有色鋁冶煉項目環境影響評價要點探究

馮永超

（重慶市生態環境監測中心 重慶 401147）

引言

有色鋁冶煉包括氧化鋁、再生鋁和電解鋁冶煉等，此類項目生產工藝流程復雜，產污環節多，對環境潛在危害較大[1]。為減輕對環境造成不良影響，應充分發揮環評對該類項目的源頭預防作用，項目環評應提出有效預防或減輕不良環境影響的對策和措施。隨著有色鋁冶煉行業工藝水平提升、新的管理手段以及新的環境管理要求，本文重點從環境準入、工程分析、污染防治措施及可行性論證、減污減碳等環境管理等方面綜合論述有色鋁冶煉項目環評編制關注要點，以期為項目、企業和環保管理部門提供有益的技術參考。

1 環境準入要求

有色鋁冶煉項目屬于高耗能、高排放項目，其中電解鋁屬產能過剩行業，應首先執行國家產能等量或減量置換政策，嚴禁新增產能。新建、改擴建有色鋁冶煉項目需符合生態環境保護法律法規和相關法定規劃，其選址、布局、規模以及清潔生產水平等應符合國家和地方有關產業政策、產業規劃和所在合規工業園區的產業發展規劃及規劃環評結論，盡量遠離環境敏感目標，滿足重點污染物排放總量控制、銜接碳達峰目標、同時符合“三線一單”（生態紅線、環境質量底線、資源利用上線和環境準入清單）等相關要求。

2 工程分析

2.1 氧化鋁項目生產工藝分析

以鋁土礦為原料的氧化鋁廠通常采用堿法，具體生產工藝有拜耳法、燒結法、聯合法三大類。原則上優先選用拜耳法，該法適于處理高品位鋁土礦，工藝流程短，能耗、物耗低，廢氣排放量少，經濟技術指標先進。根據拜耳法生產工藝，認真核實項目組成和原料消耗，確保準確全面。拜耳法生產氧化鋁主要廢氣污染源包括原料破碎系統、氫氧化鋁焙燒、氧化鋁包裝貯運等，主要污染因子包括顆粒物、二氧化硫、氮氧化物。

2.2 電解鋁項目生產工藝分析

目前，現代電解鋁生產工藝均為霍爾—埃魯電解法（也稱冰晶石—氧化鋁熔鹽電解法），原材料主要有氧化鋁、氟化鋁、冰晶石和預焙陽極。在電解槽中，炭素陽極和電解質中的氧化鋁發生復雜的氧化—還原反應生成電解鋁，碳素陽極發生氧化反應生成CO2和CO，并大量消耗，因此一般電解鋁廠也自建陽極生產系統。主要的廢氣污染源也來自于電解車間中電解槽和陽極生產車間中陽極焙燒單元。電解槽煙氣量大，污染物種類較大、濃度高，包括氟化物、顆粒物、二氧化硫、氮氧化物以及CO2等溫室氣體；陽極焙燒爐中煙氣污染物有瀝青煙、氟化物、二氧化硫和顆粒物等。

2.3 產污量核算

污染物的排放量取決于生產工藝和清潔生產水平。源強核算包括實測法、物料衡算法、類比法、產污系數法等。跟據有色鋁冶煉污染源源強核算技術指南相關規定，顆粒物、氮氧化物、氟化物、瀝青煙優先采用類比調查的方法核算源強，采用類別法，需核實生產規模、生產工藝、原輔料（燃料）種類、產品類型、污染措施等類比條件；二氧化硫采用物料衡算法核算。

3 污染防治措施有效性論證

3.1 廢水污染防治可行性論證

目前我國有色鋁冶煉生產企業清潔生產水平不斷提高，已基本實現了生產廢水的零排放[2]。因此，新建項目應充分進行生產廢水不外排可行性論證。以某氧化鋁項目為例，一方面采用串級使用工業水，提高廢水的重復利用率；另一方面設立合理完善的循環水系統等，具體包括工藝槽罐跑冒滴漏經圍堰收集至收集池后泵送回各工藝槽罐；赤泥壓濾濾液回用于赤泥洗滌；初期雨水經初期雨水收集池收集后，與循環冷卻水系統排污水一并經主廠區污水處理站生產廢水處理系統（高濁度一體化凈水器）處理達《城市污水再生利用工業用水水質》（GB/T 19923-2005）中敞開式循環冷卻水系統補充水水質要求后回用于赤泥洗滌、循環冷卻水系統等；車輛沖洗廢水經沉淀后循環使用等。最終，根據水平衡分析，生產廢水完全回用，不外排。

