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钛产品生产过程的环境潜在危险性分析

[ 信息发布:东阳金属 | 时间:2010-06-02 | 浏览:2713次 ]

3．1涉氯企业生产过程危险性分析
    由于四氯化钛生产是一个复杂的、连续化的过程，有些工艺设备和储罐(槽)在具有高温、带压特点，过程中多为酸性腐蚀性和有毒物质，因此，在贮存和生产过程中对设备、管道的密封、耐压和耐腐蚀性要求较严格，在生产中存在因设备管道腐蚀或密封件老化破裂而发生火灾、爆炸、有毒有害和腐蚀性物质泄漏等环境风险事故的潜在可能性，在公路运输过程中存在交通事故造成物料泄漏的危险。
3．1．1液氯运输或储存过程及设施
    液氯需要从钢城企业总公司欣宇化工采购(也位于钒钛产业园区马店河片区)，采用汽车槽车运输，运输量为8～10 t／车，并且主要是在厂外公路运行，运距约6 km。液氯库设有液氯储罐(容积40 m3、容量40 t／个)4个，采用二备二用方式运行，最大储量为80t，还有3个～1 400×2 400氯气蒸发器，3个～800x2 100氯气缓冲罐等。液氯在装卸、运输、储存和使用过程中，交通事故、设备管道和阀门腐蚀、密封件损坏等都可能引起液氯泄漏，甚至爆炸事故，造成环境污染和人员中毒等。
3．1．2氯化过程及设施
    液氯蒸发、氯气输送过程中，设备管道和阀门腐蚀、密封件损坏等有可能引发液氯(氯气)泄漏。液氯蒸发器内如残留三氯化氮，处理不当易引发爆炸事故，造成环境污染和人员中毒。
    沸腾氯化炉中，高钛渣经高温氯化反应后，生产TiCl4、FeCl3、SiCl4等，同时还有CO、HCl、CO2和未反应的氯气等。沸腾氯化法生产TiCl4存在温度高和物料腐蚀性强的特点。氯化过程及设施潜在的危险因素为设备管道和阀门腐蚀、密封件损坏等，有可能引发TiCl4、FeCl3、SiCl4、CO、HCl和氯气泄漏，造成环境污染、人员中毒和高温灼伤。
3．1．3 TiCl4生产过程及设施
    TiCl4蒸发、蒸馏、输送过程中，潜在的危险因素为设备管道和阀门腐蚀、密封件损坏等，有可能引发TiCl4、SiCl4泄漏，造成环境污染、人员中毒和高温灼伤。
3．1．4 TiCl4储运过程中的环境风险
    设有精制四氯化钛储罐(容积110 m3、容量120 t／个)4个，采用二备二用方式运行，最大储量为240 t。TiCl4需要外卖到到攀枝花钒钛产业园区内从使用企业，采用汽车槽车运输，运输量为8～10 t／车，并且主要是在厂外公路运行，运距约1～10 km。TiCl4在储存、装卸、运输过程中，设备管道和阀门腐蚀、  密封件损坏、交通事故等都可能引发TiCl4泄漏，造成环境污染、人员中毒等。
3．1．5最大可信事故概率确定
    事故安全调查表明，本工程项目风险最大的环节在于液氯的储运过程发生氯气设备泄漏事故，事故概率约为2．6×10-4(d／万t)。
3．1．6危险化学品泄漏量确定
    氯气事故造成污染物排放与事故性质、生产工况、设备或管道损坏面积、泄漏时间等有关。氯气储罐、设备、管道和阀门泄漏方式有：腐蚀穿孔、外力冲击穿孔和裂口、NCl3含量超标或超温超压爆炸裂。其中，NCl3含量超标爆炸裂口是造成氯气泄漏量最大和对环境影响最严重的泄漏方式。
3．2硫酸法钛白生产过程环境危险性分析
3．2．1硫酸法钛白生产过程环境危险性分析
