铝电解预焙阳极沥青烟净化技术研究进展

仲桂英

（中国铝业青海分公司，青海 西宁 810108）

预焙阳极是以石油焦、沥青焦为骨料，煤沥青为黏结剂制造而成，用做铝电解阳极。现代的铝电解法最初产生于1880年的美国，这种电解法来制造铝不论从效率上还是成本上都是最优的方法，因此之后的法国、德国等国家都先后采用这种方法，使用与预焙阳极来进行铝的冶炼。但是，这种冶炼方法，最主要的就是其沥青烟的污染问题。在最初，为了经济的发展和铝的冶炼，往往生产商都会选择忽视。沥青烟组分极为复杂，既有沥青挥发组分凝结成的固体和液体微粒，又有蒸汽状态的有机物，一旦排放到大气中，造成的空气污染就相当严重[1]。因此，净化和处理沥青烟成为了我国目前很重视的问题，截至2019年，我国铝厂数量已经突破了500家，炭素厂更是数量不少，这些工厂在近年来虽然也逐渐开始重视沥青烟的净化问题，但是其污染问题依然存在，为了响应国家可持续发展战略，解决这些沥青烟的污染问题非常有必要。本文就从沥青烟的结构组成开始谈起，进而对国内外先进的沥青烟处理净化技术做一个总结，最后对沥青烟的净化事业发展做出合理的展望，希望能够促进我国沥青烟污染净化事业的发展。

1 沥青烟的简要介绍

（1）基本构成。沥青烟就是沥青加热和含沥青物质的燃烧产生的气溶胶和蒸汽。但是，沥青烟的组成其实非常复杂，既有固体微粒，也有液体微粒，而且也有蒸汽状态的有机物。虽然很多研究表明，沥青烟的成分和沥青基本相似，但是因为其构成中有氧、氮和硫等多种化合物，因此沥青烟区别于其他污染物的主要特点就是非常容易粘附在别的物品之上，除此之外，易燃易爆也是它的特点之一[2]。而且由于它的构成特点也导致了治理起来会非常困难。

（2）沥青烟的危害。沥青烟本身的排放通常我们肉眼看到的颜色是黑色的，带有着刺激性的气味。这种夹杂着烟尘的沥青烟，首先对人类的呼吸道具有强烈的损害，还会刺激人类的心肺器官。除此之外，沥青烟本身对人的皮肤也具有侵蚀作用。调查数据显示，在从事相关工作的工人当中，会不同程度的增加罹患皮肤癌、阴囊癌的概率。

2 国内外对沥青烟的净化处理技术综述

沥青烟的危害十分巨大。我国近年来提倡可持续发展战略，对于生态环境的保护意识也日渐提升，下面是国内外对沥青烟的净化处理技术。

（1）焚烧法处理沥青烟。焚烧法处理沥青烟是比较初始的一种方法，主要是因为一开始工厂在处理沥青烟的时候没有特别好的方法，焚烧法是处理许多污染物的主要方法，这种方法主要被使用是在20世纪的70年代，焚烧之后能够把大量的污染物处理掉，方法比较简单。但是这种方法也有它的弱点，首先，需要一定的容器，而且焚烧之后还会产生其他的有毒烟尘和气体，虽然其毒性比沥青烟要小，但是这种二次空气污染处理会追加处理成本。再者就是这种处理方法需要保证沥青烟的浓度，因为如果沥青烟的浓度不够，那么就无法焚烧，或者需要加入其他的易燃气体混合后焚烧，因此产生的费用损耗也比较大。除此之外，安全性也是一个问题。因为沥青烟是易燃易爆的，如果把握不好这个度，那就不仅仅是污染的问题，也是人身安全和财产安全的问题了。

（2）电捕法处理沥青烟。电捕法处理沥青烟的方式有点像静电吸尘器，主要通过把沥青烟用引风机送入电场之中，通过放电，把沥青烟中的各种不同的粒子成分进行吸附处理。但其实这种处理方式则有点像扫垃圾，虽然是对沥青烟的内部构造进行了划分，但实际上等于把污染物分离出来，干式电捕器能够对沥青烟中的干尘进行吸附，湿式电捕器则能吸附沥青烟中的液态沥青。也就是说，污染物还是这些污染物，并没有得到更加好的处理方法。虽然这种处理沥青烟的方法比起焚烧来说比较环保，但是湿式电捕器容易产生废焦油及废水，废焦油处理难度更大，而废水又会产生二次污染，所以二次水污染的问题让电捕法也出现了弊端。

（3）吸收法净化沥青烟。吸收法净化沥青烟主要是通过不同的试剂对沥青烟进行过滤和溶解，能够对沥青烟的不同成分进行吸附和溶解。这种方法虽然看似是物理的方法，实际上却是化学方法，也会产生新的液体污染，和电捕法一样，需要面临二次污染净化的问题。也无法保证能够完全净化沥青烟，更何况本身这些溶剂的造价也比较高。实际操作时，沥青烟的构成和比例随时变化，更多的情况下是吸收法并不能把沥青烟完全的净化好，因此排放的沥青烟依然存在空气污染的问题。

（4）吸附法净化沥青烟。吸附法是目前行业中比较流行的一种处理方法，主要采用的是活性炭进行物理吸附。对沥青烟里面的污染成分通过活性炭的特点，对其进行吸附处理。这种净化方式对沥青烟的净化能力可以达到99%，甚至以上。而且因为是物理手段进行净化，并不会产生二次污染的问题。除此之外，对于净化的活性炭可以进行二次加工处理，继而投入到新的领域中使用。这种处理方法之所以比较流行，主要是因为这种净化沥青烟的方法不仅成本低，而且对于环境的污染也可以降到最低、沥青烟的过滤效果也要优于其他三种方法。同时过滤之后的沥青烟可实现达标排放，这种沥青烟净化方式都是比较科学而合理的方法。

3 我国电解铝沥青烟净化处理前景展望

随着建筑行业的发展，我国电解铝生产的发展也比较迅速。生产过程中产生的沥青烟的量也必定会增大，自然产生的污染也比较大。对于排污和治污的问题，我国起步比较晚，因此污染问题仍然是我国电解铝行业发展面临的重要问题。关于沥青烟的净化方法在国外已经有所发展，近年来随着我国的科技不断发展，关于沥青烟的处理也逐渐进步，虽然目前仍然有一些问题，但是也在不断的获得解决，这是一个发展过程中必要的过程，而且国家也相继推出了相关的政策来帮助和辅助企业进行沥青烟的净化治理，所以从近几年的污染治理情况来看，前景还是比较可观的。

4 结语

污染物处理一直都是近年来我国比较重视的领域，这是因为污染物排放涉及到人类社会发展的长治久安。而沥青烟作为电解铝工厂中最主要的污染排放物，对于空气和人类社会都有着非常不良的影响，因此进行沥青烟的处理关系到人类的健康，也关系到我国社会的环保事业发展，但是相信随着科技的发展，社会的自觉程度逐渐增强，沥青烟的处理一定会越来越高效、便利。