有色铝冶炼项目环境影响评价要点探究

冯永超

（重庆市生态环境监测中心 重庆 401147）

引言

有色铝冶炼包括氧化铝、再生铝和电解铝冶炼等，此类项目生产工艺流程复杂，产污环节多，对环境潜在危害较大[1]。为减轻对环境造成不良影响，应充分发挥环评对该类项目的源头预防作用，项目环评应提出有效预防或减轻不良环境影响的对策和措施。随着有色铝冶炼行业工艺水平提升、新的管理手段以及新的环境管理要求，本文重点从环境准入、工程分析、污染防治措施及可行性论证、减污减碳等环境管理等方面综合论述有色铝冶炼项目环评编制关注要点，以期为项目、企业和环保管理部门提供有益的技术参考。

1 环境准入要求

有色铝冶炼项目属于高耗能、高排放项目，其中电解铝属产能过剩行业，应首先执行国家产能等量或减量置换政策，严禁新增产能。新建、改扩建有色铝冶炼项目需符合生态环境保护法律法规和相关法定规划，其选址、布局、规模以及清洁生产水平等应符合国家和地方有关产业政策、产业规划和所在合规工业园区的产业发展规划及规划环评结论，尽量远离环境敏感目标，满足重点污染物排放总量控制、衔接碳达峰目标、同时符合“三线一单”（生态红线、环境质量底线、资源利用上线和环境准入清单）等相关要求。

2 工程分析

2.1 氧化铝项目生产工艺分析

以铝土矿为原料的氧化铝厂通常采用碱法，具体生产工艺有拜耳法、烧结法、联合法三大类。原则上优先选用拜耳法，该法适于处理高品位铝土矿，工艺流程短，能耗、物耗低，废气排放量少，经济技术指标先进。根据拜耳法生产工艺，认真核实项目组成和原料消耗，确保准确全面。拜耳法生产氧化铝主要废气污染源包括原料破碎系统、氢氧化铝焙烧、氧化铝包装贮运等，主要污染因子包括颗粒物、二氧化硫、氮氧化物。

2.2 电解铝项目生产工艺分析

目前，现代电解铝生产工艺均为霍尔—埃鲁电解法（也称冰晶石—氧化铝熔盐电解法），原材料主要有氧化铝、氟化铝、冰晶石和预焙阳极。在电解槽中，炭素阳极和电解质中的氧化铝发生复杂的氧化—还原反应生成电解铝，碳素阳极发生氧化反应生成CO2和CO，并大量消耗，因此一般电解铝厂也自建阳极生产系统。主要的废气污染源也来自于电解车间中电解槽和阳极生产车间中阳极焙烧单元。电解槽烟气量大，污染物种类较大、浓度高，包括氟化物、颗粒物、二氧化硫、氮氧化物以及CO2等温室气体；阳极焙烧炉中烟气污染物有沥青烟、氟化物、二氧化硫和颗粒物等。

2.3 产污量核算

污染物的排放量取决于生产工艺和清洁生产水平。源强核算包括实测法、物料衡算法、类比法、产污系数法等。跟据有色铝冶炼污染源源强核算技术指南相关规定，颗粒物、氮氧化物、氟化物、沥青烟优先采用类比调查的方法核算源强，采用类别法，需核实生产规模、生产工艺、原辅料（燃料）种类、产品类型、污染措施等类比条件；二氧化硫采用物料衡算法核算。

3 污染防治措施有效性论证

3.1 废水污染防治可行性论证

目前我国有色铝冶炼生产企业清洁生产水平不断提高，已基本实现了生产废水的零排放[2]。因此，新建项目应充分进行生产废水不外排可行性论证。以某氧化铝项目为例，一方面采用串级使用工业水，提高废水的重复利用率；另一方面设立合理完善的循环水系统等，具体包括工艺槽罐跑冒滴漏经围堰收集至收集池后泵送回各工艺槽罐；赤泥压滤滤液回用于赤泥洗涤；初期雨水经初期雨水收集池收集后，与循环冷却水系统排污水一并经主厂区污水处理站生产废水处理系统（高浊度一体化净水器）处理达《城市污水再生利用工业用水水质》（GB/T 19923-2005）中敞开式循环冷却水系统补充水水质要求后回用于赤泥洗涤、循环冷却水系统等；车辆冲洗废水经沉淀后循环使用等。最终，根据水平衡分析，生产废水完全回用，不外排。

