馮奇+任芳芳
摘 要:電解鋁生產過程中產生的廢氣、固體廢棄物等若不加以控制則會對空氣、土壤和水體造成污染。加強有害氣體、污水和固體廢棄物處治理,嚴格控制污染物排放總量是當前國家對于電解鋁企業的硬性要求,同時也是電解鋁行業提升自身形象的重要途徑。在處理電解鋁廢棄物處理時,應有選擇、有重點地制定治理方案,盡可能地使廢棄物回收利用,這樣不僅有助于環境保護,也有利于降低企業經營成本。本文主要對電解鋁環境污染問題進行了分析,并提出了科學有效的處治辦法。
關鍵詞:電解鋁;環境污染;問題
目前,我國電解鋁年產量已經突破2400萬噸,居世界首位,且電解鋁年產量仍以10%的速度遞增。在電解過程中,多種氟化鹽在高溫作用下熔融為電解質,氧化鋁與電解質在電流作用下析出金屬鋁,而電解質中的氟化鹽發生化學反應生成氟化氫,氟化碳和氟化硅等氟化物氣體,這些氣體氟化物是電解鋁生產過程中的特征污染物,若不加以控制和凈化會對空氣造成嚴重的污染。同時,在電解過程中會造成部分氟化物粉塵飛揚,這些氟化物隨煙氣排放一定程度地污染周圍環境。另外,電解鋁企業在生產過程中會產生大量的固體廢棄物,如廢槽襯、碳渣、生活垃圾等,這些固體廢棄物對于企業周圍環境污染也起著促進作用。鑒于此,作者根據多年工作經驗對電解鋁企業污染問題進行分析,并給出有針對性的治理措施。
1 電解鋁環境污染問題分析
1、在電解鋁企業的生產過程當中最主要的就是對大氣環境造成的一定影響。在鋁冶煉的過程當中,就是通過冰晶石一氧化鋁進行溶融電解的方法來生產的,而它的主要原料必須要達到相應的熔融點才能發揮出作用,并且溫度是非常高的,但是在此期間就會生產一些揚散的問題,從而也就對環境造成了一定的污染。在生產電解鏈的過程中,必須要用冰晶石,其中所含有的氟量是非常大的,同時也會存在很多的雜質,所以在高溫的作用下就會生產水蒸汽與氟的反應,也就形成污染氣體。與此同時,在高溫的作用下,電解槽中也會存在氯化鋁的電解升華,形成氯化物,并且慢慢地進行揮發,也就是揚散的含氟粉塵。由于電解鋁的過程當中會應用到冰晶石以和氧化鋁等材料,而這些原材料都是粉末體的,所以無論是在搬運的過程中還是在生產的過程中都是對空氣造成一定的影響,進行不斷地散發,這也就成為電解鋁企業主要的污染源。再者,在進行電解氧化鋁時會產生很多游離氧,同時會移動向陽極,當二氧化碳與這些陽極產生反應時就會通過氣體向外排出,造成環境的污染。在電解鋁生產當中還有一種污染就是陽極糊,它主要是通過瀝青和碳素所構成的,如果在生產時沒有做預焙處理,那么就會從陽極糊當中形成一種像瀝青物質的污染物。由于瀝青是一種具有黏合性成分的工藝,所以如果通過電解時進行排出,那么會存在很嚴重的致癌物質。所以說在電解鋁的生產當中會存在很多種的污染因素,如果沒有得到及時的控制那么就會對空氣造成嚴重的影響。
2、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。
3、噪音問題也是電解鋁企業生產的一個污染因素。其中包括了電解系統的噪音以及在各個陽極系統當中產生的噪音,而振動篩的噪聲與排煙機的噪聲由為強烈。
4、鋁電解操作時,由于陰極的碳素內襯與一些筑爐材料會受到不同程序的侵蝕,主要是來自于鈉和鋁等材料,由此會從中吸附一些含氟鹽,在這個過程當中也會受到應力的作用,從而導致內襯破損以及槽變形等問題。由于在應用一段時間后,電解槽會受到不同程度的影響會進行大修,在這個過程當中必須要全清除掉槽內的碳素以及筑爐材料,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。
2 電解鋁企業環境污染處治辦法
1、氣體污染治理
電解過程中產生的氟化物、硫化物和粉塵等環境污染物一般可經過“干法”凈化系統進行處理,“干法”凈化法的優點是無水化學反應,且產生二次污染可能性較小。“干法”凈化法是通過電解鋁生產所用氧化鋁作為吸附劑吸附煙氣中的氟化氫等有害污染氣體來完成污染氣體的凈化,凈化系統工藝流程主要包括電解槽集氣、吸附反應過程、氣固分離過程、氧化鋁輸送和機械排風等系統。實踐證明,“干法”凈化已經成為了電解鋁企業處理有害煙氣的最為有效的方法。
2、固體廢棄物處理
鑒于槽內襯和耐燒材料屬于電解鋁企業高危廢棄物,應嚴格按照《危險廢物貯存污染控制標準》相關要求進行貯存和管理。生產過程中產生的碳渣可經陽極組裝車間進行處理后再利用,殘陽極可進行返修再利用;生活廢棄物進行統一分類后交由環衛部門進行處理;其他固體廢棄物堆放和處理應按照相關要求進行處理。
3、水污染處理
對于含有氟化物和氰化物等污染物的水體必須經過凈化裝置進行凈化后方可排放;對于冷卻水需建立循環利用系統進行處理,即電解車間、煅燒、生陽極系統等生成的冷卻水需經冷卻水塔進行處理,鑄造車間產生的冷卻水經除油、冷卻系統進行處理,冷卻水經處理后進入循環系統直接利用;生活污水進入污水處理廠進行凈化。
4、提升技術水平
作業電解鋁的生產企業如果要不斷要達到可持續發展的狀態,不僅要吸取一些先進技術,同時也要對自身的不足進行改進,降低污染,節約能耗,對企業周邊的生態環境要做到保護,改進生產周邊的生態效益,達到一個良好的生態環境,做到廢物可循環利用,打造成為一個綠色的生態系統。其次,在工業廠區可以建造一個生態防護林帶,進而來保護環境,防治污染,達到一個改善的作用。綠色不僅可以美化環境,還可以減少污染,具有調濕和調溫的作用,在降噪音與凈化空氣等方面都能起到一個良好的保護作用。所以作為電解鋁企業必須要提高綠化,這為企業在日后長遠的發展上起到了很大的作用,也是輔助建設項目的一個基礎,減少對周邊環境的污染影響,起到了一個生態防護的作用,這也是電解鋁生產企業一個有效的發展措施。最后,在生產過程當中會產生很多廢棄的材料,可以通過把它們回收循環再利用,不僅減少了鋁的消耗,同時也節約了能源。我們知道在制造鋁能源過程當中,一般是不會被流失的,所以再加工時我們可以把它們再次激活應用。
3 結束語
綜上所述,在治理電解鋁企業生產存在的污染時,我們必須要應用強有力的方法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。治理時,必須要突出重點,要有選擇性的進行,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,這也是該行業可持續發展的一個必經途徑。
參考文獻
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