锂渣废弃物综合利用技术规范

【主要技术内容】 1 范围 本文件规定了以锂矿石为原料进行火法、湿法冶炼生产碳酸锂、氢氧化锂等锂盐产品提炼加工过程产生的锂渣，在锂渣贮存、转运、处理工艺、综合利用及生态环境管理与监测等方面的相关要求。 本文件适用于湖南省锂渣综合利用有关建设项目的建设和运营管理。可用于实施方案编制、工程施工方案、项目申报方案、可行性研究报告、环境影响评价、节能评估报告、环境保护设施设计、竣工环境保护验收、排污许可管理、清洁生产审核的技术依据。 2 规范性引用文件 下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 GB 15618 土壤环境质量 农用地土壤污染风险管控标准（试行） GB 18599 一般工业固体废物贮存和填埋污染控制标准 GB 36600 土壤环境质量 建设用地土壤污染风险管控标准（试行） GB 3838-2002 地表水环境质量标准 GB 38400 肥料中有毒有害物质的限量要求 GB 5085.3 危险废物鉴别标准 浸出毒性鉴别 GB 5085.6 危险废物鉴别标准 毒性物质含量鉴别 GB 55008 混凝土结构通用规范 GB 6566 建筑材料放射性核素限量 GB 8978 污水综合排放标准 GB/T 14848 地下水质量标准 GB/T 25032 生活垃圾焚烧炉渣集料 GB/T 30760 水泥窑协同处置固体废物技术规范 GB/T 30810-2014 水泥胶砂中可浸出重金属的测定方法 GB/T 39489 全尾砂膏体充填技术规范 GB/T 51450 金属非金属矿山充填工程技术标准 HJ 557 固体废物 浸出毒性浸出方法 水平振荡法 HJ 819 排污单位自行监测技术指南 总则 HJ 1091 固体废物再生利用污染防治技术导则 HJ 1250 排污单位自行监测技术指南 工业固体废物和危险废物治理 HJ/T 299 固体废物 浸出毒性浸出方法 硫酸硝酸法 JGJ 52 普通混凝土用砂、石质量及检验方法标准 JTG/T 3610 公路路基施工技术规范 NY/T 1121.16 土壤检测 第16部分：土壤水溶性盐总量的测定 CJ/T 340 绿化种植土壤 TD/T 1036 土地复垦质量控制标准 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。 锂渣 lithium residue 以锂云母、锂辉石等硬岩型矿石为主要原料，经火法、湿法冶炼生产碳酸锂、氢氧化锂等锂盐产品过程中，焙烧熟料浸出工序产生的浸出渣，主要成分为硅铝酸盐、铁、铝及其它微量金属化合物。 预处理 pretreatment 生产企业通过技术改造、增加处理环节或通过建设集中式处理设施，运用焙烧、酸（碱）浸、水洗、固化稳定化等工艺或工艺组合的方法对锂渣进行处理，降低锂渣中污染物总量及含量的释放，减少其中有毒有害物质、降低水溶性盐含量；抑或通过高温、机械或化学活化等手段提高锂渣的功能特性，以使其满足本文件关于综合利用指标要求的过程。 无害化处理 harmless treatment 通过物理和（或）化学方法对锂渣中有害物质进行去除或转变为不溶或难溶物质，使其锂渣中主要有害物质铍、铊、氟化物等污染物浸出毒性满足固体废物综合利用前环保指标要求的过程。 有价元素利用 Valuable elements recycling 将锂渣直接作为原材料，或者与其他固体废物或矿料配料后形成混合料作为原材料，提取有价元素如铷、铯、钾、铝等金属的活动。锂渣利用工艺主要包括火法回收工艺和湿法回收工艺。 回填 backfilling 在复垦以及防止地表塌陷的地貌保护等地表工程中，以土地复垦为目的，利用满足要求的锂渣替代土、砂、石等生产材料填充露天开采地表挖掘区、取土场以及天然坑洼区的活动。 充填 mining with backfilling 为满足采矿工艺需要，以支撑围岩、防止岩石移动、控制地压为目的，利用满足要求的锂渣为充填材料填充采空区的活动。 