电解铝业清洁生产案例分析及对策
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浅论电解铝生产存在的问题与优化对策摘要:在我国加入WTO后,我国各个行业都得到了较快的发展,其中,电解铝生产也是在此之后得到了快速的发展。
当然,在电解铝这个生产中不仅产品得到快速发展,针对相关产业的投资也是得到了快速发展。
近些年,我国的铝产量已走在世界前列,但电解铝生产技术较比较落后,尤其是在节能和环保方面存在着较严重的问题。
由此,本文主要通过我国电解铝产业的发展现状以及出现的问题,最后针对这些问题提出合理化的建议。
关键词:电解铝;生产;问题;策略一、电解铝行业概况铝有非常好的延展性,能够形成致密的氧化铝薄膜,有一定的耐腐蚀能力。
同时,由于起重量轻、导电性好,在实际中有广泛的应用。
铝被广泛使用在有色金属行业当中,是有色金资产贡献率最高的产业之一。
铝本身就是常用的生产物资,另一方面也是重要的战略物资。
随着科学技术发展和新工业领域发展,铝的使用范围也越来越广泛,需求继续增加。
同时,电解铝还可以被认为是可持续发展的工业,产品具有很高的可回收性。
因此电解铝工业是中国可持续发展在战略上的重要保证。
电解铝就是通过电解得到的铝。
现代电解铝工业生产采用冰晶石-氧化铝融盐电解法。
熔融冰晶石是溶剂,氧化铝作为溶质,以碳素体作为阳极,铝液作为阴极,通入强大的直流电后,在950℃-970℃下,在电解槽内的两极上进行电化学反应,即电解。
二、我国电解铝发展现状分析从行业生产情况来看,我国电解铝企业普遍面临着能耗过高的难题。
一些规模较小,资金不足的小企业的吨铝耗电量居高不下。
一些企业在对角部伸腿进行优化的过程中遇到了技术瓶颈,如果强行降低电压,会严重影响电解槽的热吸收,从而影响产品质量。
一些企业提出了通过强化电流的方法来弥补电压不足的问题,但受到整流系统性能的影响,也未取得良好的效果。
实际上,电压的控制与电流效率是一对矛盾体,电压的下降会伴随着电流效率的下降,因此需要使两者达到平衡,但这个平衡是很难把握的,涉及较复杂的数字建模问题。
我国电解铝行业现状分析及环保优化发展的对策发布时间:2021-05-07T10:52:10.663Z 来源:《科学与技术》2021年29卷第3期作者:李亮[导读] 近年来,随着社会的进步,电解铝行业得到了进一步发展,李亮新疆众和股份有限公司新疆乌鲁木齐 830013摘要:近年来,随着社会的进步,电解铝行业得到了进一步发展,其消费和生产能力呈上升趋势。
从环境保护的角度来看,中国电解铝行业带来了高污染,由于没有有效利用清洁生产技术,难以适应中国的可持续发展战略。
因此,在新时期,深入探讨我国电解铝行业的现状和环保发展对策,具有重要的现实意义,值得关注。
关键词:电解铝;现状;环保;发展;基于铝工业布局、技术现存的主要问题。
从环境保护出发,提出充分考虑环境承载力,合理布局电解行业,提高铝行业清洁生产技术和装备水平;提高电解烟气集气效率和净化效率,加大电解烟气净化系统治理力度;杜绝高硫石油焦进入电解铝行业,采用高效率脱硫净化技术治理煅烧炉烟气;确保环保设施高效、稳定运行。
