清潔生產(chǎn)鋁電解業(yè)生產(chǎn)水平1引言

2002～2012年是中國(guó)鋁工業(yè)不斷發(fā)展的十年，創(chuàng)造了一個(gè)個(gè)奇跡和輝煌：2001年我國(guó)成為世界第一原鋁生產(chǎn)大國(guó)。2005年底成為全球第一個(gè)全部淘汰電解鋁自焙槽的國(guó)家。2005年我國(guó)成為繼美、法外，第三個(gè)向外輸出具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)大型預(yù)焙電解槽的國(guó)家，實(shí)現(xiàn)了鋁工業(yè)技術(shù)輸出的零的突破。2007年中國(guó)原鋁產(chǎn)量達(dá)到1228萬噸，首次實(shí)現(xiàn)單有色金屬產(chǎn)量超千萬噸。2011年中國(guó)鋁產(chǎn)品產(chǎn)量再創(chuàng)歷史新高，其中電解鋁以1806萬噸的產(chǎn)量連續(xù)11年居世界第一。

電解鋁行業(yè)是我國(guó)有色金屬冶金工業(yè)的重要的分支，同時(shí)也是典型的高污染、高能耗、資源消耗大的行業(yè)之一。為此，電解鋁行業(yè)必須嚴(yán)格按照國(guó)家環(huán)境保護(hù)總局發(fā)布的環(huán)境保護(hù)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《清潔生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)—電解鋁業(yè)》（HJ 473-2009）的要求，大力推進(jìn)清潔生產(chǎn)走可持續(xù)發(fā)展道路。

2 制約我國(guó)鋁電解業(yè)清潔生產(chǎn)水平提升的因素

通過對(duì)以上案例進(jìn)行分析說明我國(guó)鋁電解業(yè)的技術(shù)水平是可以達(dá)到國(guó)家清潔生產(chǎn)一級(jí)水平的，但是目前哪些因素制約了我國(guó)鋁電解業(yè)清潔生產(chǎn)水平的提升呢？通過該項(xiàng)目與我國(guó)鋁電解業(yè)現(xiàn)狀進(jìn)行對(duì)比，找出制約因素。

2.1企業(yè)規(guī)模小。我國(guó)130余家鋁電解企業(yè)2011年共生產(chǎn)原鋁1806萬噸，廠均年產(chǎn)13.89萬噸原鋁，規(guī)模小、生產(chǎn)率低。

2.2槽型多而雜。國(guó)內(nèi)目前使用預(yù)焙槽，呈現(xiàn)出槽型多而雜的特點(diǎn)。200 kA～500kA系列槽型均用廠家使用，而且同系列電流槽槽型設(shè)計(jì)也不統(tǒng)一。

2.3電解鋁工藝參數(shù)三高一低。與國(guó)際先進(jìn)水平相比，國(guó)內(nèi)鋁電解工藝參數(shù)三高一低：過程溫度高（10～20℃）和電解質(zhì)分子比高（0.1～0.2）氧化鋁濃度高（0.5～1.0%）和電流密度低（0.15A/cm2）。

2.4電流效率低、電耗高。與國(guó)際先進(jìn)水平相比，國(guó)內(nèi)預(yù)焙槽平均電流效率低1～4%，噸鋁直流電單耗高300～500kWh/t。

2.5槽壽命短。國(guó)內(nèi)目前采用的預(yù)焙槽平均壽命為1500天左右，比國(guó)外短1000～1500天。

2.6陽極質(zhì)量差。我國(guó)炭陽極質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)較低，導(dǎo)致陽極質(zhì)量差，噸鋁陽極消耗量超出國(guó)際先進(jìn)水平40～60kg /t-Al。

3 提升我國(guó)鋁電解業(yè)清潔生產(chǎn)水平的途徑

通過分析找出制約我國(guó)鋁電解業(yè)清潔生產(chǎn)水平提升的因素，結(jié)合我國(guó)鋁電解業(yè)的實(shí)際生產(chǎn)情況，找到合理的途徑，是可以大力提升鋁電解業(yè)清潔生產(chǎn)水平。

3.1擴(kuò)大企業(yè)規(guī)模。擴(kuò)大鋁電解企生產(chǎn)規(guī)模，通過電解槽升級(jí)換代和兼并重組，力爭(zhēng)將鋁電解企業(yè)廠均年產(chǎn)原鋁量提高到100萬噸。只有將企業(yè)規(guī)模擴(kuò)大，才可能產(chǎn)生規(guī)模效益—具備采用環(huán)境無害化技術(shù)，全面實(shí)施清潔生產(chǎn)的能力。

3.2提升配套碳素產(chǎn)品質(zhì)量。提升我國(guó)鋁電解配套碳素產(chǎn)品（陽極炭塊、陰極炭塊）質(zhì)量，降低噸鋁陽極炭塊消耗，延長(zhǎng)陰極碳素壽命，有效提高電解槽壽命。

3.3改進(jìn)電解鋁工藝。按照“五低三窄一高”：低電壓：3.83～3.88V、低電解溫度：925～935℃、低過熱度：10℃左右、低氧化鋁濃度：1.8～2.5%、低陽極效應(yīng)系數(shù)：≤0.02、窄物料平衡工作區(qū)、窄熱平衡工作區(qū)、窄磁流體穩(wěn)定性調(diào)節(jié)區(qū)、高電流密度：0.83A/cm2的方向?qū)ΜF(xiàn)有電解鋁工藝進(jìn)行改造。

3.4對(duì)現(xiàn)有200 kA系列主力電解槽進(jìn)行升級(jí)改造。現(xiàn)有200 kA系列主力電解槽是國(guó)內(nèi)最主要的預(yù)焙槽型，屬國(guó)際20年前技術(shù)裝備水平。通過采用新型陰極結(jié)構(gòu)、控制系統(tǒng)升級(jí)改造等措施，可以提升200 kA系列主力電解槽清潔生產(chǎn)水平。

3.5加強(qiáng)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)鋁電解先進(jìn)系列標(biāo)準(zhǔn)化電解槽研發(fā)。為徹底解決國(guó)內(nèi)鋁電解生產(chǎn)槽型多而雜的問題，必須要加強(qiáng)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)鋁電解先進(jìn)系列標(biāo)準(zhǔn)化電解槽研發(fā)，整體提升鋁電解槽設(shè)計(jì)、制造、生產(chǎn)水平，促進(jìn)清潔生產(chǎn)。