在2023 SMM (第十二届) 硅业峰会上，南京库泰环保科技有限公司总经理、高级工程师董涛对工业硅的环境影响进行了分析，并分析了相关治理措施。

工业硅生产对环境造成的负面影响

工业硅生产过程中会产生废气、废水、固体废物以及噪音等对环境不利的因素，具体影响如下：

废气：炉前烟气、出铁烟气、炉面烟气，其中炉面烟气占90%以上；

废水：很少，几乎不外排废水；

固废：炉渣、烟气净化产物（脱硫脱硝产物）

噪音：忽略不计。

废气污染物对环境的影响

废气污染物成分：粉尘、硫化物、氮氧化物；

硫化物来源于还原剂，主要是煤、石油焦、木炭；

煤含硫0.5% ～ 1%，石油焦含硫1% ～ 3%，木炭含硫0.05% ；

平均每吨工业硅产生二氧化硫50～80公斤。

氮氧化物来源于炉内1600℃、料面可燃气焚烧。

平均每吨工业硅产生氮氧化物100～150公斤。

二氧化硫、氮氧化物会产生酸雨效应，破坏环境。

工业硅生产环境治理

废气治理：除尘、脱硫、脱硝；

除尘：布袋除尘器，排放浓度在10毫克/立方以下；

脱硫：湿法脱硫、半干法脱硫、干法脱硫，二氧化硫排放浓度在50毫克/立方以下；

脱硝：SNCR法，氮氧化物排放浓度在50毫克/立方以下。

脱硫脱硝

只脱硫不脱硝：湿法脱硫，石灰水做脱硫剂，脱硫产物是硫酸钙（石膏）。建筑行业、水泥行业使用。运行成本低，操作要求高、占地面积大。

即脱硫又脱硝：SDS干法脱硫+低温SNCR脱硝；

烟气粉尘以微硅粉为主，微硅粉又细又黏，使SNCR脱硝无法再生而失活；

脱硝必须先除尘，除尘布袋适用温度区间在240℃以下；

240℃以下脱硝必须先除硫（二氧化硫）。

工艺流程：烟气→余热锅炉(240℃) →脱硫塔(220℃)→布袋除尘器(200℃) →脱硝塔(180℃) →引风机→烟囱

脱硫剂、脱硫装置的选择

布袋除尘器的粉尘含微硅粉+未反应完成的脱硫剂+脱硫产物。

脱硫剂：碳酸氢钠(小苏打)、碳酸钠、高效石灰粉。

效果：碳酸氢钠(小苏打)利用率可达到95%，碳酸钠30%、高效石灰粉15%。

原理：碳酸氢钠在高温下发生分解反应，分子轨道外层电子云破碎重组，呈现激化过渡状态，便于二氧化硫分子侵入反应。而碳酸钠、石灰粉无此过程。

脱硫装置：脱硫反应塔、烟道反应器。

效果：脱硫反应塔可提供充分完全反应条件；烟道反应器条件较差

实例：内蒙古某工业硅厂，成都某公司做的烟气净化装置，脱硫产物中的硫酸钠只有21%。

脱硫产物处理技术简介

烟气治理废弃物：微硅粉、脱硫产物(含未反应的脱硫剂)、脱硝失活催化剂。

脱硝失活催化剂含贵重金属由厂家回收。

纯净的微硅粉可作为水泥添加剂，有经济价值。

升级版的工艺流程：烟气→余热锅炉180℃)→第一布袋除尘器(170℃)→接力风机→脱硫塔(160℃)→第二布袋除尘器(150℃)→烟气升温脱硝一体器(180℃)→引风机→烟囱。

反应：用稀硫酸将未反应的碳酸氢钠/碳酸钠制成。

硫酸钠的市场性：芒硝(十水硫酸钠)+元明粉(无水硫酸钠)的市场需求量超过两千万吨，广泛用于化工、洗化、水泥工业。

第二布袋除尘器过滤下的脱硫产物，用化工方法，经溶解、净化、反应、浓缩、干燥、包装等工序制成市场成品。

脱硫产物：硫酸钠+未反应的碳酸氢钠/碳酸钠制成纯净硫酸钠。

溶解：硫酸钠、碳酸氢钠/碳酸钠易溶于水。

净化：用过滤机将杂质除去。

反应：用稀硫酸将未反应的碳酸氢钠/碳酸钠制成硫酸钠。

浓缩：多效蒸发器将硫酸钠溶液制成饱和溶液。

干燥：用干燥机将饱和溶液制成粉状成品。

包装：干燥后的成品用打包机制成25公斤/50公斤产品外销。

环保成本预测

3万3工业硅炉烟气净化装置投资：1800～2500万/炉。

脱硫产物处理装置：500万/炉。

运行费用：脱硫产物不处理，1000元/吨工业硅；脱硫产物处理成副成品，200元/吨工业硅。