摘要:电解铝生产过程中产生的废气、固体废弃物等若不加以控制则会对空气、土壤和水体造成污染。加强有害气体、污水和固体废弃物处治理,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。基于此,文章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,有针对性地给出了电解铝企业治污的措施。
关键词:电解铝;环境污染;生产系统;治理措施
一、电解铝污染物分析
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解铝生产过程中产生的有害气体。当前,国内外铝炼冶多采用冰晶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、挥发等过程产出大量的有害气体和有害粉尘,具体为:电解原料中的冰晶石和氧化铝中含有大量的氟化物,在电解槽高温和电流作用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、硫化氢气体和苯并花等物质;另外,在电解过程中,游离氧与阳极碳素相结合生成二氧化碳和一氧化碳气体,二氧化碳是重要的温室气体,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,氟化碳、二氧化硫、硫化氢等多种有害气体和含氟颗粒,这些污染物若不加以控制势必对周围环境造成严重的污染
2、铝电解操作时,由于阴极的碳素内衬与一些筑炉材料会受到不同程序的侵蚀,主要是来自于钠和铝等材料,由此会从中吸附一些含氟盐,在这个过程当中也会受到应力的作用,从而导致内衬破损以及槽变形等问题。由于在应用一段时间后,电解槽会受到不同程度的影响会进行大修,在这个过程当中必须要全清除掉槽内的碳素以及筑炉材料,而产生一定的废渣,在废渣当中又会存在一些氟化物,并且含有大量的氟,同时就会渗出浓度较高的液体,一旦液体当中的氟化物超标时,也就是所谓的污染物。
3、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破坏,根据电解铝生产实践,电解槽平均3~4年就需要进行一次大修,大修时必须更换槽内衬和槽体耐火材料,废弃的槽内衬含有大量的氟化物和其他有毒物质,耐火材料含氟量较低,故废槽内衬属于高危废物,有关资料显示,电解铝废槽衬、耐火材料等固体废弃物产率为10~40kg/t-Al,若废槽衬处理不当还会造成二次污染,如堆放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电解铝企业着重解决的固体污染源。
4、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。
二、电解铝企业污染治理中需要遵循的原则
1、适应性原则。电解铝企业在污染治理时首先需要遵循适应性原则,企业之间存在差异性,这些差异性体现在很多方面,包括企业的规模差异、企业的污染情况差异等,适应性原则要求企业从自身的实际情况出发,结合企业的规模、产量以及污染情况选择合适的污染治理手段。电解铝企业可以借鉴其他企业的污染治理方法,在借鉴时需要进行相应的创新,提升方法的适应性。
2、经济性原则。在进行污染治理时电解铝企业需要考虑到治理成本,电解铝企业数量增加,企业间的竞争在加剧,这种情况下企业需要不断的降低成本,才能在市场竞争中占据主动地位。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆经济性原则要求企业污染治理成本进行考虑,包括时间成本、人力成本、资源成本,企业通过综合考虑各种污染治理方法的成本,从中选择成本最低的方法进行污染治理,降低企业污染治理中的投入,这样可以有效的提升企业污染治理的效果。
3、效果性原则。最后在污染治理时还需要遵循效果性原则,效果性原则要求企业污染治理时需要理解治理的效果,及时对污染治理中存在的不足进行弥补,提升污染治理的效果。在了解治理效果时需要从多个角度入手,包括污染情况是否得到改善、污染治理成本是否在可以接受的范围等,通过采用多元化的指标可以使提升效果评估结果的有效性。
三、电解铝企业环境污染处治办法
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经过“干法”净化系统进行处理,“干法”净化法的优点是无水化学反应,且产生二次污染可能性较小。“干法”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、吸附反应过程、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、固体废弃物处理。鉴于槽内衬和耐烧材料属于电解铝企业高危废弃物,应严格按照《危险废物贮存污染控制标准》相关要求进行贮存和管理。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。
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统进行处理,即电解车间、煅烧、生阳极系统等生成的冷却水需经冷却水塔进行处理,铸造车间产生的冷却水经除油、冷却系统进行处理,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。
4、提升技术水平。作业电解铝的生产企业如果要不断要达到可持续发展的状态,不仅要吸取一些先进技术,同时也要对自身的不足进行改进,降低污染,节约能耗,对企业周边的生态环境要做到保护,改进生产周边的生态效益,达到一个良好的生态环境,做到废物可循环利用,打造成为一个绿色的生态系统。其次,在工业厂区可以建造一个生态防护林带,进而来保护环境,防治污染,达到一个改善的作用。绿色不仅可以美化环境,还可以减少污染,具有调湿和调温的作用,在降噪音与净化空气等方面都能起到一个良好的保护作用。所以作为电解铝企业必须要提高绿化,这为企业在日后长远的发展上起到了很大的作用,也是辅助建设项目的一个基础,减少对周边环境的污染影响,起到了一个生态防护的作用,这也是电解铝生产企业一个有效的发展措施。最后,在生产过程当中会产生很多废弃的材料,可以通过把它们回收循环再利用,不仅减少了铝的消耗,同时也节约了能源。我们知道在制造铝能源过程当中,一般是不会被流失的,所以再加工时我们可以把它们再次激活应用。
结语:在治理电解铝企业生产存在的污染时,我们必须要应用强有力的方法对这些废弃物进行治理,达到国家制定的安全硬性标准,与此同时,也要不断地提升电解铝企业的自身控制条件,找出有效的解决方法,提高企业的生产工艺,必须应用环保设备,从根源上对污染进行处理。
参考文献:
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[3]朱超.电解铝企业环境污染分析及治理措施[J].科技创新与应用,2015(26)
论文作者:李世鹏
论文发表刊物:《基层建设》2019年第23期
论文发表时间:2019/11/15
标签:电解铝论文; 企业论文; 氟化物论文; 内衬论文; 污染治理论文; 气体论文; 废弃物论文; 《基层建设》2019年第23期论文;