鋁電解預焙陽極瀝青煙凈化技術研究進展

仲桂英

（中國鋁業青海分公司，青海 西寧 810108）

預焙陽極是以石油焦、瀝青焦為骨料，煤瀝青為黏結劑制造而成，用做鋁電解陽極。現代的鋁電解法最初產生于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，為了經濟的發展和鋁的冶煉，往往生產商都會選擇忽視。瀝青煙組分極為復雜，既有瀝青揮發組分凝結成的固體和液體微粒，又有蒸汽狀態的有機物，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，我國鋁廠數量已經突破了500家，炭素廠更是數量不少，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發展戰略，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構組成開始談起，進而對國內外先進的瀝青煙處理凈化技術做一個總結，最后對瀝青煙的凈化事業發展做出合理的展望，希望能夠促進我國瀝青煙污染凈化事業的發展。

1 瀝青煙的簡要介紹

（1）基本構成。瀝青煙就是瀝青加熱和含瀝青物質的燃燒產生的氣溶膠和蒸汽。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，但是因為其構成中有氧、氮和硫等多種化合物，因此瀝青煙區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肉眼看到的顏色是黑色的，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。調查數據顯示，在從事相關工作的工人當中，會不同程度的增加罹患皮膚癌、陰囊癌的概率。

2 國內外對瀝青煙的凈化處理技術綜述

瀝青煙的危害十分巨大。我國近年來提倡可持續發展戰略，對于生態環境的保護意識也日漸提升，下面是國內外對瀝青煙的凈化處理技術。

（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部構造進行了劃分，但實際上等于把污染物分離出來，干式電捕器能夠對瀝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保，但是濕式電捕器容易產生廢焦油及廢水，廢焦油處理難度更大，而廢水又會產生二次污染，所以二次水污染的問題讓電捕法也出現了弊端。

（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，能夠對瀝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，而且對于環境的污染也可以降到最低、瀝青煙的過濾效果也要優于其他三種方法。同時過濾之后的瀝青煙可實現達標排放，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

隨著建筑行業的發展，我國電解鋁生產的發展也比較迅速。生產過程中產生的瀝青煙的量也必定會增大，自然產生的污染也比較大。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發展面臨的重要問題。關于瀝青煙的凈化方法在國外已經有所發展，近年來隨著我國的科技不斷發展，關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，這是一個發展過程中必要的過程，而且國家也相繼推出了相關的政策來幫助和輔助企業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 結語

污染物處理一直都是近年來我國比較重視的領域，這是因為污染物排放涉及到人類社會發展的長治久安。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系到人類的健康，也關系到我國社會的環保事業發展，但是相信隨著科技的發展，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。