镉项目安全设施设计专篇·修订稿

云南驰宏锌锗股份有限公司

年产800t精镉项目

安全设施设计专篇

建设单位：云南驰宏锌锗股份有限公司 建设单位法定代表人：董英

建设项目单位：云南驰宏锌锗股份有限公司 建设项目单位主要负责人：董英 建设项目单位联系人：黄云东

建设项目单位联系电话：0874-8966831

（建设项目单位公章） 二○一○年十二月

云南驰宏锌锗股份有限公司

年产800t精镉项目

安全设施设计专篇

设计单位：昆明有色冶金设计研究院股份公司 设计单位法定代表人： 周强 设计单位联系人： 张春生

设计单位联系电话： （0871）3168319

（设计单位公章） 二○一○年十二月

昆明有色冶金设计研究院股份公司 云南驰宏锌锗股份有限公司

年产800t精镉项目

安全设施设计专篇

总 经 理

副 总 经 理

副 总 工 程 师

总设计师/设计经理

刘 刚 谭 锐 梁 可 张春生

主要编制人员

梁 可 高级工程师 冶炼 审定

张春生 高级工程师 冶炼 审核、编制 蒋伟燕 助理工程师 安全设计 编制

王海北王玉岩敖翠玲文建新盛勉桥柳志刚张邦胜杨莉莉汪胜东姚齐进敖翠玲谢胜杰刘 峰 唐 鹰 王爱民赵利平魏 邦 蒋应平姚齐进龚峰毅谢胜杰刘 峰 唐 鹰 黄 胜 张亚杰教授级高级工程师高级工程师 高级工程师 高级工程师 教授级高级工程师高级工程师 高级工程师 高级工程师 教授级高级工程师高级工程师 高级工程师 高级工程师 工程师 高级工程师 高级工程师 高级工程师 高级工程师 工程师 高级工程师 高级工程师 高级工程师 工程师 高级工程师 高级工程师 工程师

冶炼 总图 建筑 结构 给排水 电力 环保 概算 冶炼 总图 建筑 结构 给排水 电力 环保 概算 冶炼 冶炼 总图 建筑 结构 给排水 电力 环保 概算 设计审定 设计审定 设计审定 设计审定 设计审定 设计审定 设计审定 设计审定 专业负责人 专业负责人 专业负责人 专业负责人 专业负责人 专业负责人 专业负责人 专业负责人 设计人员 设计人员 设计人员 设计人员 设计人员 设计人员 设计人员 设计人员 设计人员

前 言

云南驰宏锌锗股份有限公司（简称驰宏公司）是云南冶金集团总公司控股的A股上市公司，主要从事铅、锌资源中伴生的锗的生产。2005年10月被国家发改委、国家环保总局等六部委确定为国家第一批循环经济试点单位，其《发展循环经济工作方案》已于2006年5月经国家发改委审查通过，“云南驰宏锌锗股份有限公司800t/a 精镉项目”工程项目《项目建议书》于2006年上报曲靖市经济技术区经济发展局，并于2006年8月初定为云南驰宏锌锗股份有限公司年产800t精镉项目，云南驰宏锌锗股份有限公司800t/a 精镉项目投资3500万元。

本项目为海绵镉增值冶金生产项目，设计规模为年生产精镉（以Cd计）800t/a。目前驰宏公司曲靖冶金基地每年消耗锌精矿30多万吨，按照公司现在采用的锌精矿镉平均品位0.18%计算，每年消耗的锌精矿中镉金属量超过650t/a，加上正在建设的几个铅锌冶炼项目，预计今后产出海绵镉的量将超过800t/a。因此本项目的原料供应稳定可靠。

为了贯彻落实“安全第一，预防为主，综合治理”的方针，坚持安全设施必须遵循与主体工程同时设计、同时施工、同时投产的“三同时”方针，以保证生产安全和适度的劳动条件，提高安全生产水平，促进企业生产发展，现单独编报《云南驰宏锌锗股份有限公司800t/a 精镉项目安全设施设计专篇》。建设项目中属

于危险化学品建设项目的生产装置及处理设施的安全设施设计情况，其相关内容在本报告中一并进行论述。

目 录

第一章 建设项目概况 ................................................................................................ 1

1.1地理位置、用地面积及生产规模 ...................................................................... 1

1.1.1 建设项目地理位置及用地 .................................................................... 1 1.1.2 设计范围及生产规模 ............................................................................ 1 1.2 主要技术、工艺水平 ......................................................................................... 2

1.2.1镉湿法车间改造部分 ............................................................................. 2 1.2.2精炼车间 ................................................................................................. 2 1.3主要原辅材料及产品 .......................................................................................... 3

1.3.1 原料 ........................................................................................................ 3 1.3.2 燃料及动力 ............................................................................................ 3 1.3.3 辅助材料 ................................................................................................ 3 1.4 工艺流程及装置配置 ......................................................................................... 4

