鋁電解預焙陽極瀝青煙凈化技術(shù)研究進展

仲桂英

（中國鋁業(yè)青海分公司，青海 西寧 810108）

預焙陽極是以石油焦、瀝青焦為骨料，煤瀝青為黏結(jié)劑制造而成，用做鋁電解陽極?，F(xiàn)代的鋁電解法最初產(chǎn)生于1880年的美國，這種電解法來制造鋁不論從效率上還是成本上都是最優(yōu)的方法，因此之后的法國、德國等國家都先后采用這種方法，使用與預焙陽極來進行鋁的冶煉。但是，這種冶煉方法，最主要的就是其瀝青煙的污染問題。在最初，為了經(jīng)濟的發(fā)展和鋁的冶煉，往往生產(chǎn)商都會選擇忽視。瀝青煙組分極為復雜，既有瀝青揮發(fā)組分凝結(jié)成的固體和液體微粒，又有蒸汽狀態(tài)的有機物，一旦排放到大氣中，造成的空氣污染就相當嚴重[1]。因此，凈化和處理瀝青煙成為了我國目前很重視的問題，截至2019年，我國鋁廠數(shù)量已經(jīng)突破了500家，炭素廠更是數(shù)量不少，這些工廠在近年來雖然也逐漸開始重視瀝青煙的凈化問題，但是其污染問題依然存在，為了響應國家可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，解決這些瀝青煙的污染問題非常有必要。本文就從瀝青煙的結(jié)構(gòu)組成開始談起，進而對國內(nèi)外先進的瀝青煙處理凈化技術(shù)做一個總結(jié)，最后對瀝青煙的凈化事業(yè)發(fā)展做出合理的展望，希望能夠促進我國瀝青煙污染凈化事業(yè)的發(fā)展。

1 瀝青煙的簡要介紹

（1）基本構(gòu)成。瀝青煙就是瀝青加熱和含瀝青物質(zhì)的燃燒產(chǎn)生的氣溶膠和蒸汽。但是，瀝青煙的組成其實非常復雜，既有固體微粒，也有液體微粒，而且也有蒸汽狀態(tài)的有機物。雖然很多研究表明，瀝青煙的成分和瀝青基本相似，但是因為其構(gòu)成中有氧、氮和硫等多種化合物，因此瀝青煙區(qū)別于其他污染物的主要特點就是非常容易粘附在別的物品之上，除此之外，易燃易爆也是它的特點之一[2]。而且由于它的構(gòu)成特點也導致了治理起來會非常困難。

（2）瀝青煙的危害。瀝青煙本身的排放通常我們?nèi)庋劭吹降念伾呛谏?，帶有著刺激性的氣味。這種夾雜著煙塵的瀝青煙，首先對人類的呼吸道具有強烈的損害，還會刺激人類的心肺器官。除此之外，瀝青煙本身對人的皮膚也具有侵蝕作用。調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，在從事相關(guān)工作的工人當中，會不同程度的增加罹患皮膚癌、陰囊癌的概率。

2 國內(nèi)外對瀝青煙的凈化處理技術(shù)綜述

瀝青煙的危害十分巨大。我國近年來提倡可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，對于生態(tài)環(huán)境的保護意識也日漸提升，下面是國內(nèi)外對瀝青煙的凈化處理技術(shù)。

（1）焚燒法處理瀝青煙。焚燒法處理瀝青煙是比較初始的一種方法，主要是因為一開始工廠在處理瀝青煙的時候沒有特別好的方法，焚燒法是處理許多污染物的主要方法，這種方法主要被使用是在20世紀的70年代，焚燒之后能夠把大量的污染物處理掉，方法比較簡單。但是這種方法也有它的弱點，首先，需要一定的容器，而且焚燒之后還會產(chǎn)生其他的有毒煙塵和氣體，雖然其毒性比瀝青煙要小，但是這種二次空氣污染處理會追加處理成本。再者就是這種處理方法需要保證瀝青煙的濃度，因為如果瀝青煙的濃度不夠，那么就無法焚燒，或者需要加入其他的易燃氣體混合后焚燒，因此產(chǎn)生的費用損耗也比較大。除此之外，安全性也是一個問題。因為瀝青煙是易燃易爆的，如果把握不好這個度，那就不僅僅是污染的問題，也是人身安全和財產(chǎn)安全的問題了。

