電解鋁企業的環境保護現狀分析

收稿日期：2023-11-07

作者簡介：趙鵬（1983—），男，青海海東人，工程師。研究方向：企業管理及電解鋁凈化。

摘要：電解鋁生產過程中會產生大量的廢氣、廢水和固體廢棄物，潛在環境風險高。本文結合電解鋁企業的生產工藝和產污環節，分析主要污染物治理措施，然后提出改進建議，以促進電解鋁企業革新工藝，提高節能減排效果，保護區域生態環境。總體來說，要加強技術創新，降低能耗和污染物排放量，加強分類管理，完善廢棄物的回收利用體系，加強宣傳引導，提高公眾的環境保護意識。

關鍵詞：電解鋁企業；環境保護；污染物治理；節能減排

中圖分類號：X322 文獻標識碼：A 文章編號：1008-9500（2024）01-0-03

DOI：10.3969/j.issn.1008-9500.2024.038

Analysis of Environmental Protection Status of Electrolytic Aluminum Enterprises

ZHAO Peng

（Electrolysis Plant， Qinghai Branch of CHALCO， Xining 810108， China）

Abstract： The production process of electrolytic aluminum generates a large amount of exhaust gas， wastewater， and solid waste， with high potential environmental risks. Based on the production process and pollution generation process of electrolytic aluminum enterprises， this paper analyzes the main pollution control measures and proposes improvement suggestions to promote the innovation of electrolytic aluminum enterprises， improve energy conservation and emission reduction effects， and protect the regional ecological environment. Overall， it is necessary to strengthen technological innovation， reduce energy consumption and pollutant emissions， strengthen classification management， improve the recycling and utilization system of waste， strengthen publicity and guidance， and raise public awareness of environmental protection.

Keywords： electrolytic aluminum enterprises; environmental protection; pollutant control; energy conservation and emission reduction

隨著經濟的快速發展，電解鋁行業在國民經濟中扮演著越來越重要的角色。然而，電解鋁生產過程中會產生大量的廢氣、廢水和固體廢棄物，對環境造成嚴重的影響。因此，如何減少電解鋁企業的污染物排放，提高環境保護水平，已成為當前亟待解決的

問題。

1 電解鋁企業的生產工藝和產污環節

電解鋁企業的生產工藝主要包括氧化鋁熔煉、電解和陽極碳素生產等環節。在氧化鋁熔煉過程中，將氧化鋁與冰晶石在高溫下熔融，生成液態鋁；電解過程中，通過電流的作用使液態鋁還原為金屬鋁；陽極碳素生產主要是為電解過程提供陽極碳棒。電解鋁企業的污染物主要包括廢氣、廢水和固體廢棄物[1]。廢氣主要包括氧化鋁粉塵、氟化物、氮氧化物等；廢水主要是冷卻水和洗滌水；固體廢棄物主要是陽極碳素和氧化鋁廢渣等。電解鋁企業的主要生產工藝和污染物產生環節如圖1所示。

2 主要污染物治理措施

2.1 廢氣治理措施

在電解鋁企業，最大的廢氣產生環節為電解車間。電解槽在電解過程中加入氟化鹽，而氟化鹽中的氟離子最終以氟化氫的形式排放，電解煙氣中最主要的有害物質為氟化氫。電解槽產生的氟化氫混合在其他煙氣中，經過凈化系統設置的集氣罩捕集，統一進入電解煙氣凈化系統。現階段，電解煙氣凈化系統幾乎都是采用氧化鋁作為吸附劑，利用其吸附性在反應器內對氟化氫進行吸附，具體反應原理如式（1）所示。反應器中反應后生成的AlF3以及未完全反應的Al2O3經過布袋除塵器進行過濾，過濾后的煙氣滿足環境保護要求，排入大氣。而布袋除塵器捕集的粉塵被稱為載氟氧化鋁，載氟氧化鋁通過一系列輸送裝置輸送至載氟氧化鋁倉中，載氟氧化鋁可以與新鮮氧化鋁一同進入電解槽繼續使用，進而降低氟化鹽的消耗[2]。電解煙氣凈化工藝流程如圖2所示。