3.2 废气污染防治

氧化铝项目主要大气污染因子为颗粒物、二氧化硫和氮氧化物，要采取有效环保措施降低烟气中污染物排放浓度和排放总量，有时为满足工业园区环境容量的要求，要执行比 《铝工业污染物排放标准》（GB 25465―2010）及其修改单中特别排放限值更严格的排放浓度。某氧化铝项目采用天然气作为燃料，焙烧炉烟气经多级旋风收尘+电袋复合除尘器+（SNCR+SCR）脱硝后排放，能够严于行业标准特别排放限值并满足所在园区规划环中确定的环境容量要求。

电解铝行业中的特征污染物为氟化物，通常会导致附近农作物减产、居民慢性氟中毒等负面影响。

目前，电解铝厂电解槽含氟烟气均采用氧化铝化学吸附氟化氢的干法净化技术。该处理方式不仅流程简单，使有害物得到回收利用，实现变废为宝，而且氟化物净化效率可以高达99%，经净化处理后，氟化物排放浓度可以满足小于3mg/m3的特别排放限值。

再生铝行业产生的废气污染物排放执行《再生铜、铝、铅、锌工业污染物排放标准》相关要求，尤其要关注再生铝行业中二噁英的产生和控制[3]。二噁英是《斯德哥尔摩公约》 中首批必须优先控制的持久性有机污染物（POPs）之一，具有致畸、致癌和致突变作用，应充分论证源头控制、过程严控、末端防治进行全过程控制二噁英。首先，源头控制，严格选用经预处理合格的清洁废铝，保证入炉原料中塑料、橡胶、油污等有机物含量很少，从源头上减少含氯等易产生二噁英的入炉量，实现源头上消减。其次，过程严控，通过优化操作参数，可控制熔炼温度在850℃以上，加热焚烧过程大于2秒钟，烟气从炉膛引出，对烟气急冷至250℃以下，减少二噁英的生成。最后，通过末端治理，废气集中收集后经布袋除尘+活性炭吸附等组合技术实现协同控制，减少二噁英的排放。

3.3 固体废物污染防治

3.3.1 再生铝行业中铝灰

二次铝灰是电解铝、铸造铝及其他铝行业在生产、使用和回收等过程中产生的含有金属铝和其他成份的固体物质。二次铝灰成份复杂，通常含有15%～30%的氮化铝[4][5]，在《国家危险废物名录》（2021 年版）发布之前，一般根据危废鉴别结果来判定固废性质。《国家危险废物名录》（2021 年版）已明确将二次铝灰定为危险废物，因此，从2021 年1 月1 日起铝灰按危险废物进行评价。

