電解鋁企業(yè)的環(huán)境污染分析及治理措施研究

焦金鳳

摘要：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。

關(guān)鍵詞：電解鋁；環(huán)境；污染；治理

引言

在生產(chǎn)電解鋁時，會產(chǎn)生一定的固體廢棄物以及廢氣等一些有害氣體，如果沒有及時得到有效的治理，就會對水、空氣以及土質(zhì)造成很大的傷害，對此，必須要強有力地對這些廢棄物進行治理，達到國家制定的安全硬性標準，與此同時，也要不斷地提升電解鋁企業(yè)的自身控制條件，找出有效的解決方法，提高企業(yè)的生產(chǎn)工藝，必須應(yīng)用環(huán)保設(shè)備，從根源上對污染進行處理，另外，我們也要注意的是，制定處理電解鋁廢棄物時必須要有重點性的，要有選擇性地進行，再對廢棄物做回收利用處理，不僅節(jié)約了成本，也保護了環(huán)境，這也是電解鋁企業(yè)可持續(xù)發(fā)展的一個必然條件。據(jù)統(tǒng)計，2016年，全國電解鋁年產(chǎn)量達到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。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，若處理不當，則會對環(huán)境產(chǎn)生較大危害。

一、電解鋁污染物分析

（一）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)率達到30-35kg/噸（鋁），且99%的產(chǎn)物均是在電解過程中產(chǎn)生。

（二）在電解鋁的生產(chǎn)過程當中也會對水源造成一定的污染

在生產(chǎn)廢水當中主要包括有石油以及氟等有害物質(zhì)，一旦超量超標的排放，那么對水源就會造成嚴重的影響。在通常條件下，作為電解鋁企業(yè)所產(chǎn)生的工業(yè)廢水都是來自于機械冷卻時生產(chǎn)的，對于企業(yè)而言這也是非常嚴重的一個問題。

（三）在鋁電解操作時

由于陰極的碳素內(nèi)襯與一些筑爐資料會遭到不同程序的腐蝕，主要是來自于鈉和鋁等資料，由此會從中吸附一些含氟鹽，在這個過程當中也會遭到應(yīng)力的作用，從而招致內(nèi)襯破損以及槽變形等問題。由于在應(yīng)用一段時間后，電解槽會遭到不同水平的影響會進行大修，在這個過程當中必需要全肅清掉槽內(nèi)的碳素以及筑爐資料，而產(chǎn)生一定的廢渣，在廢渣當中又會存在一些氟化物，并且含有大量的氟，同時就會滲出濃度較高的液體，一旦液體當中的氟化物超標時，也就是所謂的污染物。

（四）固體廢棄物

電解鋁企業(yè)一般會在3-4年對電解槽進行清理和大修，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，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，并在大風作用下產(chǎn)生有毒粉塵等。

（五）有害氣體污染

當前，國內(nèi)企業(yè)進行電解鋁生產(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氣體，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。

二、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)境造成嚴重的危害。如空氣中的氟化物含量達到或超過每立方米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。

三、電解鋁污染治理對策

（一）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。

（二）電解鋁生產(chǎn)中產(chǎn)生的固體廢棄物，應(yīng)該按照國家

標準和要求進行貯存和處理。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)標準進行處置，嚴防產(chǎn)生二次污染，企業(yè)的生活廢棄物等，要交給環(huán)衛(wèi)部門進行統(tǒng)一處理。

（三）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，且達到國家有關(guān)規(guī)定標準，才能進行排放。對于冷卻用水，經(jīng)過有害物質(zhì)過濾后，可以進行循環(huán)使用。企業(yè)產(chǎn)生的生活污水，要通過專門管道進入污水處理廠進行處理。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，進行噪音消減處理。

（四）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。

結(jié)語

在管理電解鋁企業(yè)消費存在的污染時，我們必需要應(yīng)用強有力的辦法對這些廢棄物進行管理，到達國度制定的平安硬性規(guī)范，與此同時，也要不時地提升電解鋁企業(yè)的本身控制條件，找出有效的處理辦法，進步企業(yè)的消費工藝，必需應(yīng)用環(huán)保設(shè)備，從本源上對污染進行處置。管理時，必需要突出重點，要有選擇性的進行，再對廢棄物做回收應(yīng)用處置，不只節(jié)約了成本，也維護了環(huán)境，這也是該行業(yè)可持續(xù)開展的一個必經(jīng)途徑。

參考文獻

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