土地利用 land utilization 以满足要求的锂渣为原料制备的，可用于土壤改良、石漠化治理、矿山复垦、边坡治理、园林绿化等领域的材料。 综合利用 comprehensive utilization 将满足要求的锂渣用于道路路基材料、砖瓦、轻骨料、陶瓷、玻璃、胶凝材料、混凝土掺和料等建材制品及进行回填、充填和土地利用应用条件的活动。 4 总体要求 产生锂渣的企业建议使用先进适用的工艺技术，提高有价元素的回收率和污染物分离效率，减少锂渣中污染物含量；可根据锂渣主要成分开展资源化利用，经预处理减少或消除有害物质后进行利用。 鼓励采取源头减量化、资源化、无害化技术，通过优化工艺技术对铍、铊、钽、铌、铷、铯、钾、铝等金属及其化合物进行提取利用，去除氟化物等有害物质，使锂渣满足综合利用要求。锂渣跨区域或单位运输、贮存和综合利用前可进行预处理并满足本文件规定，利用技术的选择应结合当地需求，因地制宜。 锂渣可与粉煤灰、电石渣、冶炼渣等一般工业固体废物协同利用，掺加的固体废物按照 HJ 557 制备浸出液中污染物浸出浓度不超过 GB 8978 最高允许排放浓度（第二类污染物最高允许排放浓度按照一级标准执行）（pH 除外）。 锂渣用于符合本文件规定的筑路、回填和充填工程时，应避开饮用水水源地、自然保护区、风景名胜区和其他需要特别保护的区域。 锂渣综合利用过程产生的水污染物排放应符合国家发布的污染物排放标准、地方污染物排放标准、环境影响评价批复文件或排污许可证，有更严格要求的，适用其规定。 锂渣用于本文件以外的利用途径时，应按照 HJ 1091 的要求进行定期采样检测和环境风险评估。 锂渣综合利用过程应满足环境保护相关要求。国家安全生产、职业健康、交通运输和消防等法律法规标准另有规定的，适用其规定。 锂渣综合利用过程应遵循“减量化、资源化、无害化”原则，长期未能综合利用消纳的锂渣应进入固废填埋场进行安全贮存。 锂渣进行综合利用时，锂渣应符合一般工业固体废物要求，按 HJ/T299 制备的浸出液中危害成分含量应小于 GB 5085.3 表 1 规定限值，且浸出液总铍和总铊浓度分别不得超过0.02 mg/L和0.01 mg/L；当锂渣作为建材资源化利用时，其锂渣建材制品材料的放射性检测还应符合GB 6566 的要求。 锂渣综合利用应选择合适的工艺组合，所选工艺设备禁止采用国家已明令禁止和淘汰的工艺和设备，确保锂渣产品品质可控，市场适应能力强，环境风险可控。 锂渣综合利用工艺应遵循高的综合利用率原则，跨区域或单位运输过程有运输车次、锂渣重量计量装置和记录，处理单位应保存好锂渣处理的物料平衡记录台账。 5 锂渣预处理技术要求 锂渣直接综合利用无法满足其技术要求时，应采取水洗、酸洗、药剂提取分离、稳定化等预处理方式，有效去除、提取、降低或稳定化固化锂渣中铍、铊、氟、镉、铬、砷、盐分等有害物质，使其利用产物满足下游应用场景技术及污染控制要求。 预处理过程进行有害物质沉淀或分离产生的处理残污泥（液）如需外运，应根据 GB 5085 进行鉴别，依据鉴别结果交由具有相应资质及能力的单位利用处置。 集中预处理设施应配备相应的废气、废水污染防治设施，废气、废水污染物排放应满足国家及湖南省污染排放标准及管理要求。 集中预处理单位应配备固废暂存场所或设施，并符合固体废物收集、运输及贮存相关国家标准规定。 预处理后锂渣应用于制备建筑材料、筑路利用、回填利用、充填利用和土地利用应满足 6.1～6.5 条规定相应污染控制技术要求。 企业产生的锂渣如能满足综合利用的技术要求，可不经过预处理直接进行综合利用。 6 锂渣综合利用过程技术要求 建材资源化利用 锂渣可与粉煤灰、电石渣、冶炼渣等其他一般工业固废、水泥、助剂等通过混合、造粒、焙烧等工序制备混凝土掺合料、砖瓦、陶瓷、胶凝材料、轻集料等建材制品。 锂渣可直接替代混凝土掺合料制备胶凝材料、轻集料替代水泥、砂石骨料应用于建材制品。 锂渣建材制品应满足行业或湖南省应用技术规范或产品标准要求，锂渣建材制品中重金属含量和可浸出重金属含量限值无相关标准的可参照 GB/T 30760 执行。 