論電解鋁生產(chǎn)固體廢物大修廢渣無害化處置技術(shù)

金 翔

（貴州華仁新材料有限公司，貴州 貴陽 551405）

伴隨著電解鋁生產(chǎn)技術(shù)的不斷發(fā)展，再加上我國環(huán)境改造工作的不斷推行，關(guān)于電解鋁生產(chǎn)和大修形成廢物的處理也被提上日程。這些廢渣的構(gòu)成非常復(fù)雜，而且其中包含的有害物質(zhì)會對環(huán)境和人體造成損傷，如果處理不當(dāng)?shù)脑挄斐煞浅?yán)重的后果。近些年電解鋁行業(yè)也對這一問題進行反復(fù)地實驗，無公害處理技術(shù)也是其研究的主要內(nèi)容。本文對電解鋁生產(chǎn)和大修中固體廢物的產(chǎn)生進行了分析，并且研究了電解槽清理過程中需要注意的事項，結(jié)合實際情況分析了其成因。只有在電解鋁生產(chǎn)中落實無害化處理的形式，才能夠有效地降低工業(yè)廢渣對環(huán)境的污染，使其在同行業(yè)競爭中占據(jù)有利的位置。

1 在處理電解鋁生產(chǎn)中的固體廢物時需要考慮的問題

1.1 廢物處理站的選址問題

廢物處理站的選址是非常重要的，它會與后期固廢處理帶來的環(huán)境影響有直接的聯(lián)系。合理的選址能降低對周邊環(huán)境帶來的傷害，而且其運營成本也將會隨之減少。所以處理站的選址是非常重要的環(huán)節(jié)，項目管理者必須嚴(yán)格對待其中的每一個步驟，并在實施的過程中提出合理的建議。對于廢物處理站地址的選擇，主要從以下幾個方面進行考慮：通過對區(qū)域的氣候風(fēng)向進行記錄分析，把站點建在區(qū)域的下風(fēng)口處。并且一定要把廢物處理站建在水源的下游，這樣才不會對上游的水源造成影響；或者在廢物處理站方圓五百米進行規(guī)劃，遷離在這個范圍內(nèi)的學(xué)校、居民樓等。在建設(shè)廢物處理站時也要遵守政府的規(guī)劃要求，根據(jù)市政規(guī)劃和環(huán)境保護的基本要求來進行地址選擇。

1.2 電解鋁殘渣處理造成的環(huán)境影響

如果想要處理好電解鋁生產(chǎn)中遺留的殘渣，就必須先對項目的規(guī)模進行明確，這樣才能在之后的工作中減少失誤。并且項目管理者要對實際情況有著詳細(xì)地了解，及時對廢物處理站建設(shè)中的問題作出正確的判斷。本文的主要研究對象是電解鋁廢渣的無害化處理技術(shù)，隨意地進行排放會影響到周邊的水質(zhì)。項目管理者在對整體的工程進行分析之后，需要采取有效地措施來節(jié)約成本，對處理電解鋁廢渣的環(huán)節(jié)進行簡化。但如果項目管理者對于電解鋁的廢渣處理不夠重視，就會在后期的工作決策中出現(xiàn)失誤，這將會造成嚴(yán)重的浪費，電解鋁廢渣的處理工作也會因此受到?jīng)_擊。

1.3 項目應(yīng)用流程和工藝對環(huán)境的影響

在對電解鋁廢渣進行處理時，工作人員可以從多個方面進行考慮，其中最重要的就是電解鋁廢渣的無害化處理技術(shù)。電解鋁殘渣的科學(xué)處理是非常重要的，這與我國當(dāng)前的低碳環(huán)保戰(zhàn)略相契合。工作人員要切實負(fù)起責(zé)任，保證出水口流出的水質(zhì)達到了污水處理的標(biāo)準(zhǔn)。在對電解鋁殘渣進行處理排放時，工作人員要進行反復(fù)地分析和抽樣檢驗，避免含有大量有害物質(zhì)的殘渣流入大自然。只有在電解鋁殘渣的處理過程中完成了以上兩點，才能明確其對環(huán)境造成了怎么樣的影響，然后工作人員再根據(jù)這些信息進行處理，使無害化處置技術(shù)能夠穩(wěn)定地發(fā)展下去。

