治理電解鋁行業(yè)環(huán)境污染的措施研究

一、電解鋁行業(yè)生態(tài)污染的主要廢物

（1）廢水。廢水中主要含有氟、COD、SS和石油類，超標(biāo)排放會(huì)嚴(yán)重影響天然水體水質(zhì)，電解鋁廠生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢水主要來自于機(jī)械冷卻水，以及廠區(qū)的生活污水，對(duì)于一個(gè)大規(guī)模的鋁廠來說，水污染不可忽視。（2）廢氣。電解鋁生產(chǎn)對(duì)環(huán)境最主要的影響是大氣污染。目前世界上鋁冶煉一直沿用冰晶石一氧化鋁熔融電解法生產(chǎn)工藝，生產(chǎn)原料在950℃～970℃熔融電解過程中因分解、揮發(fā)、滲透與揚(yáng)散，會(huì)產(chǎn)生大量大氣污染物。其主要環(huán)節(jié)如下：一是原料中冰晶石和氟化鋁含氟量大都在50%以上，同時(shí)還含有H2O、SiO2等雜質(zhì)，在電解槽高溫作用下，電解質(zhì)中的氟與水蒸氣發(fā)生水解，生成HF氣體排出。在電解槽內(nèi)，電解質(zhì)的揮發(fā)，氟化鋁的升華等過程將產(chǎn)生粒徑小于1微米的固態(tài)氟化物，從電解槽中散發(fā)出來，形成含氟粉塵。此外，電解鋁生產(chǎn)過程中使用的氧化鋁、冰晶石、氟化鋁等原材料皆系粉末狀，它們的飛揚(yáng)、揮發(fā)以及搬運(yùn)加料等過程中的散發(fā)，也將形成含氟粉塵。氟化氫和含氟粉塵是電解鋁工業(yè)中最主要的污染物。二是氧化鋁在電解過程中生成大量的游離氧向陽極運(yùn)動(dòng)，與陽極的碳相結(jié)合產(chǎn)生大量的CO2和CO氣體排出；此外，游離的F一也會(huì)與陽極的碳結(jié)合產(chǎn)生CF4和CZF6（全氟化合物PFC2）氣體。三是陽極糊主要由碳素和瀝青組成，瀝青約占30%～33%，若陽極未經(jīng)預(yù)焙處理，則在電解過程中隨著陽極糊的不斷消耗，將產(chǎn)生瀝青揮發(fā)物排放出來。瀝青作為粘結(jié)劑成分十分復(fù)雜，其中含硫約0.8%，在電解過程中隨著陽極糊的消耗也將會(huì)有SO2和H2S氣體排出。此外，瀝青中含有致癌物質(zhì)苯并花。綜上所述，電解鋁工藝產(chǎn)生的大氣污染物主要包含有害氣體、溫室氣體、粉塵和瀝青揮發(fā)物。有害氣體有HF、SO2和H2S等，溫室氣體有CO2、PFCS等，粉塵為含氟粉塵、氧化鋁和碳粉；瀝青揮發(fā)物的主要成份是焦油，含致癌物苯并花。（3）廢渣。在鋁電解生產(chǎn)過程中，陰極碳素內(nèi)襯及其他筑爐材料不可避免地會(huì)受到鈉、電解質(zhì)和鋁的侵蝕，吸收大量含氟鹽，同時(shí)侵蝕過程中產(chǎn)生的應(yīng)力作用會(huì)使槽變形和內(nèi)襯破損。鋁電解槽大修時(shí)，要全部清除電解槽內(nèi)碳素內(nèi)襯及其他筑爐材料，即形成大修廢渣，據(jù)美國鋁業(yè)統(tǒng)計(jì)，平均每生產(chǎn)Ikg鋁就會(huì)產(chǎn)生0.01kg～0.04kg廢渣，而廢渣內(nèi)含有可溶性氟化物。從鋁電解槽大修廢渣中可溶性氟化物分析結(jié)果看，陰極碳?jí)K和底糊兩部分含氟量大，浸出液濃度高，保溫磚次之，因耐火磚與炭塊內(nèi)襯未直接接觸，含氟量低。電解槽大修廢渣中氟化物超過標(biāo)準(zhǔn)，屬危險(xiǎn)廢物。大修槽廢渣的存放若未找到合適途徑，極易造成二次污染。其一是受雨雪沖刷和浸泡，其中的可溶性氟溶解進(jìn)入水中，滲入地下將污染土壤和地下水；另外是廢渣長(zhǎng)期露天堆放，渣表面風(fēng)化，形成粉塵，將產(chǎn)生二次揚(yáng)塵而污染大氣。因而，含氟廢渣也是電解鋁廠不可忽視的一項(xiàng)重要污染。電解鋁行業(yè)的廢水、廢氣、廢渣如不得到及時(shí)正確的處理將會(huì)對(duì)環(huán)境造成很大危害，影響鋁廠所在地區(qū)的生態(tài)，為了造福一方，減少污染，必須采取措施進(jìn)行環(huán)境修復(fù)。