3.2 廢氣污染防治

氧化鋁項目主要大氣污染因子為顆粒物、二氧化硫和氮氧化物，要采取有效環保措施降低煙氣中污染物排放濃度和排放總量，有時為滿足工業園區環境容量的要求，要執行比 《鋁工業污染物排放標準》（GB 25465―2010）及其修改單中特別排放限值更嚴格的排放濃度。某氧化鋁項目采用天然氣作為燃料，焙燒爐煙氣經多級旋風收塵+電袋復合除塵器+（SNCR+SCR）脫硝后排放，能夠嚴于行業標準特別排放限值并滿足所在園區規劃環中確定的環境容量要求。

電解鋁行業中的特征污染物為氟化物，通常會導致附近農作物減產、居民慢性氟中毒等負面影響。

目前，電解鋁廠電解槽含氟煙氣均采用氧化鋁化學吸附氟化氫的干法凈化技術。該處理方式不僅流程簡單，使有害物得到回收利用，實現變廢為寶，而且氟化物凈化效率可以高達99%，經凈化處理后，氟化物排放濃度可以滿足小于3mg/m3的特別排放限值。

再生鋁行業產生的廢氣污染物排放執行《再生銅、鋁、鉛、鋅工業污染物排放標準》相關要求，尤其要關注再生鋁行業中二噁英的產生和控制[3]。二噁英是《斯德哥爾摩公約》 中首批必須優先控制的持久性有機污染物（POPs）之一，具有致畸、致癌和致突變作用，應充分論證源頭控制、過程嚴控、末端防治進行全過程控制二噁英。首先，源頭控制，嚴格選用經預處理合格的清潔廢鋁，保證入爐原料中塑料、橡膠、油污等有機物含量很少，從源頭上減少含氯等易產生二噁英的入爐量，實現源頭上消減。其次，過程嚴控，通過優化操作參數，可控制熔煉溫度在850℃以上，加熱焚燒過程大于2秒鐘，煙氣從爐膛引出，對煙氣急冷至250℃以下，減少二噁英的生成。最后，通過末端治理，廢氣集中收集后經布袋除塵+活性炭吸附等組合技術實現協同控制，減少二噁英的排放。

3.3 固體廢物污染防治

3.3.1 再生鋁行業中鋁灰

二次鋁灰是電解鋁、鑄造鋁及其他鋁行業在生產、使用和回收等過程中產生的含有金屬鋁和其他成份的固體物質。二次鋁灰成份復雜，通常含有15%～30%的氮化鋁[4][5]，在《國家危險廢物名錄》（2021 年版）發布之前，一般根據危廢鑒別結果來判定固廢性質。《國家危險廢物名錄》（2021 年版）已明確將二次鋁灰定為危險廢物，因此，從2021 年1 月1 日起鋁灰按危險廢物進行評價。