2 現(xiàn)階段電解鋁固體廢棄物的主要處理方式

工業(yè)生產(chǎn)的過程是非常繁復(fù)的，其中常常會伴有固體廢渣的生成。對于現(xiàn)階段的固體廢物的處理，有著以下幾種方式：可以先對電解鋁廢物進行預(yù)處理，然后采用粉碎或壓縮的手段進行集中處理，使其達到無害化處理技術(shù)的全部要求；物理法處理方式和化學(xué)法處理方式也比較常見，物理法處理使用沉淀或者其他方式進行篩選，而化學(xué)處理采用特定的物質(zhì)進行化學(xué)反應(yīng)，消耗其中剩余的電解鋁殘渣；在對電解鋁殘渣進行處理時要考慮其差異性，采用不同的處理方式進行應(yīng)對，例如填埋、焚燒、海洋丟棄等。

3 固體廢物及大修廢渣的無害化處理分析

在進行電解質(zhì)殘渣的處理時，要注意大型電解槽的維護。因為電解質(zhì)處于長期運行的狀態(tài)中，在對其替換內(nèi)襯時會產(chǎn)生大量的殘渣。電解鋁生產(chǎn)約3%，浸出液中可溶性氟濃度的保持質(zhì)量可到達1000mg/L以上，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了工業(yè)廢物排放的標(biāo)準(zhǔn)。而且其中含有大量的氰化物，會對人體機能造成很大的損傷。大修爐渣主要是耐火磚和陰極炭塊，目前還沒有可供參考的無害化處理案例。陰極炭塊浮選酸洗工藝可用于回收碳和氟化鈉，寧夏的企業(yè)曾用耐火磚來穩(wěn)定石灰石的固化，將其作為一般的固體廢物處理，這一形式在國內(nèi)已經(jīng)開展逐步推廣。

4 關(guān)于電解鋁生成殘渣的無害化處理技術(shù)

4.1 無酸濕法處理工藝

這種技術(shù)可以歸類為濕法處置技術(shù)，它能夠?qū)崿F(xiàn)對大修廢渣的無害化處理，目前已經(jīng)受到了多家企業(yè)的試用。其需要先把殘留的廢渣全部磨成粉末，然后取少量的樣本進行氰含量化驗。將磨好的粉末全部倒入混料機中，加入次氯酸鈣粉后進行攪拌，然后往混料機中加入適量的水，以此達到除掉廢渣中氰化物的目的。最后工作人員滴入強氧化鈣溶液，通過化學(xué)反應(yīng)消除其中的氟化物，將廢渣轉(zhuǎn)變?yōu)椴缓泻ξ镔|(zhì)的沉淀物。

4.2 回轉(zhuǎn)窯炭燒工藝

這種工藝能夠?qū)崿F(xiàn)殘渣的轉(zhuǎn)化，將其中的優(yōu)化物質(zhì)變?yōu)榉€(wěn)定的固化物。需要先將大修渣全部研磨成粉，然后再混合粉煤炭與石灰石進行攪拌，調(diào)制成一定比例的粉末。之后工作人員要把這些粉末進行回窯焙燒，經(jīng)過長時間的高溫烘烤之后，大修渣中的氟化物將會全部轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定的化合物。這種技術(shù)是比較環(huán)保的，能夠有效地實現(xiàn)大修渣的無害化處理。而經(jīng)過這種技術(shù)處理后的殘渣還有其他用處，能夠用來鋪路或用到建設(shè)工程，其未來的發(fā)展前景是非常光明的。

