进口再生铜冶炼烟气中二噁英的生成特性

为研究我国进口再生铜冶炼烟气中二噁英(PCDD/Fs)的生成特性,文章采用管式炉模拟进口再生铜冶炼过程,分别分析了再生铜原料、冶炼温度和夹杂物含量对冶炼烟气中PCDD/Fs浓度、同系物浓度分布、毒性当量浓度分布等产生的影响。结果表明,各原料生成的PCDD/Fs浓度为高含量涂层漆包线(345.02 ng·g^(−1))远大于低含量涂层漆包线(40.18 ng·g^(−1))、铜加工材(8.13 ng·g^(−1))和铜米(2.49 ng·g^(−1)),原料预处理可有效减少PCDD/Fs的产生;不同再生铜原料生成PCDD/Fs同系物的分布具有相似性;六氯代二苯并呋喃(HxCDF)和五氯代二苯并呋喃(PeCDF)为二噁英毒性的主要贡献者。当温度从900℃升至1100℃时,PCDD/Fs浓度和毒性当量(TEQ)分别减少了59.83%和69.88%;升至1300℃时,PCDD/Fs浓度和毒性当量减少了11.59%和1.21%,1100℃以上高温可有效降低PCDD/Fs浓度和毒性当量;各实验温度下多氯二苯并二噁英类(PCDDs)的生成浓度均在0.29 ng·g^(−1)以下。随着夹杂物比例从0增加到1%,铜加工材冶炼烟气中PCDD/Fs的浓度和毒性当量浓度分别增加了1.15倍和2.4倍;PCDD/Fs同系物主要以八氯代二苯并呋喃(OCDF)与七氯代二苯并呋喃(HpCDF)为主,其浓度之和占比在86.01%以上。本研究为实际再生铜冶炼烟气中二噁英的减排提供理论依据和数据支撑。

再生铜生产的生命周期评价

为促进再生铜行业健康可持续发展,以进口再生铜原料以及国内废铜为原料制备的再生铜为研究对象,采用ReCiPe 2016中间点和终点方法进行生命周期评价,并对生产过程中造成环境影响的主要因素进行分析。结果表明:与国内废铜再生相比,进口再生铜原料资源化生产的环境影响相对较小。各环境影响类别中,人类致癌毒性是进口再生铜原料资源化以及国内废铜再生过程中最为显著的环境影响。能源、运输和生产排放是进口再生铜原料资源化对人类健康的影响前3大贡献者,分别占比46.7%、37.4%和14.2%。国内废铜再生过程中,能源、生产排放和辅料对人类健康的影响贡献较高,分别占比37.9%、31.1%和27.1%。基于上述分析并结合我国实际,提出了减轻再生铜生产过程环境影响的建议。