有色行业酸回收及综合利用前景广阔

2020.09.16 中国有色网

硫酸作为基础工业化学原料，广泛应用于国民经济的各个领域。国家统计局统计和相关文献数据显示，2017年我国硫酸用量为9212.92万吨，2018年为9685.9万吨，2019年略下浮到8935.7万吨。我国的硫酸制取方法主要有硫磺制酸、有色冶炼烟气制酸和硫铁矿制酸，占比分别为45.8%，36.1%和17.1%，其中以硫磺制酸为主。由于需求量大及硫磺资料短缺，我国每年需要进口硫磺上千万吨以满足市场硫酸需求。同时，工业化生产中产生了大量的废硫酸，如能将工业废酸资源化处理，不但有利于绿色发展而且有利于我国硫酸行业的持续发展。

废酸的来源

在硫酸消费结构中，化肥行业虽用量最大，但生产过程中基本不产生废酸。我国年产1000万吨废酸量以上的主要有钛白粉行业、钢铁行业和有色冶炼行业等。

钛白粉行业废酸主要来源于水解偏钛酸的生产工序，每生产1吨钛白粉产生约6吨废硫酸。2016年~2019年，我国钛白粉产能趋于稳定，年产约280万吨，年产废酸量约为1680万吨，主要成分为废硫酸及钛、铁等有价金属离子。

钢铁行业废酸主要来源于硫酸表面酸洗生产工序，每生产1吨不锈钢产生约0.5吨废硫酸。2017年~2019年，我国不锈钢产能基本稳定在2800万吨，年产废硫酸量约1400万吨，主要成分为废硫酸及铁、铬等有价金属离子。

有色冶炼烟气洗涤中，铜冶炼过程中吨铜生产的洗涤烟气洗涤废酸量约为0.2m3~0.3m3，废酸浓度约为8%~15%，锌冶炼过程中吨锌烟气洗涤废酸量约为0.3m3~0.5m3，铅冶炼过程中吨铅烟气洗涤废酸量约为0.6m3~1.0m3。中国有色金属工业协会统计数据显示，2017年~2019年，我国矿产铜锌铅产能总量在1700万~2000万之间小幅度波动。2017年，我国矿产铜、锌和铅产能分别为659万吨、622万吨和472万吨，矿产总量为1753万吨；2018年，我国矿产铜、锌和铅产能分别为634万吨、568万吨和511万吨，矿产总量为1713万吨；2019年，我国矿产铜、锌和铅量产能分别为743万吨，624万吨和580万吨，矿产总量为1947万吨。由产能保守估计，有色行业烟气洗涤废酸量约为480万吨~1020万吨，主要成分为硫酸、盐酸、氢氟酸和铜铅锌等，酸度约为2%~10%。有色冶炼生产过程中，在阴极铜等电解过程中，均需要定期排除废酸降低杂质离子浓度以保证产品质量。每产生1吨阴极铜等有价金属需要定期排除0.6m3电解废酸。据中国有色金属工业协会统计数据，近三年我国矿产铜锌铅产能总量为1700万~2000万，冶炼废酸量约为1020万~1200万吨，其主要成分为硫酸和铅锌铜等，酸度约为10%~20%。近三年，年产废酸量约为1500万~2220万吨。虽然根据环保要求，有色行业冶炼废酸全部进行了无害化处理，但目前综合利用水平仍有待提高。

综上所述，我国钛白粉行业、钢铁行业和冶炼行业废酸量大，年产废酸量约5000万吨。同时，由于冶炼行业废酸以硫酸、氢氟酸和盐酸形成的高腐蚀性混酸体系为主，富含其他重金属，是目前废酸领域回收难度最大的废酸之一。

有色行业废酸回收量现状及前景

废酸的处置方法主要有两种。一种是传统的石灰中和法，也是目前比较常用的方法，即利用石灰、电石渣和熟石灰对废酸进行中和处理，中和后液再经铁盐法等深度处理可实现达标排放，但中和处理后会产生大量泥渣，废液中残留大量重金属离子。另一种是废酸资源化回收法，常见的处理工艺包括硫化法，硫化电渗析法，硫化-电渗析-蒸发法和硫化-蒸发吹脱法等。

有色行业废酸成分复杂，回收难度大，技术门槛高。与此同时，近年来随着中国环境监管政策趋严，传统的石灰中和处理法由于不符合当下的环保政策要求，倒逼有色行业废酸处理朝着资源化回收方向推进。但总体而言，受制于技术门槛，行业内废酸回收率较小，2019年，有色行业废酸回收量约为22万吨，回收率小于5%。今年以来，有色行业铜铅锌产能基本趋于稳定，市场供需基本平衡，未来5到10年，年产废酸量基本持平，约为1800万吨，有色行业酸回收前景广阔。

有色冶炼废酸作为危险废物的重要组成部分，其回收、资源化利用前景广阔。推进废酸的回收，不仅可以避免环境污染，减少原生资源使用，还能够催生新的节能环保产业，形成新的经济增长点。随着环保政策的不断完善和废酸回收机制的健全，我国有色行业废酸回收量仍将保持增长趋势，市场规模上百亿元。