电解铝企业环境污染分析及治理措施

电解铝企业环境污染分析及治理措施

朱超

河南永城476600）（河南神火铝电公司，

固体废弃物和污水等三个方面阐述了电解铝企业污染物产摘要：以电解铝生产系统为出发点，从生产过程中产生的有害气体、

有针对性地给出了电解铝企业治污生机理和污染现状。着重指出有害气体和高危有害废槽衬等固体废弃物对环境破坏的严重性，

的措施。

治理措施关键词：电解铝；环境污染；生产系统；且目前，我国电解铝年产量已经突破2400万吨，居世界首位，[1]

多种氟化盐在电解铝年产量仍以10%的速度递增。在电解过程中，

高温作用下熔融为电解质，氧化铝与电解质在电流作用下析出金属

氟化碳和氟化铝，而电解质中的氟化盐发生化学反应生成氟化氢，

硅等氟化物气体，这些气体氟化物是电解铝生产过程中的特征污染

在电解物，若不加以控制和净化会对空气造成严重的污染[2-3]。同时，

这些氟化物随烟气排放一定程过程中会造成部分氟化物粉尘飞扬，

度地污染周围环境。另外，电解铝企业在生产过程中会产生大量的

这些固体废弃物对于企固体废弃物，如废槽衬、碳渣、生活垃圾等，

作者根据多年工作经验业周围环境污染也起着促进作用。鉴于此，

对电解铝企业污染源进行分析，并给出有针对性的治理措施。

1电解铝污染物分析1.1电解铝生产系统

在电解铝生产过程中，以碳素体和铝液分别作为阳极和阴极，在直流电和950℃~970℃作用下，碳素阳极与氧发生反应生产一氧

阴化碳和二氧化碳而不断消耗，故需要对碳素阳极进行定期补充；

极产物为铝液，铝液从电解槽内通过出铝抬包抽出进入混合炉和铸造机制成铝锭。在电解过程中，电解槽中会溢出大量的氟化物气体、

这些产物是电解铝企业主氟化物粉尘、二氧化硫和其他粉尘颗粒，

要污染物。资料显示，电解铝企业氟化物污染物产率为20~35kg/t-Al，且电解铝企业中的99%以上的污染物均在电解铝过程中产生。电解铝生产系统流程和污染物产生过程见图1所示。

电解槽平均3~4年就需要进行一次大破坏，根据电解铝生产实践，

废弃的槽内衬含有大修，大修时必须更换槽内衬和槽体耐火材料，

故废槽内衬属量的氟化物和其他有毒物质，耐火材料含氟量较低，

耐火材料等固体废弃物于高危废物，有关资料显示，电解铝废槽衬、

如堆放产率为10~40kg/t-Al，若废槽衬处理不当还会造成二次污染，

在露天场地的槽内衬和耐火材料会因雨雪的侵蚀造成氟化物渗入地下造成土壤和地下水污染，在大气侵蚀作用下致使废弃物表面风化产生有毒粉尘污染大气，故废槽内衬和其他废弃固体处理一直是

（3）电解铝企业着重解决的固体污染源。水污染，电解铝企业生产废

水含有少量的氟化物和氰化物，若不经过净化处理直接排放则会直接影响地下水体水质；另外，企业生产和生活过程中产生的冷却水和生活污水也是电解铝企业周边污染的重要源泉。

2环境污染应对措施2.1气体污染治理

电解过程中产生的氟化物、硫化物和粉尘等环境污染物一般可“干法”“干法”经过净化系统进行处理，净化法的优点是无水化学反

“干法”应，且产生二次污染可能性较小。净化法是通过电解铝生产

所用氧化铝作为吸附剂吸附烟气中的氟化氢等有害污染气体来完

吸附成污染气体的净化，净化系统工艺流程主要包括电解槽集气、

反应过程、气固分离过程、氧化铝输送和机械排风等系统。实践证明，“干法”净化已经成为了电解铝企业处理有害烟气的最为有效的方法。

2.2固体废弃物处理

应鉴于槽内衬和耐烧材料属于电解铝企业高危废弃物，

相关要求进行贮存严格按照《危险废物贮存污染控制标准》

和管理。生产过程中产生的碳渣可经阳极组装车间进行处理后再利用，残阳极可进行返修再利用；生活废弃物进行统一分类后交由环卫部门进行处理；其他固体废弃物堆放和处理应按照相关要求进行处理。

2.3水污染处理

对于含有氟化物和氰化物等污染物的水体必须经过净化装置进行净化后方可排放；对于冷却水需建立循环利用系

生阳极系统等生成的冷却水统进行处理，即电解车间、煅烧、

冷需经冷却水塔进行处理，铸造车间产生的冷却水经除油、

却系统进行处理，冷却水经处理后进入循环系统直接利用；生活污水进入污水处理厂进行净化。

3结束语

固体废弃物等若不加以电解铝生产过程中产生的废气、

加强有害气体、污水和固体控制则会对空气、土壤和水体造成污染。

废弃物处治理，严格控制污染物排放总量是当前国家对于电解铝企业的硬性要求，同时也是电解铝行业提升自身形象的重要途径。在处理电解铝废弃物处理时，应有选择、有重点地制定治理方案，尽可能地使废弃物回收利用，这样不仅有助于环境保护，也有利于降低企业经营成本。另外，应加强电解铝生产工艺的优化和环保设备的投入，从根源上控制污染物的排放，这也是发展环保型电解铝行业的必经途径。

参考文献

熊如意，等.对电解铝厂周围氟污染的环境影响评[1]张西林，马超，

价[J].中国环保产业，2012（10）：41-44.

[2]谢静.电解铝废槽衬环境污染分析及对策[J].河南林业科技，2008，28（2）：63-64.

张静.电解铝生产污染防治措施分析[J].广州化工，[3]萧筱瑜，2013，

41（20）：123-124.

（1978，本科，助理工作者简介：朱超12-），男，河南省永城市人，

程师，现从事电解铝烟气净化治理工作。

图1电解铝生产系统流程及污染物产生流程框图

1.2污染物分析

（1）有害气体污染，电解铝企业环境污染最主要的因素便是电

国内外铝炼冶多采用冰晶解铝生产过程中产生的有害气体。当前，

石和氧化铝熔融电解法来获得单质铝，在电解过程中因物质分解、

具体为：电解原料中挥发等过程产出大量的有害气体和有害粉尘，

在电解槽高温和电流作用的冰晶石和氧化铝中含有大量的氟化物，

下氟化物发生化学反应生成氟化氢，氟化碳和氟化硅等氟化物气体；在电解槽内，部分含氟颗粒随电解质挥发和氟化物升华而散出，这部分含氟颗粒形成粉尘散布于生产车间直至随空气排出；以游离态存在的氟离子与阳极碳结合生成的氟化物气体也会对环境造成污染；阳极糊中含有的沥青在电解过程中会产生少量的二氧化硫、

在电解过程中，游离氧与阳极碳硫化氢气体和苯并花等物质；另外，

二氧化碳是重要的温室气素相结合生成二氧化碳和一氧化碳气体，

体，一氧化碳是剧毒物质。电解铝企业在生产过程中会产生氟化氢，

这些污染物氟化碳、二氧化硫、硫化氢等多种有害气体和含氟颗粒，（2）若不加以控制势必对周围环境造成严重的污染。固体废弃物污

染，在电解过程中，高温电解质会不断渗入电解槽内衬并与内衬组成发生化学反应，生成的新型化合物填充在槽内衬内造成内衬结构

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