治理電解鋁行業環境污染的措施研究

一、電解鋁行業生態污染的主要廢物

（1）廢水。廢水中主要含有氟、COD、SS和石油類，超標排放會嚴重影響天然水體水質，電解鋁廠生產過程中產生的廢水主要來自于機械冷卻水，以及廠區的生活污水，對于一個大規模的鋁廠來說，水污染不可忽視。（2）廢氣。電解鋁生產對環境最主要的影響是大氣污染。目前世界上鋁冶煉一直沿用冰晶石一氧化鋁熔融電解法生產工藝，生產原料在950℃～970℃熔融電解過程中因分解、揮發、滲透與揚散，會產生大量大氣污染物。其主要環節如下：一是原料中冰晶石和氟化鋁含氟量大都在50%以上，同時還含有H2O、SiO2等雜質，在電解槽高溫作用下，電解質中的氟與水蒸氣發生水解，生成HF氣體排出。在電解槽內，電解質的揮發，氟化鋁的升華等過程將產生粒徑小于1微米的固態氟化物，從電解槽中散發出來，形成含氟粉塵。此外，電解鋁生產過程中使用的氧化鋁、冰晶石、氟化鋁等原材料皆系粉末狀，它們的飛揚、揮發以及搬運加料等過程中的散發，也將形成含氟粉塵。氟化氫和含氟粉塵是電解鋁工業中最主要的污染物。二是氧化鋁在電解過程中生成大量的游離氧向陽極運動，與陽極的碳相結合產生大量的CO2和CO氣體排出；此外，游離的F一也會與陽極的碳結合產生CF4和CZF6（全氟化合物PFC2）氣體。三是陽極糊主要由碳素和瀝青組成，瀝青約占30%～33%，若陽極未經預焙處理，則在電解過程中隨著陽極糊的不斷消耗，將產生瀝青揮發物排放出來。瀝青作為粘結劑成分十分復雜，其中含硫約0.8%，在電解過程中隨著陽極糊的消耗也將會有SO2和H2S氣體排出。此外，瀝青中含有致癌物質苯并花。綜上所述，電解鋁工藝產生的大氣污染物主要包含有害氣體、溫室氣體、粉塵和瀝青揮發物。有害氣體有HF、SO2和H2S等，溫室氣體有CO2、PFCS等，粉塵為含氟粉塵、氧化鋁和碳粉；瀝青揮發物的主要成份是焦油，含致癌物苯并花。（3）廢渣。在鋁電解生產過程中，陰極碳素內襯及其他筑爐材料不可避免地會受到鈉、電解質和鋁的侵蝕，吸收大量含氟鹽，同時侵蝕過程中產生的應力作用會使槽變形和內襯破損。鋁電解槽大修時，要全部清除電解槽內碳素內襯及其他筑爐材料，即形成大修廢渣，據美國鋁業統計，平均每生產Ikg鋁就會產生0.01kg～0.04kg廢渣，而廢渣內含有可溶性氟化物。從鋁電解槽大修廢渣中可溶性氟化物分析結果看，陰極碳塊和底糊兩部分含氟量大，浸出液濃度高，保溫磚次之，因耐火磚與炭塊內襯未直接接觸，含氟量低。電解槽大修廢渣中氟化物超過標準，屬危險廢物。大修槽廢渣的存放若未找到合適途徑，極易造成二次污染。其一是受雨雪沖刷和浸泡，其中的可溶性氟溶解進入水中，滲入地下將污染土壤和地下水；另外是廢渣長期露天堆放，渣表面風化，形成粉塵，將產生二次揚塵而污染大氣。因而，含氟廢渣也是電解鋁廠不可忽視的一項重要污染。電解鋁行業的廢水、廢氣、廢渣如不得到及時正確的處理將會對環境造成很大危害，影響鋁廠所在地區的生態，為了造福一方，減少污染，必須采取措施進行環境修復。

二、治理電解鋁行業污染的生態措施

（1）電解鋁行業要進行技術改進。電解鋁工業要實現可持續發展，除了采用一系列國內外先進技術，對目前的生產技術進行改造，降低能耗、物耗，減少污染物排放外，還應對所在的地區負起自己的生態責任，恢復區域生態環境，把廠區及周邊地區建設成生態效益、經濟效益、社會效益良性循環的可持續發展的新型綠色生態系統。（2）建造工業生態防護林帶。綠化在防治污染、保護和改善環境方面起著重要作用。它不僅美化環境，還具有較好的調溫、調濕、降低污染等功能，尤其是它具有凈化空氣、減弱噪聲的特殊作用，因而應加強綠化工作，電解鋁企業綠化時應選擇對氟化物吸附能力強的植物。對電解鋁和輔助工程項目的建設和發展進行生態防護，要在污染物的工程控制基礎上，減輕其特征污染物對周圍環境的污染，滿足電解鋁及其配套工程的生態保護需要。種植生態防護林是電解鋁企業的有效選擇。（3）加強鋁的回收循環利用。一是生產再生鋁消耗的能源比生產原鋁少得多。制造鋁的能源不會被流失，它可以包含在產品中并在每次再加工時被“激活”。據有關資料統計，每生產1t再生鋁合金錠所需能源消耗僅為原鋁錠生產能源消耗的2.6%，因此從鋁廢料中生產鋁，其節能效果更加顯著。浙江的原料就是廢雜鋁再生加工，原料靠進口國外廢舊金屬拆解。如果我國有相應的法律支撐，建立有專門的回收機構，就可以給國產廢鋁提供穩定的供貨渠道，盡管生產再生鋁等再生有色金屬確實存在著諸如以手工拆解為主、機械化處理程度低，廢水、廢氣、廢液的處理不夠規范等外表特征，但是如果能加強管理，生產再生鋁無疑對節約能源、節省礦產資源、環境保護貢獻重大，既能充分利用我國廢棄的鋁料，又能節約外匯。二是加強回收再生資源方面的法律和制度建設。確保收集再生鋁的最有效措施就是立法，制定配套的法律法規推動實施。以世界上再生鋁比例最高的日本為例，日本在制定和實施《循環型社會形成推進基本法》的過程中，制定了《廢棄物處理法》、《資源有效利用促進法》、《容器包裝再生利用法》等等，以推進鋁的回收。與之相比，我國在回收再生資源方面的法律和制度建設卻大大落后。至今尚無有關再生資源回收利用方面的法律出臺可以說如何通過有色金屬再生資源綜合利用以促進經濟增長方式轉變，仍未擺上重要議事日程。