的CO浓度，有力地促进了上述的扩散和逸散过程，改善了反应的动力学过程，加快了还原反应的进行。 正如前面的分析那样，由于反射炉熔炼过程中渣相和金属相之间达到平衡，因此，要想得到含铁较低的粗锡而大幅度降低渣中含锡是不可能的，渣中含锡量和金属相中的含铁量成负相关关系，即当平衡情况下，炉渣中的含锡量低于2%时，粗锡中的含铁量将急剧上升。 在熔炼过程中，由于喷枪仅引起渣的搅动，可以形成相对平静的底部金属相，因此可以在熔炼过程中连续或间断地放出金属锡，破坏渣锡之间的反应平衡， SnO渣+Fe金属 = FeO渣+Sn金属 （3） 迫使上述反应向右进行，从而可以降低渣中的含锡量。Mc Clelland等的渣还原过程热力学模型分析结果表明，在熔池中渣锡之间达到完全平衡和不形成平衡的情况下，锡的还原程度和渣中含锡量出现明显区别。本工艺取得的试验数据已经处于平衡曲线以下，即在相同条件下，可以取得更低的渣含锡指标，已接近理论理想指标。 本工艺可以通过调节喷枪插入熔体的深度、喷入熔体的空气过剩量或加入还原剂的量和加入速度，以及通过多次或分批放出金属等手段，达到控制反应平衡和速度的目的，从根本上解决了传统熔池熔炼过程中渣含锡过高的问题。这是由于生成的金属及时排出，破坏了反应(4)和(5) （SnO）渣+CO = [Sn]金属+CO2 （4） [Fe]金属+（SnO）渣 = [Sn]金属+（FeO）渣 （5） 的平衡，迫使两个反应向右进行，除降低了渣含锡之外，还通过单独的渣还原过程，提高温度和快速加入还原剂，使渣表面形成较高的CO浓度，促使反应（4）向右进行。尽管随着金属锡的析出会促使平衡反应（5）向左进行，但是据有关研究证明该反应相应较慢，因此可以通过加快反应进程和及时放出锡，阻止上述反应的进行。 2、 工艺流程图（理解性示意图） 云南锡业集团有限责任公司的新型顶吹沿没喷枪富氧熔池炼锡技术工艺流程示意图： 3、 技术评价情况 （1）熔炼效率高、熔炼强度高。本工艺的核心，是利用一根经特殊设计的喷枪插入熔池，空气和粉煤燃料从喷枪的末端直接喷入熔体中，在炉内形成一个剧烈翻腾的熔池，极大地强化了反应的传热和传质过程，加快了反应速度，提高了热利用率，有极高的熔炼强度。单位熔炼面积的物料处理量（炉床指数）是反射炉的15~20倍。 喷枪由经特殊设计的三层同心套管组成，中心是粉煤通道，中间是燃烧空气，最外层是套筒风。喷枪被固定在可沿垂直轨道运行的喷枪架上，工作时随炉况的变化由DCS系统或手动控制上下移动。熔炼过程中，经润湿混捏的物料从炉顶进料口加入，直接跌入熔池，燃料（粉煤）和燃烧空气以及为燃烧过剩的CO、C和SnO、SnS等的二次燃烧（套筒）风均通过插入熔池的喷枪喷入。当更换喷枪或因其他事故需要提起喷枪保持炉温时，则从备用烧嘴口插入、点燃备用烧嘴。备用烧嘴以柴油为燃料。 （2）处理物料的适应性强。由于澳斯麦特技术的核心是有一个翻腾的熔池，因此，只要控制好适当的渣型和合理的操作工艺，对处理的物料就有极强的适应性。 （3）热利用率高。由喷枪喷入熔池的燃料直接同熔体接触，直接在熔体表面或内部燃烧，根本上改变了反射炉主要依靠辐射传热，热量损失大的弊病。据初步计算，与反射炉熔炼相比，每年可减少燃料煤10000t以上。此外，由于取代目前的7座反射炉及电炉等粗炼设备，炉内烟气经一个出口排出，烟气余热能量集中可得到充分利用，与现在的反射炉相比每年可多发电2500万kWh以上，将使每吨锡的综合能耗有较大幅度下降。 （4）环保条件好。由于集中于一个炉子，烟气集中排出，与反射炉相比烟气总量小，容易解决烟气处理问题。因新熔炼炉开口少，整个作业过程处于微负压状态，基本无烟气泄露，无组织排放大幅度减少；此外，由于烟气集中，可以有效地进行SO2脱除处理，从根本上解决对环境的污染。 （5）自动化程度高。