（2）電捕法處理瀝青煙。電捕法處理瀝青煙的方式有點像靜電吸塵器，主要通過把瀝青煙用引風機送入電場之中，通過放電，把瀝青煙中的各種不同的粒子成分進行吸附處理。但其實這種處理方式則有點像掃垃圾，雖然是對瀝青煙的內(nèi)部構(gòu)造進行了劃分，但實際上等于把污染物分離出來，干式電捕器能夠?qū)r青煙中的干塵進行吸附，濕式電捕器則能吸附瀝青煙中的液態(tài)瀝青。也就是說，污染物還是這些污染物，并沒有得到更加好的處理方法。雖然這種處理瀝青煙的方法比起焚燒來說比較環(huán)保，但是濕式電捕器容易產(chǎn)生廢焦油及廢水，廢焦油處理難度更大，而廢水又會產(chǎn)生二次污染，所以二次水污染的問題讓電捕法也出現(xiàn)了弊端。

（3）吸收法凈化瀝青煙。吸收法凈化瀝青煙主要是通過不同的試劑對瀝青煙進行過濾和溶解，能夠?qū)r青煙的不同成分進行吸附和溶解。這種方法雖然看似是物理的方法，實際上卻是化學方法，也會產(chǎn)生新的液體污染，和電捕法一樣，需要面臨二次污染凈化的問題。也無法保證能夠完全凈化瀝青煙，更何況本身這些溶劑的造價也比較高。實際操作時，瀝青煙的構(gòu)成和比例隨時變化，更多的情況下是吸收法并不能把瀝青煙完全的凈化好，因此排放的瀝青煙依然存在空氣污染的問題。

（4）吸附法凈化瀝青煙。吸附法是目前行業(yè)中比較流行的一種處理方法，主要采用的是活性炭進行物理吸附。對瀝青煙里面的污染成分通過活性炭的特點，對其進行吸附處理。這種凈化方式對瀝青煙的凈化能力可以達到99%，甚至以上。而且因為是物理手段進行凈化，并不會產(chǎn)生二次污染的問題。除此之外，對于凈化的活性炭可以進行二次加工處理，繼而投入到新的領(lǐng)域中使用。這種處理方法之所以比較流行，主要是因為這種凈化瀝青煙的方法不僅成本低，而且對于環(huán)境的污染也可以降到最低、瀝青煙的過濾效果也要優(yōu)于其他三種方法。同時過濾之后的瀝青煙可實現(xiàn)達標排放，這種瀝青煙凈化方式都是比較科學而合理的方法。

3 我國電解鋁瀝青煙凈化處理前景展望

隨著建筑行業(yè)的發(fā)展，我國電解鋁生產(chǎn)的發(fā)展也比較迅速。生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的瀝青煙的量也必定會增大，自然產(chǎn)生的污染也比較大。對于排污和治污的問題，我國起步比較晚，因此污染問題仍然是我國電解鋁行業(yè)發(fā)展面臨的重要問題。關(guān)于瀝青煙的凈化方法在國外已經(jīng)有所發(fā)展，近年來隨著我國的科技不斷發(fā)展，關(guān)于瀝青煙的處理也逐漸進步，雖然目前仍然有一些問題，但是也在不斷的獲得解決，這是一個發(fā)展過程中必要的過程，而且國家也相繼推出了相關(guān)的政策來幫助和輔助企業(yè)進行瀝青煙的凈化治理，所以從近幾年的污染治理情況來看，前景還是比較可觀的。

4 結(jié)語

污染物處理一直都是近年來我國比較重視的領(lǐng)域，這是因為污染物排放涉及到人類社會發(fā)展的長治久安。而瀝青煙作為電解鋁工廠中最主要的污染排放物，對于空氣和人類社會都有著非常不良的影響，因此進行瀝青煙的處理關(guān)系到人類的健康，也關(guān)系到我國社會的環(huán)保事業(yè)發(fā)展，但是相信隨著科技的發(fā)展，社會的自覺程度逐漸增強，瀝青煙的處理一定會越來越高效、便利。