二、治理電解鋁行業(yè)污染的生態(tài)措施

（1）電解鋁行業(yè)要進(jìn)行技術(shù)改進(jìn)。電解鋁工業(yè)要實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，除了采用一系列國內(nèi)外先進(jìn)技術(shù)，對(duì)目前的生產(chǎn)技術(shù)進(jìn)行改造，降低能耗、物耗，減少污染物排放外，還應(yīng)對(duì)所在的地區(qū)負(fù)起自己的生態(tài)責(zé)任，恢復(fù)區(qū)域生態(tài)環(huán)境，把廠區(qū)及周邊地區(qū)建設(shè)成生態(tài)效益、經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益良性循環(huán)的可持續(xù)發(fā)展的新型綠色生態(tài)系統(tǒng)。（2）建造工業(yè)生態(tài)防護(hù)林帶。綠化在防治污染、保護(hù)和改善環(huán)境方面起著重要作用。它不僅美化環(huán)境，還具有較好的調(diào)溫、調(diào)濕、降低污染等功能，尤其是它具有凈化空氣、減弱噪聲的特殊作用，因而應(yīng)加強(qiáng)綠化工作，電解鋁企業(yè)綠化時(shí)應(yīng)選擇對(duì)氟化物吸附能力強(qiáng)的植物。對(duì)電解鋁和輔助工程項(xiàng)目的建設(shè)和發(fā)展進(jìn)行生態(tài)防護(hù)，要在污染物的工程控制基礎(chǔ)上，減輕其特征污染物對(duì)周圍環(huán)境的污染，滿足電解鋁及其配套工程的生態(tài)保護(hù)需要。種植生態(tài)防護(hù)林是電解鋁企業(yè)的有效選擇。（3）加強(qiáng)鋁的回收循環(huán)利用。一是生產(chǎn)再生鋁消耗的能源比生產(chǎn)原鋁少得多。制造鋁的能源不會(huì)被流失，它可以包含在產(chǎn)品中并在每次再加工時(shí)被“激活”。據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)計(jì)，每生產(chǎn)1t再生鋁合金錠所需能源消耗僅為原鋁錠生產(chǎn)能源消耗的2.6%，因此從鋁廢料中生產(chǎn)鋁，其節(jié)能效果更加顯著。浙江的原料就是廢雜鋁再生加工，原料靠進(jìn)口國外廢舊金屬拆解。如果我國有相應(yīng)的法律支撐，建立有專門的回收機(jī)構(gòu)，就可以給國產(chǎn)廢鋁提供穩(wěn)定的供貨渠道，盡管生產(chǎn)再生鋁等再生有色金屬確實(shí)存在著諸如以手工拆解為主、機(jī)械化處理程度低，廢水、廢氣、廢液的處理不夠規(guī)范等外表特征，但是如果能加強(qiáng)管理，生產(chǎn)再生鋁無疑對(duì)節(jié)約能源、節(jié)省礦產(chǎn)資源、環(huán)境保護(hù)貢獻(xiàn)重大，既能充分利用我國廢棄的鋁料，又能節(jié)約外匯。二是加強(qiáng)回收再生資源方面的法律和制度建設(shè)。確保收集再生鋁的最有效措施就是立法，制定配套的法律法規(guī)推動(dòng)實(shí)施。以世界上再生鋁比例最高的日本為例，日本在制定和實(shí)施《循環(huán)型社會(huì)形成推進(jìn)基本法》的過程中，制定了《廢棄物處理法》、《資源有效利用促進(jìn)法》、《容器包裝再生利用法》等等，以推進(jìn)鋁的回收。與之相比，我國在回收再生資源方面的法律和制度建設(shè)卻大大落后。至今尚無有關(guān)再生資源回收利用方面的法律出臺(tái)可以說如何通過有色金屬再生資源綜合利用以促進(jìn)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)方式轉(zhuǎn)變，仍未擺上重要議事日程。