基本实现过程计算机控制，操作机械化程度高，可大幅度减少操作人员，提高劳动生产率。 （6）产品质量提高减少中间返回品占用。通过调节喷枪插入深度、喷入熔体的空气过剩量或加入还原剂的量及加入速度等手段，控制反应平衡，从而控制铁的还原，制取含铁较低的粗锡。这将大大减少返回品数量，进而减少返回品的处理成本、回收损失和占用资金的利息。 （7）占地面积小、投资省。由于生产效率高，一座新熔炼炉可以取代目前的七座反射炉及电炉等有关粗炼设备，炉子主体仅占地数十平方米，这为不停产改造提供了可能。而且，主体设备简单，投资省。 4、 技术专利和知识产权情况 该技术属澳大利亚澳斯麦特公司的知识产权。云南锡业集团有限责任公司在引进应用中对 “澳斯麦特强化熔炼工艺中二次燃烧方法与装置”和“澳斯麦特炉炼锡工艺中的高铁渣型配方”进行了创新性改进，并已申报国家发明专利并得到受理。 六、 技术适用条件 1、 适用于处理含锡品位波动范围很广的各类锡精矿以及冶炼过程中产生的各种返回品。 2、 燃料可以是煤、天然气或各种燃料油。 3、 辅助设备基本上为通用设备，没有特殊要求。 七、 主要技术经济指标 1． 锡冶炼金属平衡率大于99.3%； 2． 收尘效率大于99.5%； 3． 尾气粉尘排放浓度小于100mg/m3，SO2最终排放浓度≦660mg/m3； 4． 燃煤消耗仅为反射炉的45%； 5． 渣含锡仅为反射炉的40%； 6． 炉床指数为反射炉的20倍。 八、 投资与效益 1、投资情况 云南锡业集团有限责任公司建设一套新熔炼系统，总投资为1.7亿元人民币。 2、经济效益情况 产生的经济效益，采用相关复合因素合成分离计算法（CSP），通过以下几个方面计算而得： （1）增量增效（计算公式为：含税增效=增产量×销价×利润率+增值税+附加税）： 年份 增加产量(吨) 销价 (万元/吨) 利润率 (%) 不含增值税增效(万元) 抵扣后的增值税(万元) 附加税 (万元) 含税增效 (万元) 2002 4686 3.987 15.34 2865.98 1012.62 101.27 3979.87 2003 6950 4.645 16.97 5478.38 1749.72 174.97 7403.07 2004 10222 8.132 20.12 16724.81 4505.39 450.54 21680.74 合计 21858 25069.17 7267.73 726.78 33063.68 （2）提高回收增效（计算公式为：增效=提高回收率×锡单耗×锡原料单价）： 年份 提高回收率 （百分点） 锡单耗 （吨/百分点） 锡原料单价 （万元/吨） 增效 （万元） 2002 0.17 191.45 3.243 105.55 2003 0.51 418.94 3.808 813.61 2004 1.22 436.32 6.644 3536.67 合计 4455.83 （3）增发电增效（计算公式为：增效=增发电量×（市价－成本）－电单秏上升增加成本）： 年 份 增发电量 （万kWh） 市场价 （元/kWh） 成 本 （元/kWh） 电单秏上升增加成本（万元） 增 效 （万元） 2002 901.48 0.377 0.206 88.04 66.11 2003 2845.32 0.391 0.231 260.01 195.24 2004 2703.86 0.408 0.270 213.22 159.91 合计 421.26 （4）粗锡质量提高 （计算公式为：增效=减少熔离析渣量×处理熔离析渣的加工成本）： 年份 减少熔离析渣量（吨） 处理熔离析渣的加工成本（元/吨） 节约成本（万元） 2002 1873 200.41 37.54 2003 2397 221.30 53.05 2004 2874 245.65 70.60 合计 161.19 （5）粉煤代重油增效 （计算公式为：增效=重油量×重油价格－粉煤量×粉煤价格）： 年 份 重油量（吨） 重油价格（元/吨） 粉煤量（吨） 粉煤价格（元/吨） 节约成本（万元） 2002 12292.40 1500 19072.83 290.48 1290.70 2003 12923.68 1550 20052.33 313.67 1387.11 2004 15911.51 1600 24688.22 426.78 1492.20 合计 4170.01 （6）布袋收尘替代电收尘增效 （计算公式为：增效=（布袋收尘效率－电收尘效率）×多回收锡的价值）： 年份 布袋收尘效率（%） 电收尘效率（%） 多回收锡量（吨） 多回收锡的价值（万元/吨） 增效（万元） 2002 99.88 99.00 78.94 3.243 256.00 2003 99.89 99.00 97.22 3.808 370.21 2004 99.92 99.00 88.81 6.644 590.05 合计 1216.26 （7）耐火材料增效 （计算公式为：增效=反射炉耐火材料成本－澳斯麦特炉耐火材料成本）： 年份 2001年反射炉耐火材料成本（万元） 澳斯麦特炉耐火材料成本（万元） 节约成本（万元） 2002 187.39 172.54 14.85 2003 187.39 78.87 108.52 2004 187.39 122.31 65.08 合计 188.45 （8）人工费降低增效益（计算公式为：增效=降低的人工费）： 年份 减少人员（人） 人工费降低（万元） 附加费降低（万元） 节约成本（万元） 2002 98 121.06 65.13 186.19 2003 98 151.47 70.93 222.40 2004 98 172.45 75.53 247.98 合计 656.57 以上（1）至（8）项，增创经济效益：2002年为5936.81万元；2003年为10553.21万元；2004年为27843.23万元。三年合计共增创经济效益44333.25万元。 上述测算均依据新熔炼炉生产中产量、消耗、成本、费用以及采供、财务、生产等部门提供的相关数据。 九、 技术应用情况 该技术已经成功应用于工业生产。 十、 已成功应用该技术的主要用户 1、 中国云南锡业集团有限责任公司冶炼分公司 2、 秘鲁明苏公司冯苏冶炼厂 十一、推广应用的建议 新型顶吹沿没喷枪富氧熔池炼锡技术是一种典型的顶吹沉没喷枪熔化熔炼技术，是目前世界上在冶金方面最先进技术之一，经济和社会效益明显。其突出特点：一是熔炼效率高，是反射炉的15－20倍 ；二是热利用效率高，每年可节约燃料煤万吨以上；三是环保条件好，烟气总量小，可以有效地进行二氧化硫脱除。该技术具有广泛的适用性，可在有色和黑色冶金行业广泛推广应用。 300KA大型预焙槽加锂盐铝电解生产技术 一、 所属行业 铝电解 二、 技术名称 300KA大型预焙槽加锂盐铝电解生产技术 三、 技术类型 节能降耗 四、 适用领域 大型预焙铝电解槽 五、 技术内容 1、基本原理 早在1886年霍尔的第一个专利书中，就已提出了锂盐在铝电解上应用的建议，它的主要作用是降低电解质的初晶点，提高电解质导电率，降低电解质密度等，下面从锂盐对电解质体系的影响进行逐一分析。 （1）电解温度 电解温度T实际可表示为电解质的初晶温度t0与电解值的过热度△t之和，即 T=t0+△t 电解质中添加锂盐后，可使其初晶温度降低，其对初晶温度的影响可从下表看出： 表1 LiF对电解质初晶温度的影响 LiF wt % 0 2 4 6 8 19 初晶温度oC 955.0 938.5 921.3 905.5 886.7 875.5 锂盐能使电解质初晶温度降低，主要是由于添加锂盐后，在电解质体系中形成了一个稳定的低溶点化合物锂冰晶石（Li3AlF6），通过简单的LiF－AlF3二元系相图（风图1 ）可以看到，锂冰晶石（Li3AlF6）的熔点只有785oC左右，而冰晶石（Na3AlF6）的溶点则为1010oC，因此，用部分锂冰晶石代替钠冰晶石可以显著降低冰晶石－氧化铝二元系的熔点。 