電解鋁企業(yè)的環(huán)境污染分析及治理措施研究

電解鋁企業(yè)的環(huán)境污染分析及治理措施研究

楊舜

（清遠(yuǎn)市金屬行業(yè)商會廣東清遠(yuǎn)511500）

電解鋁行業(yè)是一個高污染、高耗能的產(chǎn)業(yè)，在生產(chǎn)過程中容易對環(huán)境造成污染。本文對電解鋁生產(chǎn)過程中的污染物成分和污染原因進(jìn)行了分析，闡釋了電解鋁污染物對人體和環(huán)境造成的危害，提出了防治電解鋁環(huán)境污染的具體治理措施，以便為相關(guān)企業(yè)處理污染提供借鑒。

電解鋁；環(huán)境；污染；治理

前言

據(jù)統(tǒng)計，2016年，全國電解鋁年產(chǎn)量達(dá)到2500萬噸，占全世界的30%，居世界首位，并且每年還以10%的產(chǎn)量遞增[1]。但電解鋁產(chǎn)業(yè)也屬于高耗能、高污染的產(chǎn)業(yè)，在生產(chǎn)過程中易產(chǎn)生空氣和固體廢物污染[2]，若處理不當(dāng)，則會對環(huán)境產(chǎn)生較大危害。

1 電解鋁污染物分析

1.1 電解鋁生產(chǎn)過程中易產(chǎn)生污染

電解鋁是利用電解的原理，將鋁元素從氧化鋁中分解出來，形成氧和單質(zhì)鋁的過程[3]。電解鋁的工作環(huán)境是在直流電和近1000℃的溫度下，以鋁液和碳素體作為電解的陰極和陽極。在電解過程中，碳素陽極會和電解產(chǎn)生的氧發(fā)生反應(yīng)生成二氧化碳或一氧化碳，因此，必須定期對電解過程中的碳素陽極進(jìn)行補充，而產(chǎn)生的鋁單質(zhì)會以鋁液的形式從電解槽內(nèi)抽出，形成鋁錠。在電解鋁工作過程中，電解槽會逸出大量的氟化物粉塵、SO2、粉塵等有害物質(zhì)。有資料表明，在電解鋁過程中，氟化物的產(chǎn)率達(dá)到30-35kg/噸（鋁），且99%的產(chǎn)物均是在電解過程中產(chǎn)生。

1.2 電解鋁污染物成分分析

電解鋁過程容易導(dǎo)致有害氣體污染、固體廢棄物污染和水污染。①有害氣體污染。當(dāng)前，國內(nèi)企業(yè)進(jìn)行電解鋁生產(chǎn)時，往往使用冰晶石一氧化鋁法，通過溶融電解方式進(jìn)行生產(chǎn)，生產(chǎn)過程中，需要大量冰晶石，而冰晶石中中含有大量的氟。電解鋁過程是在高溫下進(jìn)行的，冰晶石中的氟會在高溫下形成氟化物氣體逸出。陽極糊中的瀝青，也會在電解高溫過程中產(chǎn)生少量的硫化氫、二氧化硫以及苯并花等物質(zhì)等。另外，在電解過程中會產(chǎn)生大量的二氧化碳和一氧化碳?xì)怏w，二氧化碳容易導(dǎo)致溫室效應(yīng)，一氧化碳對人體具有較大的危害。②固體廢棄物。電解鋁企業(yè)一般會在3-4年對電解槽進(jìn)行清理和大修，會更換電解槽的內(nèi)襯和槽體內(nèi)的耐火材料；更換下來的槽內(nèi)，會含有大量的氟化物以及其他的有毒物質(zhì)，若處置不當(dāng)，會產(chǎn)生二次污染；如堆放在室外時，下雨或下雪后會對造成廢棄物內(nèi)的氟化物滲入地下造成地下水和土壤污染，并在大風(fēng)作用下產(chǎn)生有毒粉塵等。③水污染。電解鋁企業(yè)在生產(chǎn)過程中，一般會用水對生產(chǎn)過程進(jìn)行冷卻，容易導(dǎo)致產(chǎn)生少量的氟化物和氰化物。含有氟化物或氰化物的廢水若不經(jīng)過處理，就直接排放的話，會對地下水造成嚴(yán)重污染。④噪聲污染。電解鋁企業(yè)在運行過程中，風(fēng)機、粉碎機、振動篩、冷卻塔等部件在運作過程中，會產(chǎn)生大量的噪音，對環(huán)境造成污染。