3.3.2 氧化鋁行業中赤泥

赤泥是生產氧化鋁時排放的強堿性泥漿狀廢渣，主要化學成分是SiO2、CaO、Fe2O3、Ai2O3、Na2O、TiO2、K2O 等。《干法赤泥堆場設計規范》（GB 50986―2014）中，明確干法赤泥屬于Ⅱ類一般固體廢物，其浸出液pH 值一般在10～12。氧化鋁生產企業產生大量赤泥，每生產1t 氧化鋁，會產生1～2t 赤泥[6]。目前處置仍以填埋方式為主，不僅占用污染大量土地，且存在地下水污染風險以及尾礦庫運行安全隱患。雖然赤泥屬于工業污染廢物，但是由于赤泥具有特有的物理化學性質及其成分，可以很好地進行資源化利用[7][8]。因此，新建項目應首先充分論證赤泥綜合利用，變廢為寶，確實不能利用的赤泥，建設配套赤泥堆場，按“以渣定產”要求，根據赤泥安全有效利用處置情況，合理確定氧化鋁產量。赤泥處置場選址應避開風景名勝區、自然保護區、飲用水源保護區等生態環境敏感區，應符合《長江保護法》“禁止在長江干流岸線三公里范圍內和重要支流岸線一公里范圍內新建、改建、擴建尾礦庫”等要求。優先采用濾餅干法堆存工藝，至少達到一般工業固體廢物Ⅱ類場防滲要求，按 《干法赤泥堆場設計規范》（GB 50986―2014）中干法赤泥堆場內設置收集赤泥附液和初期雨水的回水系統，滲濾液通過管道返回項目赤泥洗滌工序等相關要求設計建設。

3.3.3 電解鋁行業中電解槽大修渣

電解槽大修渣是電解槽使用報廢后（約5-6 年）更換下來的槽內襯，是電解鋁行業產生的最主要固體廢物，其產生量能達到電解鋁產量的3%[9]。其中包含生產過程中滲入的大量氟化鹽等物質，有研究表明，混合物內襯浸出液含氟可達到1000mg/L 以上，自《國家危險廢物名錄》（2016 環保部令第39 號）已明確將電解槽大修渣確定為T 類（毒性）危險廢物。

電解槽大修渣應首先考慮資源化綜合利用，目前主要處置方式有濕法處理技術和火法處理技術[10]。確實不能利用的，填埋處置，由于電解槽大修渣屬于危險廢物，其填埋場的選址和設計比赤泥堆場更嚴苛，應滿足最新 《危險廢物填埋污染控制標準》（GB 18598—2019）等相關要求。

4 融合新要求

4.1 環評報告中應包含碳排放評價內容，降低碳排放要求

為實現我國二氧化碳排放在2030 年前達到峰值、2035 年碳排放達峰后穩中有降、2060 年前實現碳中和為目標，重慶等省市已將應對氣候變化工作與環評制度源頭防控作用有機結合，如在2020 年11 月重慶市生態環境局印發《關于在環評中規范開展碳排放影響評價的通知》（渝環辦〔2020〕281 號），要求在有色冶煉等5 個高碳排放行業環評中開展碳排放評價。環評報告中應按相關技術規范要求預測碳排放情況，從行業布局、能源利用、碳捕集封存與利用、碳排放管理等方面提出碳減排建議并預估減碳效益，推動減污降碳協同共治落地落實。

4.2 做好環評報告與排污許可之間的融合銜接

結合《排污許可證申請與核發技術規范有色金屬工業—鋁冶煉》《排污許可證申請與核發技術規范有色金屬工業—再生金屬》等排污許可證申請與核發技術規范，報告書應包含排污許可證核發所需的產排污環節，污染物種類，污染防治設施和措施，排放口數量、每個排放口的污染物種類、允許排放濃度和允許排放量、排放方式，自行監測計劃等與污染物排放相關的主要內容。對改擴建項目，現有工程回顧評價應當包含排污許可證執行情況。

4.3 環評報告中應落實主要污染物總量削減要求

有色鋁冶煉等重點行業建設項目應滿足區域、流域控制單元環境質量改善目標管理要求。環境質量達標區，原則上此類建設項目主要污染物實行區域等量削減，確保環境質量不惡化。環境質量不達標區，主要污染物實行區域倍量削減，確保項目投產后區域環境質量有改善。

結語

隨著“減污降碳協同增效”“環境質量持續向好”“堅決遏制高耗能、高排放項目盲目發展”等管理要求以及“三線一單”的落地應用，對環評報告的編制提出了新的要求。一是根據工程分析、技術導則以及有色鋁冶煉行業環境管理關注的重點，提出更加切實可行的預防措施，減少環境污染；二是在環評報告應緊跟政策步伐，銜接“三線一單”，融入碳評價、排污許可等相關內容，更好地為企業和環保管理部門提供有益的技術參考。