一、中国电解铝行业现状现阶段,中国电解铝产量逐渐提升,2013年其产量为2474(单位:万吨),到2019年其产量已经达到了3840(单位:万吨),始终保持着增长的态势。
从电解铝的消费量来看,也有了大幅度的增长,2013年为2495.7(单位:万吨),到2018年达到了3672(单位:万吨),2019年也得到了进一步增长。
从其消费结构方面来看,主要消费领域包括3个,一是交通领域,二是建筑领域,三是电子电力领域,可见电解铝行业发展具有广阔发展前景的。
近年来,我国电解铝行业在技术装备方面有所进步,500kA电解槽系列投产是其良好发展的一大标志,推动着该行业的进步。
在电解铝行业不断发展下,伴随而来的是激烈的行业企业竞争,在2015年,此类企业已经超过了100家,相关电解铝企业面临着重大的发展压力。
因此,要想在市场中脱颖而出,务必做出创新,并响应国家号召,也就是要朝着环保方向发展,最大限度降低污染。
提升电解铝业清洁生产水平的途径清洁生产铝电解业生产水平1引言2002~2012年是中国铝工业不断发展的十年,创造了一个个奇迹和辉煌:2001年我国成为世界第一原铝生产大国。
2005年底成为全球第一个全部淘汰电解铝自焙槽的国家。
2005年我国成为继美、法外,第三个向外输出具有自主知识产权大型预焙电解槽的国家,实现了铝工业技术输出的零的突破。
2007年中国原铝产量达到1228万吨,首次实现单有色金属产量超千万吨。
2011年中国铝产品产量再创历史新高,其中电解铝以1806万吨的产量连续11年居世界第一。
电解铝行业是我国有色金属冶金工业的重要的分支,同时也是典型的高污染、高能耗、资源消耗大的行业之一。
为此,电解铝行业必须严格按照国家环境保护总局发布的环境保护行业标准《清洁生产标准—电解铝业》(HJ 473-2009)的要求,大力推进清洁生产走可持续发展道路。
2 制约我国铝电解业清洁生产水平提升的因素通过对以上案例进行分析说明我国铝电解业的技术水平是可以达到国家清洁生产一级水平的,但是目前哪些因素制约了我国铝电解业清洁生产水平的提升呢?通过该项目与我国铝电解业现状进行对比,找出制约因素。
2.1企业规模小。
我国130余家铝电解企业2011年共生产原铝1806万吨,厂均年产13.89万吨原铝,规模小、生产率低。
2.2槽型多而杂。
国内目前使用预焙槽,呈现出槽型多而杂的特点。
200 kA~500kA系列槽型均用厂家使用,而且同系列电流槽槽型设计也不统一。
2.3电解铝工艺参数三高一低。
与国际先进水平相比,国内铝电解工艺参数三高一低:过程温度高(10~20℃)和电解质分子比高(0.1~0.2)氧化铝浓度高(0.5~1.0%)和电流密度低(0.15A/cm2)。
2.4电流效率低、电耗高。
与国际先进水平相比,国内预焙槽平均电流效率低1~4%,吨铝直流电单耗高300~500kWh/t。
2.5槽寿命短。
国内目前采用的预焙槽平均寿命为1500天左右,比国外短1000~1500天。