4.3 浮選+物理化學(xué)處理工藝

河南的鋁廠早在2010年就研究出新型的電解質(zhì)處理方法，通過浮選法回收碳粉制作高強度炭磚和陽極保護，然后結(jié)合物理與化學(xué)方法回收電解質(zhì)，能夠用來生產(chǎn)新型硅磚與脫氧劑。這種技術(shù)也需要先把廢渣磨成粉末，然后再通過特定的方法分離電解質(zhì)與炭粒。廢棄的電解槽陰極可以做到這一點，借助堿性溶液浸泡加酸性溶液浸泡的方式進行提純，使材料不需要浸泡就能夠直接使用。

4.4 水泥廠協(xié)同處置

在處理電解生產(chǎn)中的危險廢物時，可以選用新型干式水泥窯進行配合。大修渣中含有多種的危險元素，可以采用新型干法水泥窯對其進行焙燒。這種方法具有廣闊的空間和熱場，在受到超高溫度的烘烤之后可以達到1800℃。HF和CaO會在這個過程中發(fā)生變化，爐渣氟化物、氟化鋁Al2O3與鋁酸鈣水泥熟料窯在煅燒后進行冷凝循環(huán)，其排放量少到可以忽略不計。這種方法所采用的就是自建回轉(zhuǎn)窯處理的原理，但是需要更多的防污染設(shè)備進行支持。

4.5 實例分析

例如大型電解鋁廠的年產(chǎn)量是非常大的，采用大型陽極預(yù)焙陽極進行生產(chǎn)。但是如果沒用處理好電解鋁生產(chǎn)的殘渣，就會對周邊的環(huán)境造成毀滅性的影響。電解槽大修產(chǎn)生的固體危廢物采用無害化處置，對于當(dāng)前資源節(jié)約和企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展來說都很重要。另外SPL非溶解技術(shù)、低苛性裂化石灰法與浮選+物理化學(xué)處置法等，這些都屬于無害化處置技術(shù)的范疇，為電解鋁殘渣的處理工作帶來了無限可能。

5 制定科學(xué)合理的電解質(zhì)殘渣處理體系

5.1 管理體系

在進行電解鋁殘渣處理的管理工作時，通過完善管理體系可以提升工作效率，使相關(guān)的工序更加合理地實施。企業(yè)在進行實際的電解鋁殘渣處理工作中，要依據(jù)實際情況制定分級管理制度。并且要定期開展相關(guān)的抽查工作，以此保證電解鋁殘渣處理工作中的每一個環(huán)節(jié)都得到了落實，完成無害化處置技術(shù)的推廣任務(wù)。

5.2 監(jiān)督體系

相關(guān)的管理人員要切實負(fù)起責(zé)任，對周邊環(huán)境的影響進行科學(xué)監(jiān)督。這樣才能夠及時發(fā)現(xiàn)電解鋁殘渣處理中存在的問題，從根源處解決破壞周邊環(huán)境的因素。同時要建立起有效的監(jiān)督機制體系，從多方面來考慮企業(yè)的發(fā)展，完成無害化電解鋁殘渣處理技術(shù)的推行。

5.3 考核體系

管理人員一定要加強考核體系的建立和健全，這對于電解鋁殘渣處理工作而言是非常重要的。通過考核體系能夠及時反饋殘渣處理過程中存在的問題，這樣才能在第一時間安排工作人員去進行處理，盡快對這些問題進行調(diào)整。而且要充分考慮處理環(huán)節(jié)的質(zhì)量、成本與最終的效果等方面，這也是當(dāng)前電解鋁殘渣處理工作的核心內(nèi)容。

6 結(jié)語

由于近幾年我國環(huán)保工作的推行，對電解鋁生產(chǎn)提出了更嚴(yán)格的要求。雖說環(huán)保會提升電解鋁生產(chǎn)的成本，但是從長遠(yuǎn)角度來考慮的話，選擇合理的廢渣處理工藝非常重要，能夠幫助企業(yè)實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。

本文對大修廢渣的無害處置技術(shù)進行了探索，指出了電解鋁廠可持續(xù)發(fā)展工作的核心內(nèi)容，以此來幫助企業(yè)實現(xiàn)自身的社會價值。