3.3.2 氧化铝行业中赤泥

赤泥是生产氧化铝时排放的强碱性泥浆状废渣，主要化学成分是SiO2、CaO、Fe2O3、Ai2O3、Na2O、TiO2、K2O 等。《干法赤泥堆场设计规范》（GB 50986―2014）中，明确干法赤泥属于Ⅱ类一般固体废物，其浸出液pH 值一般在10～12。氧化铝生产企业产生大量赤泥，每生产1t 氧化铝，会产生1～2t 赤泥[6]。目前处置仍以填埋方式为主，不仅占用污染大量土地，且存在地下水污染风险以及尾矿库运行安全隐患。虽然赤泥属于工业污染废物，但是由于赤泥具有特有的物理化学性质及其成分，可以很好地进行资源化利用[7][8]。因此，新建项目应首先充分论证赤泥综合利用，变废为宝，确实不能利用的赤泥，建设配套赤泥堆场，按“以渣定产”要求，根据赤泥安全有效利用处置情况，合理确定氧化铝产量。赤泥处置场选址应避开风景名胜区、自然保护区、饮用水源保护区等生态环境敏感区，应符合《长江保护法》“禁止在长江干流岸线三公里范围内和重要支流岸线一公里范围内新建、改建、扩建尾矿库”等要求。优先采用滤饼干法堆存工艺，至少达到一般工业固体废物Ⅱ类场防渗要求，按 《干法赤泥堆场设计规范》（GB 50986―2014）中干法赤泥堆场内设置收集赤泥附液和初期雨水的回水系统，渗滤液通过管道返回项目赤泥洗涤工序等相关要求设计建设。

3.3.3 电解铝行业中电解槽大修渣

电解槽大修渣是电解槽使用报废后（约5-6 年）更换下来的槽内衬，是电解铝行业产生的最主要固体废物，其产生量能达到电解铝产量的3%[9]。其中包含生产过程中渗入的大量氟化盐等物质，有研究表明，混合物内衬浸出液含氟可达到1000mg/L 以上，自《国家危险废物名录》（2016 环保部令第39 号）已明确将电解槽大修渣确定为T 类（毒性）危险废物。

电解槽大修渣应首先考虑资源化综合利用，目前主要处置方式有湿法处理技术和火法处理技术[10]。确实不能利用的，填埋处置，由于电解槽大修渣属于危险废物，其填埋场的选址和设计比赤泥堆场更严苛，应满足最新 《危险废物填埋污染控制标准》（GB 18598—2019）等相关要求。

4 融合新要求

4.1 环评报告中应包含碳排放评价内容，降低碳排放要求

为实现我国二氧化碳排放在2030 年前达到峰值、2035 年碳排放达峰后稳中有降、2060 年前实现碳中和为目标，重庆等省市已将应对气候变化工作与环评制度源头防控作用有机结合，如在2020 年11 月重庆市生态环境局印发《关于在环评中规范开展碳排放影响评价的通知》（渝环办〔2020〕281 号），要求在有色冶炼等5 个高碳排放行业环评中开展碳排放评价。环评报告中应按相关技术规范要求预测碳排放情况，从行业布局、能源利用、碳捕集封存与利用、碳排放管理等方面提出碳减排建议并预估减碳效益，推动减污降碳协同共治落地落实。

4.2 做好环评报告与排污许可之间的融合衔接

结合《排污许可证申请与核发技术规范有色金属工业—铝冶炼》《排污许可证申请与核发技术规范有色金属工业—再生金属》等排污许可证申请与核发技术规范，报告书应包含排污许可证核发所需的产排污环节，污染物种类，污染防治设施和措施，排放口数量、每个排放口的污染物种类、允许排放浓度和允许排放量、排放方式，自行监测计划等与污染物排放相关的主要内容。对改扩建项目，现有工程回顾评价应当包含排污许可证执行情况。

4.3 环评报告中应落实主要污染物总量削减要求

有色铝冶炼等重点行业建设项目应满足区域、流域控制单元环境质量改善目标管理要求。环境质量达标区，原则上此类建设项目主要污染物实行区域等量削减，确保环境质量不恶化。环境质量不达标区，主要污染物实行区域倍量削减，确保项目投产后区域环境质量有改善。

结语

随着“减污降碳协同增效”“环境质量持续向好”“坚决遏制高耗能、高排放项目盲目发展”等管理要求以及“三线一单”的落地应用，对环评报告的编制提出了新的要求。一是根据工程分析、技术导则以及有色铝冶炼行业环境管理关注的重点，提出更加切实可行的预防措施，减少环境污染；二是在环评报告应紧跟政策步伐，衔接“三线一单”，融入碳评价、排污许可等相关内容，更好地为企业和环保管理部门提供有益的技术参考。