焦金鳳

摘要：電解鋁行業(yè)是一個(gè)高污染、高耗能的產(chǎn)業(yè)，在生產(chǎn)過(guò)程中容易對(duì)環(huán)境造成污染。本文對(duì)電解鋁生產(chǎn)過(guò)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(duì)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(shí)，會(huì)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(méi)有及時(shí)得到有效的治理，就會(huì)對(duì)水、空氣以及土質(zhì)造成很大的傷害，對(duì)此，必須要強(qiáng)有力地對(duì)這些廢棄物進(jìn)行治理，達(dá)到國(guó)家制定的安全硬性標(biāo)準(zhǔn)，與此同時(shí)，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(duì)污染進(jìn)行處理，另外，我們也要注意的是，制定處理電解鋁廢棄物時(shí)必須要有重點(diǎn)性的，要有選擇性地進(jìn)行，再對(duì)廢棄物做回收利用處理，不僅節(jié)約了成本，也保護(hù)了環(huán)境，這也是電解鋁企業(yè)可持續(xù)發(fā)展的一個(gè)必然條件。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2016年，全國(guó)電解鋁年產(chǎn)量達(dá)到2500萬(wàn)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(guò)程中易產(chǎn)生空氣和固體廢物污染，若處理不當(dāng)，則會(huì)對(duì)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(guò)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(lái)，形成氧和單質(zhì)鋁的過(guò)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(yáng)極。在電解過(guò)程中，碳素陽(yáng)極會(huì)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(duì)電解過(guò)程中的碳素陽(yáng)極進(jìn)行補(bǔ)充，而產(chǎn)生的鋁單質(zhì)會(huì)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(guò)程中，電解槽會(huì)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(guò)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(guò)程中產(chǎn)生。

（二）在電解鋁的生產(chǎn)過(guò)程當(dāng)中也會(huì)對(duì)水源造成一定的污染

在生產(chǎn)廢水當(dāng)中主要包括有石油以及氟等有害物質(zhì)，一旦超量超標(biāo)的排放，那么對(duì)水源就會(huì)造成嚴(yán)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(lái)自于機(jī)械冷卻時(shí)生產(chǎn)的，對(duì)于企業(yè)而言這也是非常嚴(yán)重的一個(gè)問(wèn)題。

（三）在鋁電解操作時(shí)

由于陰極的碳素內(nèi)襯與一些筑爐資料會(huì)遭到不同程序的腐蝕，主要是來(lái)自于鈉和鋁等資料，由此會(huì)從中吸附一些含氟鹽，在這個(gè)過(guò)程當(dāng)中也會(huì)遭到應(yīng)力的作用，從而招致內(nèi)襯破損以及槽變形等問(wèn)題。由于在應(yīng)用一段時(shí)間后，電解槽會(huì)遭到不同水平的影響會(huì)進(jìn)行大修，在這個(gè)過(guò)程當(dāng)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(dāng)中又會(huì)存在一些氟化物，并且含有大量的氟，同時(shí)就會(huì)滲出濃度較高的液體，一旦液體當(dāng)中的氟化物超標(biāo)時(shí)，也就是所謂的污染物。

（四）固體廢棄物

電解鋁企業(yè)一般會(huì)在3-4年對(duì)電解槽進(jìn)行清理和大修，會(huì)更換電解槽的內(nèi)襯和槽體內(nèi)的耐火材料；更換下來(lái)的槽內(nèi)，會(huì)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(huì)產(chǎn)生二次污染；如堆放在室外時(shí)，下雨或下雪后會(huì)對(duì)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。

（五）有害氣體污染

當(dāng)前，國(guó)內(nèi)企業(yè)進(jìn)行電解鋁生產(chǎn)時(shí)，往往使用冰晶石一氧化鋁法，通過(guò)溶融電解方式進(jìn)行生產(chǎn)，生產(chǎn)過(guò)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(guò)程是在高溫下進(jìn)行的，冰晶石中的氟會(huì)在高溫下形成氟化物氣體逸出。陽(yáng)極糊中的瀝青，也會(huì)在電解高溫過(guò)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(guò)程中會(huì)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(duì)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(huì)對(duì)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(guò)每立方米1毫克時(shí)，就會(huì)對(duì)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(zhǎng)期飲用，會(huì)導(dǎo)致氟骨癥，導(dǎo)致骨骼受害，表現(xiàn)為肢體疼痛，活動(dòng)受礙。另外，電解鋁生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的揚(yáng)塵等，人體吸入過(guò)量，會(huì)導(dǎo)致矽肺病，對(duì)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(shí)，也會(huì)對(duì)植物和其他動(dòng)物產(chǎn)生危害。

三、電解鋁污染治理對(duì)策

（一）氣體污染物處理

電解鋁企業(yè)在生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的氟化物、揚(yáng)塵、硫化物等有害氣體，可以用“干法”凈化系統(tǒng)進(jìn)行處理。“干法”凈化系統(tǒng)的工作原理是通過(guò)電解鋁中的主要原料-氧化鋁作為吸附劑，對(duì)電解過(guò)程產(chǎn)生的氟化物和硫化物等有害物質(zhì)進(jìn)行吸附，來(lái)完成氣體凈化，主要優(yōu)點(diǎn)就是處理過(guò)程是無(wú)水化學(xué)反應(yīng)，處理過(guò)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(guó)家

標(biāo)準(zhǔn)和要求進(jìn)行貯存和處理。生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的碳渣，可以回收再利用，殘陽(yáng)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(shí)要按照國(guó)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。

（三）水污染處理

電解鋁生產(chǎn)過(guò)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(guò)凈化處理后，且達(dá)到國(guó)家有關(guān)規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)，才能進(jìn)行排放。對(duì)于冷卻用水，經(jīng)過(guò)有害物質(zhì)過(guò)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(guò)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(guò)程中的噪音等污染，可以采取多植樹(shù)、建立隔音墻等，進(jìn)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(yáng)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(yáng)極焙燒的新技術(shù)”等，來(lái)提高企業(yè)產(chǎn)能，降低運(yùn)營(yíng)成本和環(huán)境污染等。

結(jié)語(yǔ)

在管理電解鋁企業(yè)消費(fèi)存在的污染時(shí)，我們必需要應(yīng)用強(qiáng)有力的辦法對(duì)這些廢棄物進(jìn)行管理，到達(dá)國(guó)度制定的平安硬性規(guī)范，與此同時(shí)，也要不時(shí)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(jìn)步企業(yè)的消費(fèi)工藝，必需應(yīng)用環(huán)保設(shè)備，從本源上對(duì)污染進(jìn)行處置。管理時(shí)，必需要突出重點(diǎn)，要有選擇性的進(jìn)行，再對(duì)廢棄物做回收應(yīng)用處置，不只節(jié)約了成本，也維護(hù)了環(huán)境，這也是該行業(yè)可持續(xù)開(kāi)展的一個(gè)必經(jīng)途徑。

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