2 電解鋁污染物危害

電解鋁企業(yè)在生產(chǎn)中，產(chǎn)生的有害氣體、有害固體廢棄物等，會對人體和環(huán)境造成嚴(yán)重的危害。如空氣中的氟化物含量達(dá)到或超過每立方米1毫克時，就會對人類的皮膚、眼睛和呼吸器官造成直接危害，當(dāng)氟化物滲入地下水后，人類長期飲用，會導(dǎo)致氟骨癥，導(dǎo)致骨骼受害，表現(xiàn)為肢體疼痛，活動受礙。另外，電解鋁生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的揚塵等，人體吸入過量，會導(dǎo)致矽肺病，對呼吸系統(tǒng)產(chǎn)生危害。當(dāng)空氣或者環(huán)境中的氟化物產(chǎn)量時，也會對植物和其他動物產(chǎn)生危害。

3 電解鋁污染治理對策

3.1 氣體污染物處理

電解鋁企業(yè)在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的氟化物、揚塵、硫化物等有害氣體，可以用“干法”凈化系統(tǒng)進(jìn)行處理?！案煞ā眱艋到y(tǒng)的工作原理是通過電解鋁中的主要原料-氧化鋁作為吸附劑，對電解過程產(chǎn)生的氟化物和硫化物等有害物質(zhì)進(jìn)行吸附，來完成氣體凈化，主要優(yōu)點就是處理過程是無水化學(xué)反應(yīng)，處理過程中不容易產(chǎn)生二次污染。目前，“干法”凈化系統(tǒng)已經(jīng)在電解鋁企業(yè)中得到大規(guī)模應(yīng)用，并成為電解鋁企業(yè)處理有害氣體的最環(huán)保、最有效且成本最低的有效處置方式。

3.2 固體污染物處理

電解鋁生產(chǎn)中產(chǎn)生的固體廢棄物，應(yīng)該按照國家標(biāo)準(zhǔn)和要求進(jìn)行貯存和處理。生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的碳渣，可以回收再利用，殘陽極可進(jìn)行返修再利用。其他有害固體廢棄物在堆放和處理時要按照國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行處置，嚴(yán)防產(chǎn)生二次污染，企業(yè)的生活廢棄物等，要交給環(huán)衛(wèi)部門進(jìn)行統(tǒng)一處理。

3.3 水污染處理

電解鋁生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的含有氟化物和氰化物等有害物質(zhì)的污染水，必須經(jīng)過凈化處理后，且達(dá)到國家有關(guān)規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)，才能進(jìn)行排放。對于冷卻用水，經(jīng)過有害物質(zhì)過濾后，可以進(jìn)行循環(huán)使用。企業(yè)產(chǎn)生的生活污水，要通過專門管道進(jìn)入污水處理廠進(jìn)行處理。另外，電解鋁企業(yè)在生產(chǎn)過程中的噪音等污染，可以采取多植樹、建立隔音墻等，進(jìn)行噪音消減處理。

3.4 研發(fā)新工藝

傳統(tǒng)的電解鋁生產(chǎn)方法，容易產(chǎn)生高污染、高耗能，有關(guān)科研院所和企業(yè)，應(yīng)該積極研發(fā)和推廣使用低污染、低耗能的生產(chǎn)技術(shù)，如“基于新型陽極與異型陰極聯(lián)合應(yīng)用的超低能耗電解鋁新技術(shù)”、“控制電解鋁用碳陽極焙燒的新技術(shù)”等，來提高企業(yè)產(chǎn)能，降低運營成本和環(huán)境污染等。

[1]王祝堂.2015年全國淘汰電解鋁362kt[J].輕合金加工技術(shù),2017,45(1):54-54.

[2]霍慶發(fā).電解鋁工業(yè)技術(shù)與裝備[J].沈陽:遼海出版社,2002.

楊舜，女，1979.4，廣東清遠(yuǎn)，碩士研究生，從事再生有色金屬環(huán)境保護等工作。