管理探索Һ㊀探究电解铝企业的环境污染问题及防治措施高康勉摘㊀要:针对当前电解铝过程中环境污染现状ꎬ分析了电解铝过程企业环境污染的问题ꎬ提出了电解铝过程企业环境污染的防治措施ꎬ通过物理吸附法降低有害气体排放量ꎬ采用二次回收利用和资源化处置提高固体废弃物利用率ꎬ建立含氟污水处理设施降低污水氟排放量ꎬ采用佩戴防噪耳塞减少噪声对员工的健康的危害等措施ꎬ提高电解铝企业环境污染治理能力ꎮ关键词:电解铝ꎻ环境污染ꎻ问题ꎻ措施㊀㊀随着我国经济的不断发展ꎬ我国原铝消耗量已稳居世界第一ꎬ铝生产主要有电解铝和再生铝两类ꎬ而电解铝是重污染企业ꎬ对大气㊁水体和土壤都会造成不可修复的污染ꎬ这与国家和人民大众对绿水青山的要求不相符ꎮ覃东棉等研究了电解铝企业周围土壤氟化物累积造成的影响ꎬ结果表明土壤中氟化物含量随着电解铝企业的运行时间不断增加ꎬ30年后土壤中氟化物达100mg/kgꎬ最远距离可达1640mꎬ总区域面积高达四百多万平方米ꎬ因此ꎬ电解铝企业减少氟化物的排放势在必行ꎮ电解铝行业需要加强我国电解铝企业的污染物排放量ꎬ提高污染防治措施ꎬ减少对生态环境的破坏ꎬ保护绿水青山ꎮ一㊁电解铝企业的环境污染问题(一)气体污染物目前电解铝的生产方法是冰晶石-氧化铝熔盐电解法ꎬ气态污染物的来源有以下三个方面:首先ꎬ冰晶石含有大量的氟化物ꎬ在电解过程中形成HF气体ꎻ其次ꎬ电解过程中加氟化盐作为电解质ꎬ在电解过程中形成CF4㊁C2F6等多氟高温室气体ꎻ最后ꎬ在碳素材料阳极上产生CO2温室气体ꎮ这些气体会造成大气污染ꎬ据研究多碳氟化物对全球变暖的作用是CO2的6000到9000倍ꎬ氟化物具有很高的危险性ꎬ直接排放会对环境造成严重的影响且危害人体健康ꎮ(二)固体污染物首先ꎬ固态污染物来自高温电解过程中的粉尘ꎻ其次ꎬ电解质氟化盐在参与电解的同时部分被吸附在了电解槽衬里ꎬ据研究ꎬ生产1吨铝电解槽内衬材料会吸附约5kg左右的氟化物ꎬ当电解槽修检时产生更多的废渣ꎻ再次ꎬ在电解铝生产过程中ꎬ碳素材料氧化掉渣形成的漂浮于液体电解质表面的炭渣ꎮ最后ꎬ液体铝液在铸成固体铝锭前ꎬ对液体铝液进行精炼形成的铝灰渣ꎮ由于固态污染物中含有较高的氟化物ꎬ其中炭渣㊁电解槽废旧内衬㊁铝灰渣被国家认定为危险废物ꎬ存在的污染环境问题ꎬ威胁企业员工的身心健康ꎮ(三)噪声污染噪声污染属于物理污染因素ꎬ对员工的损失是直观的不具有隐蔽性ꎬ也是电解铝行业常见的污染问题ꎬ而我们天天处于这种大量的机器运作的噪声中而容易忽视ꎮ直接表现为对员工的听觉造成一定影响ꎬ更深层次会对员工心理造成影响ꎬ形成易发怒ꎬ易暴躁的情绪ꎬ同时ꎬ噪声会影响企业周围居民的工作与生活ꎮ二㊁电解铝企业的环境污染防治措施(一)采用物理吸附法ꎬ降低有害污染气体及粉尘的无组织排放量电解铝行业气体污染物主要有CF4㊁C2F6㊁CO2㊁烟尘等大量有害高温室气体ꎮ通过烟气净化系统ꎬ通过新鲜氧化铝吸附有毒有害氟化物气体和烟尘ꎬ达到国家标准要求排放ꎮ另外ꎬ在电解铝车间放置收尘罩ꎬ联通烟气净化系统ꎬ通过收尘罩收集电解更换出的热残极排放的氟化物及粉尘ꎬ降低残极气体无组织的排放ꎬ降低对员工健康和环境的影响ꎮ(二)提高二次回收利用率ꎬ无害化处置固废及危废物固体污染物是电解铝企业最主要的污染源ꎬ首先ꎬ可对一些固体废弃物分类二次利用ꎬ比如残极炭块由碳素回收进行二次利用ꎬ碳渣进行复选处理ꎬ分离为氟化盐及碳粉ꎬ氟化盐返回电解重复利用ꎬ碳粉可在火电厂燃烧利用或制造石墨化材料ꎬ铝灰渣中因具有10%~30%的Al及Al2O3ꎬ可物理分离后回收利用等ꎻ其次ꎬ对于电解槽废渣采用