冯奇+任芳芳
摘 要:电解铝生产过程中产生的废气、固体废弃物等若不加以控制则会对空气、土壤和水体造成污染。加强有害气体、污水和固体废弃物处治理,严格控制污染物排放总量是当前国家对于电解铝企业的硬性要求,同时也是电解铝行业提升自身形象的重要途径。在处理电解铝废弃物处理时,应有选择、有重点地制定治理方案,尽可能地使废弃物回收利用,这样不仅有助于环境保护,也有利于降低企业经营成本。本文主要对电解铝环境污染问题进行了分析,并提出了科学有效的处治办法。
关键词:电解铝;环境污染;问题
目前,我国电解铝年产量已经突破2400万吨,居世界首位,且电解铝年产量仍以10%的速度递增。在电解过程中,多种氟化盐在高温作用下熔融为电解质,氧化铝与电解质在电流作用下析出金属铝,而电解质中的氟化盐发生化学反应生成氟化氢,氟化碳和氟化硅等氟化物气体,这些气体氟化物是电解铝生产过程中的特征污染物,若不加以控制和净化会对空气造成严重的污染。同时,在电解过程中会造成部分氟化物粉尘飞扬,这些氟化物随烟气排放一定程度地污染周围环境。另外,电解铝企业在生产过程中会产生大量的固体废弃物,如废槽衬、碳渣、生活垃圾等,这些固体废弃物对于企业周围环境污染也起着促进作用。鉴于此,作者根据多年工作经验对电解铝企业污染问题进行分析,并给出有针对性的治理措施。
1 电解铝环境污染问题分析
1、在电解铝企业的生产过程当中最主要的就是对大气环境造成的一定影响。在铝冶炼的过程当中,就是通过冰晶石一氧化铝进行溶融电解的方法来生产的,而它的主要原料必须要达到相应的熔融点才能发挥出作用,并且温度是非常高的,但是在此期间就会生产一些扬散的问题,从而也就对环境造成了一定的污染。在生产电解链的过程中,必须要用冰晶石,其中所含有的氟量是非常大的,同时也会存在很多的杂质,所以在高温的作用下就会生产水蒸汽与氟的反应,也就形成污染气体。与此同时,在高温的作用下,电解槽中也会存在氯化铝的电解升华,形成氯化物,并且慢慢地进行挥发,也就是扬散的含氟粉尘。由于电解铝的过程当中会应用到冰晶石以和氧化铝等材料,而这些原材料都是粉末体的,所以无论是在搬运的过程中还是在生产的过程中都是对空气造成一定的影响,进行不断地散发,这也就成为电解铝企业主要的污染源。再者,在进行电解氧化铝时会产生很多游离氧,同时会移动向阳极,当二氧化碳与这些阳极产生反应时就会通过气体向外排出,造成环境的污染。在电解铝生产当中还有一种污染就是阳极糊,它主要是通过沥青和碳素所构成的,如果在生产时没有做预焙处理,那么就会从阳极糊当中形成一种像沥青物质的污染物。由于沥青是一种具有黏合性成分的工艺,所以如果通过电解时进行排出,那么会存在很严重的致癌物质。所以说在电解铝的生产当中会存在很多种的污染因素,如果没有得到及时的控制那么就会对空气造成严重的影响。
2、在电解铝的生产过程当中也会对水源造成一定的污染。在生产废水当中主要包括有石油以及氟等有害物质,一旦超量超标的排放,那么对水源就会造成严重的影响。在通常条件下,作为电解铝企业所产生的工业废水都是来自于机械冷却时生产的,对于企业而言这也是非常严重的一个问题。
3、噪音问题也是电解铝企业生产的一个污染因素。其中包括了电解系统的噪音以及在各个阳极系统当中产生的噪音,而振动筛的噪声与排烟机的噪声由为强烈。
