电解铝企业的环境污染分析及治理措施研究

电解铝企业的环境污染分析及治理措施研究

杨舜

（清远市金属行业商会广东清远511500）

电解铝行业是一个高污染、高耗能的产业，在生产过程中容易对环境造成污染。本文对电解铝生产过程中的污染物成分和污染原因进行了分析，阐释了电解铝污染物对人体和环境造成的危害，提出了防治电解铝环境污染的具体治理措施，以便为相关企业处理污染提供借鉴。

电解铝；环境；污染；治理

前言

据统计，2016年，全国电解铝年产量达到2500万吨，占全世界的30%，居世界首位，并且每年还以10%的产量递增[1]。但电解铝产业也属于高耗能、高污染的产业，在生产过程中易产生空气和固体废物污染[2]，若处理不当，则会对环境产生较大危害。

1 电解铝污染物分析

1.1 电解铝生产过程中易产生污染

电解铝是利用电解的原理，将铝元素从氧化铝中分解出来，形成氧和单质铝的过程[3]。电解铝的工作环境是在直流电和近1000℃的温度下，以铝液和碳素体作为电解的阴极和阳极。在电解过程中，碳素阳极会和电解产生的氧发生反应生成二氧化碳或一氧化碳，因此，必须定期对电解过程中的碳素阳极进行补充，而产生的铝单质会以铝液的形式从电解槽内抽出，形成铝锭。在电解铝工作过程中，电解槽会逸出大量的氟化物粉尘、SO2、粉尘等有害物质。有资料表明，在电解铝过程中，氟化物的产率达到30-35kg/吨（铝），且99%的产物均是在电解过程中产生。

1.2 电解铝污染物成分分析

电解铝过程容易导致有害气体污染、固体废弃物污染和水污染。①有害气体污染。当前，国内企业进行电解铝生产时，往往使用冰晶石一氧化铝法，通过溶融电解方式进行生产，生产过程中，需要大量冰晶石，而冰晶石中中含有大量的氟。电解铝过程是在高温下进行的，冰晶石中的氟会在高温下形成氟化物气体逸出。阳极糊中的沥青，也会在电解高温过程中产生少量的硫化氢、二氧化硫以及苯并花等物质等。另外，在电解过程中会产生大量的二氧化碳和一氧化碳气体，二氧化碳容易导致温室效应，一氧化碳对人体具有较大的危害。②固体废弃物。电解铝企业一般会在3-4年对电解槽进行清理和大修，会更换电解槽的内衬和槽体内的耐火材料；更换下来的槽内，会含有大量的氟化物以及其他的有毒物质，若处置不当，会产生二次污染；如堆放在室外时，下雨或下雪后会对造成废弃物内的氟化物渗入地下造成地下水和土壤污染，并在大风作用下产生有毒粉尘等。③水污染。电解铝企业在生产过程中，一般会用水对生产过程进行冷却，容易导致产生少量的氟化物和氰化物。含有氟化物或氰化物的废水若不经过处理，就直接排放的话，会对地下水造成严重污染。④噪声污染。电解铝企业在运行过程中，风机、粉碎机、振动筛、冷却塔等部件在运作过程中，会产生大量的噪音，对环境造成污染。

2 电解铝污染物危害

电解铝企业在生产中，产生的有害气体、有害固体废弃物等，会对人体和环境造成严重的危害。如空气中的氟化物含量达到或超过每立方米1毫克时，就会对人类的皮肤、眼睛和呼吸器官造成直接危害，当氟化物渗入地下水后，人类长期饮用，会导致氟骨症，导致骨骼受害，表现为肢体疼痛，活动受碍。另外，电解铝生产过程中产生的扬尘等，人体吸入过量，会导致矽肺病，对呼吸系统产生危害。当空气或者环境中的氟化物产量时，也会对植物和其他动物产生危害。

3 电解铝污染治理对策

3.1 气体污染物处理

电解铝企业在生产过程中产生的氟化物、扬尘、硫化物等有害气体，可以用“干法”净化系统进行处理。“干法”净化系统的工作原理是通过电解铝中的主要原料-氧化铝作为吸附剂，对电解过程产生的氟化物和硫化物等有害物质进行吸附，来完成气体净化，主要优点就是处理过程是无水化学反应，处理过程中不容易产生二次污染。目前，“干法”净化系统已经在电解铝企业中得到大规模应用，并成为电解铝企业处理有害气体的最环保、最有效且成本最低的有效处置方式。

3.2 固体污染物处理

电解铝生产中产生的固体废弃物，应该按照国家标准和要求进行贮存和处理。生产过程中产生的碳渣，可以回收再利用，残阳极可进行返修再利用。其他有害固体废弃物在堆放和处理时要按照国家相关标准进行处置，严防产生二次污染，企业的生活废弃物等，要交给环卫部门进行统一处理。

3.3 水污染处理

电解铝生产过程中产生的含有氟化物和氰化物等有害物质的污染水，必须经过净化处理后，且达到国家有关规定标准，才能进行排放。对于冷却用水，经过有害物质过滤后，可以进行循环使用。企业产生的生活污水，要通过专门管道进入污水处理厂进行处理。另外，电解铝企业在生产过程中的噪音等污染，可以采取多植树、建立隔音墙等，进行噪音消减处理。

3.4 研发新工艺

传统的电解铝生产方法，容易产生高污染、高耗能，有关科研院所和企业，应该积极研发和推广使用低污染、低耗能的生产技术，如“基于新型阳极与异型阴极联合应用的超低能耗电解铝新技术”、“控制电解铝用碳阳极焙烧的新技术”等，来提高企业产能，降低运营成本和环境污染等。

[1]王祝堂.2015年全国淘汰电解铝362kt[J].轻合金加工技术,2017,45(1):54-54.

[2]霍庆发.电解铝工业技术与装备[J].沈阳:辽海出版社,2002.

杨舜，女，1979.4，广东清远，硕士研究生，从事再生有色金属环境保护等工作。