锂渣制建材制品可溶性盐含量应满足相应建材制品行业标准要求，可溶性盐的测定方法可参照 NY/T 1121.16。 锂渣建材制品按照 GB/T 30810规定的方法测定可浸出危害成分含量满足 GB/T 30760 要求，且铍、铊和氟化物可浸出含量均不超过规定限制，具体限制指标详见表1。 表1 锂渣建材制品可浸出危害成分含量限值 序号 项目 限值（mg/L） 1 砷 0.1 2 铅 0.3 3 镉 0.03 4 铬 0.2 5 铜 1.0 6 镍 0.2 7 锌 1.0 8 锰 1.0 9 铍 0.005 10 铊 0.005 11 氟化物 2 锂渣可用于无筋混凝士制品的辅料，其产品的堆积度、含水率、含泥量、石粉含量、亚甲蓝值、压碎指标应符合JGJ 52要求。 用于制砖的辅料，其产品的粒径、含水率、含杂量、筒压强度可参考 GB/T 25032 的要求。 用于部分替代细集料在混凝土中应用时，其质量应满足 GB 55008 相关要求。 筑路利用 锂渣可用于矿区、冶炼厂区内、冶炼（化工）园区道路的筑路利用，如路基、垫层、底基层、基层。 锂渣进行筑路利用浸出液污染物和有害成分浓度可参考 DB36/T 1968 要求，水溶性盐总量测定方法按照 NY/T1121.16执行，筑路锂渣按照 HJ 557 制备浸出液中污染物浓度要求不超过表2规定限值。 表2 筑路锂渣可浸出危害成分含量限值 序号 项目 限值 1 镍（mg/L） 1.0 2 铜（mg/L） 0.5 3 锌（mg/L） 2.0 4 镉（mg/L） 0.1 5 铅（mg/L） 1.0 6 铬（mg/L） 1.5 7 锰（mg/L） 2.0 8 银（mg/L） 0.5 9 铍（mg/L） 0.005 10 铊（mg/L） 0.001 11 汞（mg/L） 0.05 12 氟化物（mg/L） 10 13 硫化物（mg/L） 1.0 14 水溶性盐 5% 用于路基填筑工程时，施工及质量应按照JTG/T 3610中的规定进行。 筑路物料临时存放和利用时应采取相应防渗漏、防雨淋、防扬尘措施。 回填利用 6.3.1 应优先用于锂矿地上采空区回填，回填应避开活动断层，泉域保护范围以及岩溶强发育、存在较多落水洞和岩溶漏斗的区域，湿地，江河、湖泊、运河、渠道、水库最高水位线以下的滩地和岸坡，以及国家和地方长远规划中的水库等人工蓄水设施的淹没区和保护区。 6.3.2 回填场地底部高程应高于地下水年最高水位。 6.3.3 回填工程应采取雨污分流等措施减少渗滤液产生量，渗滤液应进行收集处理，如需排放应满足 GB 3838-2002 规定。 6.3.4 利用预处理后的锂渣进行回填利用时，回填物料按照 HJ 557 制备浸出液中 pH 值、总铜、总铅、总镉、总铍、总砷、总汞、总铬和氟化物浸出浓度不超过 GB 8978 最高允许排放浓度（第二类污染物最高允许排放浓度按照一级标准执行），总铊浸出浓度不超过 0.001 mg/L。 6.3.5 为了防止回填作业时间过长导致渗滤液和扬尘污染，回填作业时间不宜超过 3 年，回填结束后应按照 GB 18599 中Ⅱ类场的要求进行封场覆盖和土地复垦。 6.3.6 开展回填前，应开展环境本底值调查，重点评估对地下水、地表水和周边土壤环境污染风险，采取有关管控措施确保环境风险可控。 6.3.7 回填应符合相关场景力学性能要求，安全性能要求可参考 GB/T 51450 执行。 6.3.8 回填责任主体每 5 年应开展环境跟踪监测评估，发现存在环境风险隐患应采取相应措施开展环境风险整治。 6.4 充填利用 6.4.1 应优先用于锂矿地下采空区充填，充填作业操作应符合 GB/T 51450 相关技术要求。 6.4.2 利用无害化处理的锂渣进行充填利用时，养护后的充填物料按照 HJ 557 制备浸出液中 pH 值、总铜、总铅、总镉、总铍、总砷、总汞、总铬和氟化物浸出浓度不超过 GB 8978 最高允许排放浓度（第二类污染物最高允许排放浓度按照一级标准执行），总铊浸出浓度不超过 0.001 mg/L。 6.4.3 充填作业现场应采取必要的隔离措施，防止充填料浆泄漏到充填区外。 