1.4.1工艺流程 ................................................................................................. 4 1.4.2主要装置配置及与上下游生产装置的关系 ......................................... 6 1.5总图运输 .............................................................................................................. 6

1.5.1总平面布置 ............................................................................................. 6 1.5.2 交通运输 ................................................................................................ 7 1.6配套及辅助设施 .................................................................................................. 8

1.6.1供配电 ..................................................................................................... 8 1.6.2给排水 ..................................................................................................... 8 1.6.3仪表与自动控制 ..................................................................................... 9 1.6.4热力 ....................................................................................................... 10 1.7 主要设备 ........................................................................................................... 10 1.8 建设项目外部基本情况 ................................................................................... 11

1.8.1建设项目所在地自然条件 ................................................................... 11 1.8.2建设项目危险、有害因素对周边环境的影响 ................................... 12 1.8.3企业周边防护距离 ............................................................................... 13 1.8.4周边环境对建设项目的影响 ............................................................... 14 1.9建设项目安全设施情况补充说明 .................................................................... 14 第二章 主要危险、有害因素及危险、有害程度分析 .......................................... 16

2.1建设项目涉及的主要危险化学产品 ................................................................ 16

2.1.1锌粉 ......................................................................................................... 16 2.1.2硫酸 ......................................................................................................... 19

2.1.3氢氧化钠 ................................................................................................. 22 2.2建设项目主要危险、有害因素分析 ................................................................ 25

2.2.1火灾 ......................................................................................................... 25 2.2.2爆炸 ......................................................................................................... 27 2.2.3高温灼伤 ................................................................................................. 32 2.2.4机械伤害 ................................................................................................. 32 2.2.5中毒 ......................................................................................................... 34 2.2.6高处坠落 ................................................................................................. 34 2.2.7触电危害 ................................................................................................. 35 2.2.8静电、雷电的危害 ................................................................................. 35 2.2.9起重伤害和物体打击 ............................................................................. 35 2.2.10化学腐蚀及灼伤 ................................................................................... 36 2.2.11噪声危害 ............................................................................................... 37 2.2.12车辆伤害 ............................................................................................... 37 2.3主要工艺装置及设施的危险性分析 ................................................................ 38

2.3.1造液工艺装置危险性分析 ..................................................................... 38 2.3.2置换工艺装置危险性分析 ..................................................................... 38 2.3.3精馏工艺装置危险性分析 ..................................................................... 38 2.3.4熔铸工艺装置危险性分析 ..................................................................... 38 2.4 分析小结 ........................................................................................................... 38 第三章 落实安全预评价安全对策与建议情况 ...................................................... 40 第四章 建设项目安全设施及措施 .......................................................................... 51

4.1总平面布置和建筑设计安全措施 .................................................................... 51

4.1.1总图布置 ................................................................................................. 51 4.1.2建筑防火 ................................................................................................. 51 4.2消防 .................................................................................................................... 53 4.3工艺防火、防爆 ................................................................................................ 54 4.4防机械伤害 ........................................................................................................ 54 4.5防高处坠落、物体打击防范措施 .................................................................... 55 4.6电气安全 ............................................................................................................ 56

4.6.1 电源 ........................................................................................................ 56 4.6.2 电气设备 ................................................................................................ 57 4.6.3 电气照明及厂区线路 ............................................................................ 57 4.6.4 防雷、防静电 ........................................................................................ 58

4.6.5 防触电及误操作措施 ............................................................................ 59 4.6.6 火灾自动报警装置 ................................................................................ 59 4.7尘毒防范措施 .................................................................................................... 59 4.8高温危害防范措施 ............................................................................................ 60 4.9振动、噪声危害防范措施 ................................................................................ 60 4.10安全色、安全标志 .......................................................................................... 61 4.11劳动防护用品 .................................................................................................. 63 4.12改善体力劳动强度 .......................................................................................... 64 第五章 可能出现事故应急救援措施 ...................................................................... 65

5.1应急救援组织及人员设置 ................................................................................ 65 5.2消防队伍的依托、建设情况 ............................................................................ 66 5.3应急设施（备）与物资 .................................................................................... 67 5.4消防器材配备情况 ............................................................................................ 67 5.5应急救援措施 .................................................................................................... 68

5.5.1一般应急处置措施 ................................................................................. 68 5.5.2火灾爆炸事故应急处理 ......................................................................... 68 5.5.3人身伤害事故应急救援措施 ................................................................. 69 5.5.4 应急预案关闭及事故报告制度 ............................................................ 70 5.5.5 宣传教育、培训及演习 ........................................................................ 71

第六章 安全管理机构的设置及人员配备 ................................................................ 72