    钛白生产过程原料钛精矿或者钛渣必须细磨至320目，有较大的噪音和粉尘产生，对人和环境影响强烈；钛原料酸解过程反应剧烈，将产生大量含硫酸雾、SO2和H2S的酸性气体，对动植物、气候、文物机器设备和建筑物等影响较大，集中酸解和酸解强度加大时影响更大；煅烧工序涉及高温，同时将产生硫酸雾、S02和钛白微细颗粒的气体，形成的热气流浪费热能，加携的硫酸雾、SO2和钛白微细颗粒具有腐蚀性，加剧水酸雾的形成，阻碍扩散，加剧对人和环境的影响；
    锅炉使用将产生大量SO2、CO和烟尘；完成煅烧后钛白需要细磨加工，较大的噪音和粉尘产生，对人和环境影响强烈；钛液澄清分离过程有大量绿矾产生，整个产生量为每吨钛白3．5 t，具有体积大、水溶性好和酸腐蚀性特点；在酸解沉降、浓缩水解和水洗漂洗工序将产生大量的废酸和漂洗废水，每吨钛白的产生量大约为8 t，具有量大和腐蚀性特点。
4 对攀枝花钛产业发展环保配套措施的建议
4．1多层次规划矿物用途和后期管理
    攀枝花矿属于多元素共生矿，包含多种金属和非金属矿物组元。钛产业发展主原料钛精矿选别过程属于多选精，浮选重选产生一定量的水，废水中含有黄药和重金属离子，应当尽可能循环使用，外排部分必须处理达标合格。精矿以外废弃物料以粉状和粒状为主，在可能可行技术条件下可以规划其它可利用矿物选矿，如深度选钛、选铁和选别硫钴精矿，若暂时无法进行有用矿物选别，应该进入尾矿库集中保存，给以后利用创造条件；经过一定时问脱水后矿物颗粒会出现扬尘，应该在确保尾矿坝安全的情况下进行植物覆盖保护，防止粉尘飞扬和资源流失。
4．2增强介质循环补充
    硫酸法钛白生产以硫酸作为分解介质，酸解-水解作为主要工艺特点，酸解水解过程中硫酸逐步稀释；氯化钛白以氯气作为分解介质，氯化。氧化作为主要工艺特点，包括单独的四氯化钛生产厂和海绵钛生产厂，生产的辅助原料是强酸烈碱，生产过程涉及高温，使用有强腐蚀性物质硫酸和剧毒物质氯气，除去被杂质消耗掉的硫酸根部分和氯根部分，大部分以循环介质出现，只是浓度和存在方式发生改变，在能源作用使浓度再次提升用作生产原料。
    硫酸法钛白水解形成的稀硫酸经过加热蒸发去水可以提升浓度达到60％，返回酸解进行配料使用：化钛白过程四氯化钛氧化后生产Cl2、O2和CO的混合气体，与高纯氯气混合达到氯化浓度要求后进入氯化系统循环使用；海绵钛生产过程的四氯化钛还原形成氯化镁，氯化镁经过电解再形成氯气和金属镁，可以进入生产原料大循环体系。
4．3与有色金属和粉末冶金结合下沿产业链
    硫酸法钛白副产物包括废酸和硫酸亚铁，废酸利用可以用于锰系列产品开发生产，硫酸亚铁用于超细铁粉和软磁材料生产，稀盐酸则用于人造金红石生产，最大限度循环利用，降低污染水平，保证安全生产。
5 结论
    (1)攀枝花钛产业属于新型支柱产业，属于特色资源利用，差异化钛产品具有良好的市场前景，工艺技术先进呵靠，对攀枝花经济社会发展和钒钛之都建设具有良好的促进作用。
    (2)攀枝花地处长江上游，水环境、大气环境和生态环境脆弱敏感，环境容量部分受狠，钛产业类新的发展项目必须配套环保治理措施，满足环境质量标准要求，废副产物有可靠利用途径和储存场所，确保清洁生产。
    (3)钛产品生产过程属于复杂化学过程，原料处理使用了超强磨矿和有机类捕收剂，钛白和钛合金生产辅助材料为强酸强碱类腐蚀性有毒物质，环境影响因素多，部分工艺环节工序可控性差，整个工艺、工序和原料属于强烈环境影响因素。
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