图1 LiF－AlF3二元系相图 （2）电解质的电导率 锂盐添加后将使电解质体系得到改善，增加电解质电导率， 图2 各种添加剂对冰晶石熔液电导率的影响 从图2可以看出，LiF对电解质电导率的影响最强，随着电导率的增加,电解质电阻降低，从而可以达到降低电压的目的，因此LiF是铝电解生产优良的添加剂。 （3）对密度的影响 图3 添加剂对冰晶石熔液密度的影响 从图3可以看出相对MgF2及CaF2，LiF添加剂能降低电解质密度，可使铝液镜面同电解质界面更好的分层，减少二次反应的几率，达到提高电流效率的目的。 （4）对电解质粘度的影响 图4 各种添加剂对冰晶石熔液粘度的影响（1010oC） 从图4可以看出，LiF对降低电解质粘度的效果最显著，粘度的降低，促进电解质在电解槽内的流动和CO2气体的排除，提高电流效率。 从以上分析可以看出，LiF能够显著改善冰晶石熔液的物理性能。表2计算了各种添加剂对电解质物理性能的影响。 表2 各种添加剂对电解质物理性能的影响 电解质各种添加剂 初晶温度oC 导电率Ω-1?㎝-1 蒸汽压Pa Na3AlF6 1011 2.874 534 CaF2 4% －12 －0.051 －2 7% －20 －0.099 －3 AlF3 4% －1 －0.171 ＋137 7% －24 －0.439 ＋593 LiF 1% －9 ＋0.047 －11 3% －27 ＋0.142 －33 MgF2 1% －5 －0.047 －10 3% 从表2可以看出：锂盐在降低电解质初晶温度，提高电导率以及降低氟化盐消耗方面比其他添加剂都好，因此锂盐应该是铝电解生产的良好添加剂。 2、工艺流程图 3、技术特点： （1）降低电耗 使用该技术后，在极距不变的情况下，电解槽工作电压降低了，从而大大降低了吨铝电耗。使得在铝产量不减的情况下，节约了用电量，特别在用电紧缺时期，节约的电量可以弥补社会其他行业及生活需要。 （2）电解温度的降低 使用该技术后，电解槽槽温随着电解质初晶温度的降低而降低，减少了氟化物的挥发，改善了生产作业环境，同时减少了对环境的污染。 （3）电流效率提高 使用该技术后，由于电解槽槽温的降低，使得电流效率有所提高。 4、技术评审和知识产权情况 此项技术属企业技术革新成果，自主知识产权，已应用在企业的大批量生产中，节能降耗明显，适用于所有大型预焙槽铝电解生产。 六、技术适用条件 1、工艺技术条件 本技术适用于大型预焙槽生产工艺体系，对工艺技术条件无特殊要求。 2、对原料、材料及设备的要求 本技术要求在大型预焙槽上使用，对满足大型预焙槽生产的原料、材料皆适用，无特殊要求。 七、主要技术经济指标 大型预焙槽在添加锂盐后，电流效率明显提高（槽日产提高了55.69 kg），直流电单耗下降了368 kwh/t.Al，氟化铝单耗下降了8.51 kg/t.Al。 如表3所示。 表3 300KA系列添加锂盐主要技术经济指标 槽日产（kg） 电耗（kwh/t.Al） AlF3（kg/t.Al） 添加前 2260 13400 27 添加后 2315.69 13032 18.49 差值 55.69 368 8.51 八、投资与效益 1、节电： 300KA系列添加锂盐后，直流电耗降低368kwh/t.Al，根据整流效率98.85%计算出300KA系列吨铝交流电耗为： 368÷0.9885=372kwh/t.Al 300KA系列年产量20万吨，按每度电0.2794元计算，全年可创效： 372×200000×0.2794÷10000=2078.736万元 