4、铝电解操作时,由于阴极的碳素内衬与一些筑炉材料会受到不同程序的侵蚀,主要是来自于钠和铝等材料,由此会从中吸附一些含氟盐,在这个过程当中也会受到应力的作用,从而导致内衬破损以及槽变形等问题。由于在应用一段时间后,电解槽会受到不同程度的影响会进行大修,在这个过程当中必须要全清除掉槽内的碳素以及筑炉材料,而产生一定的废渣,在废渣当中又会存在一些氟化物,并且含有大量的氟,同时就会渗出浓度较高的液体,一旦液体当中的氟化物超标时,也就是所谓的污染物。
2 电解铝企业环境污染处治办法
1、气体污染治理
电解过程中产生的氟化物、硫化物和粉尘等环境污染物一般可经过“干法”净化系统进行处理,“干法”净化法的优点是无水化学反应,且产生二次污染可能性较小。“干法”净化法是通过电解铝生产所用氧化铝作为吸附剂吸附烟气中的氟化氢等有害污染气体来完成污染气体的净化,净化系统工艺流程主要包括电解槽集气、吸附反应过程、气固分离过程、氧化铝输送和机械排风等系统。实践证明,“干法”净化已经成为了电解铝企业处理有害烟气的最为有效的方法。
2、固体废弃物处理
鉴于槽内衬和耐烧材料属于电解铝企业高危废弃物,应严格按照《危险废物贮存污染控制标准》相关要求进行贮存和管理。生产过程中产生的碳渣可经阳极组装车间进行处理后再利用,残阳极可进行返修再利用;生活废弃物进行统一分类后交由环卫部门进行处理;其他固体废弃物堆放和处理应按照相关要求进行处理。
3、水污染处理
对于含有氟化物和氰化物等污染物的水体必须经过净化装置进行净化后方可排放;对于冷却水需建立循环利用系统进行处理,即电解车间、煅烧、生阳极系统等生成的冷却水需经冷却水塔进行处理,铸造车间产生的冷却水经除油、冷却系统进行处理,冷却水经处理后进入循环系统直接利用;生活污水进入污水处理厂进行净化。
4、提升技术水平
作业电解铝的生产企业如果要不断要达到可持续发展的状态,不仅要吸取一些先进技术,同时也要对自身的不足进行改进,降低污染,节约能耗,对企业周边的生态环境要做到保护,改进生产周边的生态效益,达到一个良好的生态环境,做到废物可循环利用,打造成为一个绿色的生态系统。其次,在工业厂区可以建造一个生态防护林带,进而来保护环境,防治污染,达到一个改善的作用。绿色不仅可以美化环境,还可以减少污染,具有调湿和调温的作用,在降噪音与净化空气等方面都能起到一个良好的保护作用。所以作为电解铝企业必须要提高绿化,这为企业在日后长远的发展上起到了很大的作用,也是辅助建設项目的一个基础,减少对周边环境的污染影响,起到了一个生态防护的作用,这也是电解铝生产企业一个有效的发展措施。最后,在生产过程当中会产生很多废弃的材料,可以通过把它们回收循环再利用,不仅减少了铝的消耗,同时也节约了能源。我们知道在制造铝能源过程当中,一般是不会被流失的,所以再加工时我们可以把它们再次激活应用。
3 结束语
综上所述,在治理电解铝企业生产存在的污染时,我们必须要应用强有力的方法对这些废弃物进行治理,达到国家制定的安全硬性标准,与此同时,也要不断地提升电解铝企业的自身控制条件,找出有效的解决方法,提高企业的生产工艺,必须应用环保设备,从根源上对污染进行处理。治理时,必须要突出重点,要有选择性的进行,再对废弃物做回收利用处理,不仅节约了成本,也保护了环境,这也是该行业可持续发展的一个必经途径。
参考文献
[1]张西林,马超,熊如意,等.对电解铝厂周围氟污染的环境影响评价[J].中国环保产业,2012(10):41-44.
[2]谢静.电解铝废槽衬环境污染分析及对策[J].河南林业科技,2008,28(2):63-64.
[3]萧筱瑜,张静.电解铝生产污染防治措施分析[J].广州化工,2013,41(20):123-124.endprint