電解鋁企業的環境污染分析及治理措施研究

焦金鳳

摘要：電解鋁行業是一個高污染、高耗能的產業，在生產過程中容易對環境造成污染。本文對電解鋁生產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境造成的危害，提出了防治電解鋁環境污染的具體治理措施，以便為相關企業處理污染提供借鑒。

關鍵詞：電解鋁；環境；污染；治理

引言

在生產電解鋁時，會產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的自身控制條件，找出有效的解決方法，提高企業的生產工藝，必須應用環保設備，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，不僅節約了成本，也保護了環境，這也是電解鋁企業可持續發展的一個必然條件。據統計，2016年，全國電解鋁年產量達到2500萬噸，占全世界的30%，居世界首位，并且每年還以10%的產量遞增。但電解鋁產業也屬于高耗能、高污染的產業，在生產過程中易產生空氣和固體廢物污染，若處理不當，則會對環境產生較大危害。

一、電解鋁污染物分析

（一）電解鋁生產過程中易產生污染

電解鋁是利用電解的原理，將鋁元素從氧化鋁中分解出來，形成氧和單質鋁的過程[3]。電解鋁的工作環境是在直流電和近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生的氧發生反應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，而產生的鋁單質會以鋁液的形式從電解槽內抽出，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。有資料表明，在電解鋁過程中，氟化物的產率達到30-35kg/噸（鋁），且99%的產物均是在電解過程中產生。

（二）在電解鋁的生產過程當中也會對水源造成一定的污染

在生產廢水當中主要包括有石油以及氟等有害物質，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，作為電解鋁企業所產生的工業廢水都是來自于機械冷卻時生產的，對于企業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力的作用，從而招致內襯破損以及槽變形等問題。由于在應用一段時間后，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的碳素以及筑爐資料，而產生一定的廢渣，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，會更換電解槽的內襯和槽體內的耐火材料；更換下來的槽內，會含有大量的氟化物以及其他的有毒物質，若處置不當，會產生二次污染；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，并在大風作用下產生有毒粉塵等。

（五）有害氣體污染

當前，國內企業進行電解鋁生產時，往往使用冰晶石一氧化鋁法，通過溶融電解方式進行生產，生產過程中，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生少量的硫化氫、二氧化硫以及苯并花等物質等。另外，在電解過程中會產生大量的二氧化碳和一氧化碳氣體，二氧化碳容易導致溫室效應，一氧化碳對人體具有較大的危害。

二、電解鋁污染物危害

電解鋁企業在生產中，產生的有害氣體、有害固體廢棄物等，會對人體和環境造成嚴重的危害。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，會導致氟骨癥，導致骨骼受害，表現為肢體疼痛，活動受礙。另外，電解鋁生產過程中產生的揚塵等，人體吸入過量，會導致矽肺病，對呼吸系統產生危害。當空氣或者環境中的氟化物產量時，也會對植物和其他動物產生危害。

三、電解鋁污染治理對策

（一）氣體污染物處理

電解鋁企業在生產過程中產生的氟化物、揚塵、硫化物等有害氣體，可以用“干法”凈化系統進行處理。“干法”凈化系統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，對電解過程產生的氟化物和硫化物等有害物質進行吸附，來完成氣體凈化，主要優點就是處理過程是無水化學反應，處理過程中不容易產生二次污染。目前，“干法”凈化系統已經在電解鋁企業中得到大規模應用，并成為電解鋁企業處理有害氣體的最環保、最有效且成本最低的有效處置方式。

（二）電解鋁生產中產生的固體廢棄物，應該按照國家

標準和要求進行貯存和處理。生產過程中產生的碳渣，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標準進行處置，嚴防產生二次污染，企業的生活廢棄物等，要交給環衛部門進行統一處理。

（三）水污染處理

電解鋁生產過程中產生的含有氟化物和氰化物等有害物質的污染水，必須經過凈化處理后，且達到國家有關規定標準，才能進行排放。對于冷卻用水，經過有害物質過濾后，可以進行循環使用。企業產生的生活污水，要通過專門管道進入污水處理廠進行處理。另外，電解鋁企業在生產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）研發新工藝

傳統的電解鋁生產方法，容易產生高污染、高耗能，有關科研院所和企業，應該積極研發和推廣使用低污染、低耗能的生產技術，如“基于新型陽極與異型陰極聯合應用的超低能耗電解鋁新技術”、“控制電解鋁用碳陽極焙燒的新技術”等，來提高企業產能，降低運營成本和環境污染等。

結語

在管理電解鋁企業消費存在的污染時，我們必需要應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范，與此同時，也要不時地提升電解鋁企業的本身控制條件，找出有效的處理辦法，進步企業的消費工藝，必需應用環保設備，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用處置，不只節約了成本，也維護了環境，這也是該行業可持續開展的一個必經途徑。

參考文獻

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