无酸湿㊁除氟除氰技术与浮选技术相结合等无害化㊁资源化处置ꎻ最后ꎬ做好固体废弃物的分类工作ꎬ提高处理效率ꎬ不可随意掩埋ꎮ2017年ꎬ中铝兰州分公司将2700吨电解铝大修渣堆掩埋在了山沟中ꎬ引起了国务院和环保部门的重视ꎬ对水体和土壤造成了污染ꎮ(三)佩戴防噪耳塞ꎬ减少噪声危害对于电解铝企业内部员工影响ꎬ采取佩戴防噪声耳塞ꎬ减少员工在噪声较大设备环境中的噪声污染ꎬ降低噪声污染给员工带来的身体和心理上的健康风险ꎻ给企业周边居民造成的噪声污染ꎬ可采取企业周边多种树木ꎬ达到吸附噪声的目的ꎮ三㊁结语我国电解铝行业耗能高ꎬ污染大ꎬ尤其气体㊁固体以及液体含氟污染物对空气㊁水体和土壤造成不可修复的污染ꎬ致使电解铝企业污染事件屡屡被曝光ꎬ与目前健康生活的理念不相符ꎮ针对电解铝行业此现状ꎬ电解铝企业应该采用物理吸附法降低有害气体污染排放量ꎬ提高固体废弃物无害化处置技术和二次回收利用率ꎬ利用佩戴防噪耳塞减少噪声对员工身体的危害ꎬ达到降低电解铝企业污染源的排放和保护环境的目的ꎬ促进我国电解铝行业良好的发展ꎮ参考文献:[1]覃东棉ꎬ韦吉福ꎬ雷勋杰ꎬ等.电解铝企业周边土壤氟化物累积影响的研究[J].广西科学院学报ꎬ2018ꎬ34(4):324-330.作者简介:高康勉ꎬ新疆东方希望有色金属有限公司ꎮ72。
科技论坛1概述电解铝的相关企业在成产和经营的过程中,不断提升自身的经济实力和科技应用能力,在技术研发工作中也做到了优先的特点。
现如今,清洁生产工艺的不断发展,为电解铝的运行质量提供了较大的契机。
环境效益也是电解铝生产过程中体现比较明显的方面。
2生产工艺分析对于电解铝来说,在其生产的过程中,主要采用的是熔盐来实现电解。
铝电解在生产的过程中主角要是以氧化铝和氟化盐为主要的材料。
其中,直流电的主要来源是整流电。
将所用材料应用到电解槽中,通过预焙阳极导入所需的直流电,在相对比较强大的高温下进行。
作为电解质中大的氧化铝成分,在经过化学反应之后会逐渐被分解,呈现出一定的金属状态,其中,实验所用的电解槽主要是以阳极和阴极两个方面为主。
其中阳极的所用碳块在经过组装之后才在电解槽中应用,所以,阳极碳块的科学性比较高。
不仅如此,在实际的生产中,如果存在着残极的现象,需要尽快在电解槽中拆卸,将其送到装组的车间进行处理。
铝结构的导杆需要按照组装的特点以及科学的工艺来进行,并且保证铝电解在生产过程中采用直流电的形式来进行,所以,需要整流和母线的串联结构有机结合,保证电解槽功能的高效性。
在电解槽工作的过程中,很容易出现液态铝的现象,如果压缩空气就会造成严重的负压现象。
要根据压缩空气的状况来将其送到相应的生产车间,同时将液态铝和其他成分进行混合处理。
在此过程中,需要按照产品的牌号以及调配的要求来进行处理,同时要对其进行合理地浇筑。
在完成之后需要对铸造的成品进行检测和验证,如果符合相关的质量标准就可以被送入到成品的位置,如果其质量没达标就需要进行重新的生产和加工。
可见,这一流程比较复杂,在进行的过程中还需要对技术人员和操作人员提供较高的要求,否则就会对生产的流程产生严重的影响。
需要注意的是,如果其中一个生产环节出现了问题就会直接影响到整个流程的顺利进行,牵一发而动全身,所以,生产流程的每一个环节都应该慎重仔细。