6.1安全生产管理机构及人员设置 ........................................................................ 72 6.2维修、保养、日常检测检验人员配备 ............................................................ 73 6.3安全生产教育设施及人员配备 ........................................................................ 74 第七章 安全设施投资概算 ...................................................................................... 75

7.1建设项目总投资概算 ........................................................................................ 75 7.2建设项目中安全设施投资概算和分类投资概算 ............................................ 75 7.3安全设施投资概算比例及安全设施分类投资概算的比例 ............................ 76 第八章 结论及建议 .................................................................................................. 77

8.1 结 论 ................................................................................................................. 77

8.1.1 建设项目所在地的安全条件和与周边的安全防护距离 .................... 77 8.1.2 建设项目选用的技术、工艺及设备、设施安全性 ............................ 77 8.1.3 建设项目安全设施水平 ........................................................................ 78 8.1.4 建设项目安全水平 ................................................................................ 78 8.2 建议 ................................................................................................................... 78

8.2.1 施工单位的选择 .................................................................................... 78 8.2.2 主要安全设施及特种设备等的订购、安装 ........................................ 79 8.2.3 投入试生产后的安全管理 .................................................................... 79

第一章 建设项目概况

1.1地理位置、用地面积及生产规模 1.1.1 建设项目地理位置及用地

云南驰宏锌锗股份有限公司年产800t精镉项目为处理云南驰宏锌锗股份有限公司内部生产的海绵镉，主要产品为含镉99.995%的精镉。精炼车间设在公司综合回收工业园内，拟选厂址位于曲靖分公司的西北部，距城市中心约8.5km，厂址东面约6km为曲靖市铁路第二货场。拟建的厂区靠近曲靖分公司西北方向的丘陵山坡地，场地以红土为主，植被一般，少有岩石，平整场地土石方基本匹配。该处距离湿法炼锌系统约1km左右，汽车运输原料进入较近，浮渣返回冶炼厂方便。镉湿法部分改造在原有的镉生产车间进行，不另行征地扩建。

拟选厂址位于曲靖市经济技术开发区内。曲靖市位于云南省东部，为云南省第二大城市，距昆明市东北130km，地理位置为东经102°42′~105°50′，北纬24°19′~27°03′。曲靖市域范围处于云、桂、川、黔四省交界地区，通过贵昆线和南昆线与贵阳、南宁相连。通过昆曲高速公路与昆明相连，还有320、326及213国道为对外通道，交通十分便利。

本项目占地面积986.6m2。建设项目所在地盛行风向为西南风及南风。 1.1.2 设计范围及生产规模 1.1.2.1设计范围

本安全设施设计专篇对本镉精炼项目的安全设施及措施的设计情况进行论述，包括属于危险化学品建设项目的安全设施设计。

驰宏公司已建成具有较完备设施生产锌铅的大型企业，新建精镉生产系统为产品增值项目，生产规模较小，根据建设项目特点、现企业可利用

的设施及驰宏公司的安排考虑，云南驰宏锌锗股份有限公司800tCd/a施工图设计工作范围包括以下方面：

（1）冶炼工艺设计包括海绵镉造液、液固分离、锌粉给料、锌粉二次置换、镉绵压团、熔化、精炼、熔铸。

（2）与冶炼工艺配套的土建、总图运输、给排水、热工暖通、电力、自动化仪表、非标设备，变配电站，总平面图、维修，仓库等。

物料的供给和厂外运输、厂外水源、电源、生活区设计均由业主提供，不在本设计范围内。总图规划与之配合。 1.1.2.2生产规模

根据云南驰宏锌锗股份有限公司的资源和生产情况，结合本项目的工艺特点，按年生产天数为330天，确定本项目的冶炼能力设计为年产800t精镉，原料为海绵镉，海绵镉含镉品位50~60%，产品含镉99.995%以上。 1.2 主要技术、工艺水平

该工艺主要包括造液-置换-粗炼-精炼-铸锭工序。该法具有工艺成熟、经济合理，成本低，采用真空精炼实现连续生产。 1.2.1镉湿法车间改造部分

含镉50~60%的海绵镉首先在造液机械搅拌槽内进行浆化，固体浓度为25%，缓慢向矿浆中加入浓硫酸，温度保持在85~90℃浸出6h。剩余未反应的少量固体为铜等杂质金属，浸出结束后压滤。浸出液含Cd 150~200g/L，Zn 30g/L，进入锌粉二次置换槽，置换得到的海绵镉含Cd>85%，采用压团机进行压团，得到镉团送镉精炼车间。置换后液返回造液工序。浸出渣含有铜等杂质和未反应的镉、锌等，返回铜镉渣酸浸工序。 1.2.2精炼车间