Al2O3+6HF=2AlF3+3H2O（1）

2.2 廢水治理措施

目前，電解鋁企業的廢水治理主要采用物理法、化學法和生物法。物理法主要是通過過濾、沉淀等方法去除廢水中的懸浮物和重金屬；化學法主要是通過氧化還原、中和等方法去除廢水中的有害物質；生物法則利用微生物的降解作用去除廢水中的有機物[3]。電解鋁企業生產廢水不外排，循環使用，電解煙氣凈化、風機冷卻等生產廢水不含有害物質，均進行二次利用。工藝冷卻水處理過程如圖3所示。對于廠區生活廢水，多數電解鋁企業采用管道將其輸送至市政污水處理系統進行集中處理。

2.3 固體廢棄物治理措施

目前，電解鋁企業產生的主要固體廢棄物為大修渣，電解槽大修渣主要是電解槽大修時產生的廢陰極、耐火磚等廢棄物。根據《危險廢物鑒別標準 浸出毒性鑒別》（GB 5085.3—2007），廢渣浸出液中氟化物濃度超過50 mg/L，即為危險廢物，因此電解槽大修渣被列入《國家危險廢物名錄（2021年版）》。電解鋁企業的固體廢棄物治理主要采用填埋、堆肥和再利用等方法[4]。填埋法簡單易行，但占用大量土地資源；堆肥法能夠將廢棄物轉化為肥料，但存在重金屬污染風險；再利用法能夠將廢棄物轉化為新的材料或能源。現階段，多數電解鋁企業采用填埋或將電解槽大修渣交由有危險廢物處理資質的專業企業進行處理。

3 改進建議

3.1 加強技術創新，降低能耗和污染物排放量

應持續加大科技投入，積極推廣新技術、新工藝和新設備，優化生產流程，降低能源消耗和污染物排放量。采用節能型電解槽、余熱回收技術，提高能源利用效率；采用環保型陽極碳素材料，降低污染物排放量。加強與科研院所的合作與交流，共同研發適合我國電解鋁行業的新技術和新工藝。同時，完善相關政策法規，鼓勵企業采用新技術進行清潔生產，避免高能耗高污染的生產方式。只有不斷地提高科技水平，才能更好地控制環境污染，才能構建美好的生態環境，推動社會的和諧發展。

3.2 加強分類管理，完善廢棄物的回收利用體系

無法回收利用的固體廢棄物進行填埋時，要選擇合適的場地，做好防滲漏，避免造成地下水污染。堆肥法處理固體廢棄物時，要控制好堆肥質量，避免重金屬轉化為肥料，產品要符合相關標準才能使用，否則會通過食物鏈危害人體健康。對于可以回收利用的固體廢棄物，應該積極開展回收利用，建立完善的回收利用體系，實現資源的最大化利用，提高資源利用率，避免資源浪費和環境污染[5]。完善固體廢棄物的回收利用體系，不僅可以節約資源，還可以保護環境，推動社會的可持續發展。

3.3 加強宣傳引導，提高公眾的環境保護意識

提高公眾的環境保護意識是解決電解鋁企業環境問題的根本途徑之一。一方面，政府應該通過媒體渠道向公眾進行環保宣傳，讓公眾了解環境保護的重要性；另一方面，應該建立環保行為的激勵機制，提高企業保護環境的主觀能動性。隨著環境保護意識的普遍提高，電解鋁企業在環保方面的投入會逐年增加，將環境影響降到最小，真正實現綠色生產。

4 結論

電解鋁企業的生產工藝環節眾多，主要包括氧化鋁熔煉、電解和陽極碳素生產等。電解鋁企業產生的污染物可以分為廢氣、廢水和固體廢棄物，不同類型污染物應采取不同的治理措施。總體來說，要加強技術創新，降低能耗和污染物排放量，加強分類管理，完善廢棄物的回收利用體系，加強宣傳引導，提高公眾的環境保護意識。

參考文獻

1 李 偉.電解鋁企業的環境污染問題及治理措施[J].科技創新與生產力，2022（11）：58-60.

2 梅向陽，劉群星，卿 華，等.電解鋁氟化物排放途徑及控制措施[J].輕金屬，2023（5）：

45-48.

3 陸希儉.淺談電解鋁環境問題的管理及控制措施[J].大眾科技，2021（4）：33-35.

4 李 偉.電解鋁生產固體廢物大修廢渣無害化處置技術研究[J].中國高新科技，2022（12）：142-144.

5 盧昌云.淺談電解鋁行業面臨的困惑及相應解決措施[J].山西冶金，2018（1）：129-131.