6.4.4 充填作业渗出液应进行收集处理，如需排放应满足 GB 3838-2002 规定。 6.4.5 充填应符合相关场景力学性能要求，安全性能要求可参考 GB/T 39489 执行。 6.5 土地利用 6.5.1 用于石漠化治理、矿山复垦、边坡治理和园林绿化的用地性质为建设用地时，重金属的含量应满足GB 36600 中筛选值要求，铍、铊按照 HJ 557 制备浸出液中浓度不超过 GB 3838-2002 规定。总氟化物含量不应高于区域性土壤环境背景含量，按照 HJ 557 制备浸出液中氟化物浓度不超过 GB 3838-2002 规定。 6.5.2 用于石漠化治理、矿山复垦、边坡治理和园林绿化的用地性质为农用地时，不应种植食用农产品，且重金属的含量应满足GB 15618 中筛选值要求，铊、铍按照 HJ 557 制备浸出液中浓度不超过GB 3838-2002规定。总氟化物含量不应高于区域性土壤环境背景含量，按照 HJ 557 制备浸出液中氟化物浓度不超过 GB 3838-2002 规定。 6.5.3 用于障碍土壤改良时，其中重金属的含量应满足 GB 38400 中无机肥料相关要求，含盐量应符合 CJ/T 340 要求，铊、铍、氟化物按照 HJ 557 制备浸出液中浓度不超过 GB 3838-2002 规定。 7 环境和污染物监测要求 7.1 企业应按照有关法律、《排污许可管理条例》、《环境监测管理办法》、HJ 819 和 HJ 1250 等规定，建立企业监测制度，制定自行监测方案，对污染物排放状况及其对周边环境质量的影响开展自行监测，保存原始监测记录，并按照信息公开管理办法公布监测结果。 7.2 企业应按有关法律和《污染源自动监控管理办法》的要求，安装、运维污染物排放自动监控设备。 7.3 利用过程污染物的监测要求 7.3.1 回填作业结束后在地下水流场上游应布置 1 个监测井，在可能出现污染扩散区域至少应布置 1 个监测井。 7.3.2 充填作业结束后应结合现有生产设施合理布设地下水监测井，在可能出现污染扩散区域至少应布置 1 个监测井。 7.3.3 充填或回填工程地下水监测井的监测频次至少每季度 1 次，充填或回填作业结束后，当地下水水质连续 2 年不超出地下水本底水平时可停止监测。 7.3.4 对于地下水含水层埋藏较深或地下水监测井较难布设的区域，经环境影响评价确认地下水不会受到污染时，可不设置地下水监测井。 7.3.5 锂渣回填利用和土地利用产物中污染物的监测频次应不低于每周 3 次；连续 2 周监测结果（每周三次）均不超出规定限值时，在锂渣来源及投加量稳定的前提下，频次可减为每月 1 次；连续 3 个月监测结果均不超出规定限值，频次可减为每年 2 次。若在此期间监测结果出现超标，或锂渣来源发生变化，或利用活动中断 3 个月以上，则可进行复检，监测频次重新调整为每周3次，依次重复。每次采样数量应不少于 10 份，每份样品不小于 0.5 kg，混合均匀后进行分析测试。 7.3.6 应对锂渣筑路利用、回填利用和充填利用产物进行留样监测，监测频次和采样数量应满足 8.3规定。 7.3.7 其他污染物的监测应执行相关国家和行业标准的规定。 7.4 锂渣回填和充填的地下水监测应满足 GB 18599 相关要求。地下水监测因子应根据锂矿和辅料中存在对环境可能产生污染的元素确定，特征污染物测定项目至少包括：pH 值、铍、铊、锰、镉、砷、氟化物、氯离子和硫酸盐。 8 环境管理要求 锂渣填埋贮存企业应按照 HJ 740 及《尾矿库环境应急预案编制指南》的要求编制应急预案，定期开展培训和演练。 8.2 企业应按照《一般工业固体废物管理台账制定指南（试行）》的要求建立固体废物环境管理台账。 8.3 按照《一般工业固体废物规范化环境管理指南》要求，对运行管理人员定期组织锂渣危害特性、环境保护要求、环境应急处理、职业健康等培训。 8.4 应保存运输、利用和贮存过程的相关资料，包括培训记录、管理台账等，保存时间按照相关法律法规要求执行。 8.5 产生及利用单位应建立完善的运输、利用过程环境管理及应急管理制度和措施。