镉团送入粗炼电炉加固碱熔化，并插木还原进行熔炼。粗炼后的镉液

铸成400~600kg/锭的粗镉送连续精炼。得到的成品为镉含量大于99.995%，重量6.8~8kg的镉锭。而粗炼后的碱渣采用金属容器堆存后外卖或进行处理。

1.3主要原辅材料及产品 1.3.1 原料

本项目处理的原料为锌冶炼过程中产生的铜镉渣，铜镉渣经过造液、置换后得到的海绵镉，本项目年处理海绵镉1648.92t，主要来自云南驰宏锌锗股份有限公司镉工段的海绵镉。 1.3.2 燃料及动力

本项目主要是造液过程中需要用蒸汽加热，生产过程中设备需消耗电力，所用蒸汽由云南驰宏锌锗股份有限公司曲靖冶炼厂供给，所用电力由工业园区变电所供给，供应稳定可靠。 1.3.3 辅助材料

生产过程中所需的主要辅助材料包括：固碱、锌粉、硫酸。辅助材料中消耗较大的是固碱均实行就近采购。辅助材料供应情况见表1-1

表1-1 辅助材料供应情况

1.4 工艺流程及装置配置 1.4.1工艺流程

品位为50~60%的海绵镉经造液-置换-粗炼-真空精炼-铸锭工序生产得到99.995%的精镉铸锭。工艺流程详见图1-1。

海绵镉浓硫酸

粗 镉 精 镉

图1-1 精镉生产工艺流程图

生产过程废料主要有：造液渣、精炼渣、碱浮渣。

其中造液渣每年产396t，返回铜镉渣系统进行再浸出；镉团在粗炼过程中，产出碱浮渣，其主要含锌60%，含镉1～1.5%，年产量为360t，集中后进行处理；精炼渣每年产出8t，堆存外卖。

1.4.1.1造液

将冶炼厂堆存的海绵镉与生产水和返回料液一起在造液机械搅拌槽内进行浆化，浆化液固比为4~6:1，加完料，缓慢向矿浆中加入浓硫酸，控制一定的酸度，温度保持在85~90℃浸出。当溶液的pH值稳定在2.5~3.0时，约半小时不耗酸，停止搅拌，温度降到50℃，搅拌后加新鲜的海绵镉除铜并中和，使终点pH值达5.2后，停止搅拌；澄清后在罐内取样，待化验结果合格后开始压滤，剩余未反应的少量固体为铜等杂质金属。浸出液达到Cd 150~200g/L、Zn 30g/L后，进入锌粉二次置换槽。浸出渣含有铜等杂质和未反应的镉、锌等，返回铜镉渣酸浸工段处理。

1.4.1.2二次置换

浸出液用锌粉进行二次置换，置换得到的海绵镉含Cd>80%，置换后液返回造液工序使用，由于溶液可循环利用，在锌粉二次置换时置换后液可保留5~10g/L的镉尽量提高海绵镉的纯度；置换后采用自然过滤，过滤后用水洗涤海绵镉，开启压团机，用铁铲进料压团，压团前需取样化验分析镉、锌、铜等含量。

1.4.1.3精炼

压团块进入粗炼锅，在500~550℃下将镉团块缓慢熔化，同时添加固碱和松木板还原，粗炼得到的粗镉液经过阀门放入粗镉模，每个粗镉模容量

大约2000kg，粗镉液在粗镉模里自然冷却后脱模堆存，达到一定库存量后进行精炼。粗镉锭用吊车吊到真空精炼炉的熔化锅中，在500~550℃熔化，并用固碱覆盖，镉液通过真空产生的负压吸入真空精炼炉进行连续精炼，精馏温度400~450℃，精馏后的镉液经冷凝管直接在氮气保护情况下进行无氧浇铸，浇铸温度200~300℃。成品为镉含量大于99.995%，重量6.8~8kg的镉锭。

1.4.2主要装置配置及与上下游生产装置的关系

根据车间组成及工艺特点，车间配置采取的措施主要有：

工艺配置按生产流向、工序之间联系程度和洁净度等级要求分区布置，各生产区域各自独立又相互联系。进入洁净区内的人员和物流分别设置出入口及净化设施，避免和减少交叉污染，以保持厂房内的洁净环境。

工序的工艺胚子尽量利用位差，实现管道自流输送；

生产辅助设施、公用设施应尽量靠近负荷中心使其输送管线最短。 1.5总图运输 1.5.1总平面布置

本项目设在位于曲靖分公司的西北部的公司综合回收工业园内，镉车间主要包括湿法改造部分和火法熔炼车间。湿法改造部分包括造液置换厂房、浓密机、电动双梁悬挂起重机、上清液储槽等建筑物，火法熔炼车间主要包括熔炼厂房、塑烧板除尘器系统、循环水池、成品室、变压器室、电炉控制室、配电室等建筑物，另有一部分场地用作办公、生活设施等。