2、提高产量： 300KA系列添加锂盐后，槽日产增加55.69㎏，系列248台槽365天可创效（按吨铝利润1689元计算）： 55.69×248×365÷1000×1689÷10000=851.43万元 3、节约氟化铝消耗部分：300KA系列添加锂盐后，吨铝节约氟化铝8.51㎏，按300KA系列年产量20万吨计算（氟化铝价格5元/㎏）： 8.51×200000×5÷10000=851万元 4、锂盐成本：300kA系列单台槽日添加锂盐为8㎏（碳酸锂），按28元/㎏计算，费用为： 8×248×365×28=2027.65万元 5、因此，300kA系列每年可多创效： 2078.736＋851.43＋851－2027.65=1753.516万元 九、已成功应用该技术的主要用户 云南铝业股份有限公司300KA系列、186KA系列。 十、推广应用的建议 此项工艺技术是通过加入锂盐铝电介质使预焙槽的生产条件优化，进一步降低了直流电消耗和氧化铝的消耗，技术成熟、先进、已在云南铝业股份有限公司的300KV和 186KV大型铝电解预焙槽上应用，使直流电消耗下降了368KWH/t.Al, 氧化铝单耗下降了8.51KG/ t.Al，节能降耗、减轻污染，经济效益和环境效益显著。对现有满足大型预焙槽电解铝生产的原料、材料皆适用，对工艺条件也无特殊要求。 管-板式降膜蒸发器装备及工艺技术 一、 所属行业 有色金属 二、 技术名称 管-板式降膜蒸发器装备及工艺技术 三、 技术类型 新工艺新设备的开发运用 四、 适用领域 氧化铝生产行业 五、 技术内容 1、基本原理 我国氧化铝生产工艺有拜尔法、烧结法、混联法等，平均单位产品汽耗和水耗比国际先进水平要高1倍。蒸发是氧化铝生产的关键工序之一。主要浓缩铝酸钠溶液，平衡生产系统的水量，排出系统中碳酸钠、硫酸钠等盐类物质。蒸发工序能耗占氧化铝生产的40%；蒸汽消耗占氧化铝生产的50%；综合费用占氧化铝生产成本的30%。 我国铝土矿资源主要以一水硬铝石型铝土矿，占全部铝土矿资源的99%。其矿物组成复杂，二氧化硅含量，氧化钛含量高，生产技术条件难度大，溶出温度248℃以上，溶出苛性碱浓度250g/l以上，溶出时间45分钟以上，配料过程中需添加10%左右CaO作为催化剂，提高溶出速度。造成系统中碳酸盐和铝硅酸盐含量高，溶液在蒸发过程中，换热器生成大量的致密硅酸盐结垢和析出碳酸盐结晶，极大地影响蒸发器的传热效果。这一技术问题已成为我国氧化铝生产技术进步的最大制约环节之一，也是氧化铝生产蒸汽消耗居高不下的根本原因。 目前，我国氧化铝生产蒸发技术主要采用五十年代从前苏联引进消化设计的列管式外加热自然循环蒸发技术，其特点是： （1）能耗高。每蒸一吨水需消耗蒸汽0.4～0.55吨。 （2）换热面结疤速度快，结疤清理困难，运转率低。蒸发器组运行4～6天水清洗一次，20～30天需要酸洗一次。 （3）传热系数低，传热系数低小于1000W/m?℃?h;蒸发强度低，四效作业时每小时每平方米换热面积蒸水10.23～11.23Kg。 （4）自动化水平低，操作劳动强度大。 另一种九十年代初从法国引进的管式降膜蒸发技术。虽然传热系数、蒸发器能力、寿命周期较列管式自然循环蒸发器有较大的进步和提高。但结构复杂，用材高，依赖进口，投资大等不利因素，况且蒸发能力和传热系数仍处于不理想的水平（汽水比0.32～0.38）。 这两类蒸发技术的致命缺点是无法满足我国矿石资源特点的混联法氧化铝生产技术。 此项技术是在自主开发的自流式外循环降膜板式蒸发器用于氧化铝生产并取得了较显著的效果的基础上，系统创新开发了管-板式降膜蒸发器，并实现了产业化应用，主要创新点是： (1)开发成功了管排式加热器技术 采取科学的流场和热力场设计，开发应用方管结构，改善了受力状况，提高蒸发效率的