3主导生产工艺流程资源消耗3.1生产工艺与设备要求对于生产工艺和设备要求两个方面来说,具体的数据以及相关的参数等可以从表1中得到。
电解铝行业清洁生产工艺分析摘要:本篇文章主要围绕着电解铝的行业清洁生产工艺进行讨论,分析电解铝生产特点和电解铝污染原因,以此提出一些观点进行改进,实现资源有效利用。
简单概述了电解铝的生产工艺,重点围绕着电解铝的清洁生产讨论。
了解目前我国电解铝行业生产工艺的先进性。
使整个电解铝行业能够健康发展。
关键词:电解铝;清洁生产;生产工艺目前我国与电解铝行业相关的大部分企业在经营的过程中在不断进步,不断发展。
大幅度提高了自身的经济实力,能够普及应用科学技术。
所以也提高了技术研发工作效率。
电解铝行业如果想要实现清洁生产,那核心手段就是要采用比较先进的清洁生产工艺。
由于清洁生产工艺在不断发展,所以电解铝行业的运行质量也得到了很大的提升。
一、电解铝行业的生产工艺电解铝在生产过程中想要实现电解主要靠的就是熔盐。
铝电解在生产过程里主要是靠氧化铝和氟化盐作为主要材料进行。
其中,整流电是直流电的主要来源。
然后把所用的材料用到电解槽里,通过预焙阳极导入所需要用的直流电,最后再比较强的高温中进行。
在电解质中,氧化铝的成分比较大,在进行一系列的化学反应后就会被逐渐的分解,最后呈现出来的是一种金属状态。
实验中用到的电解槽是有阳极和阴极两个方面,阳极所用的碳块儿必须要在经过组装后才能够使用到电解槽当中,所以阳极炭块的科学性非常的高。
在我们的实际生产当中,有时会出现残极现象,一旦出现这种状况,则需要以最快的速度在电解槽中拆除,然后送到组装车间马上进行相对的处理。
铝结构的导杆必须要按照组装的特点和目前科学的工艺来进行。
还要必须保证铝电解在生产过程中采用的是直流电。
需要整流和母线的串联结构能够进行有机结合。
以此来保证电解槽功能能够高效运转。
电解槽在日常的工作当中,非常容易出现液态铝现象。
如果压缩了空气,就会出现一种非常严重的现象,那就是负压现象。
所以要根据压缩空气的实时状况梦到相应的组装生产车间,将液态铝和别的成分进行混合处理。
在这一过程里,则需要按照产品的牌号和调配的要求进行处理。
电解铝行业废水处理案例
电解铝行业废水处理案例可以采用以下工艺流程:
1. 格栅截污:将生产废水及部分雨水经格栅截污,以去除较大的悬浮物和杂质。
2. 废水调节池:调节水质、水量和预沉,大部分泥砂、焦油在废水调节池中沉积。
此时废水悬浮物以比重较小的炭素粉尘等悬浮物以及乳化油和轻质油为主。
3. 提升泵:通过废水提升泵将废水提升至后续处理单元。
4. 混凝反应:在管道混合器中进行加药混凝反应,去除部分悬浮物和氟化物等。
常用的混凝剂有石灰、硫酸铝、硫酸亚铁、二氯化铁、硫酸、碱式氯化铝(聚合铝)以及高分子混凝剂等。
5. 气浮除油:通过气浮池去除轻质油、乳化油和悬浮物。
6. 过滤处理:经过滤器进一步处理,使废水中的悬浮物、氟化物及石油类得到有效去除。
7. 活性炭吸附:利用活性炭吸附罐进行吸附深化处理,以去除色度和降低COD成份,同时辅助处理氟化物。
8. 回收利用或排放:处理后的废水可以流入回收池中以便生产重复使用或者直接排放。
9. 污泥处理:气浮池、过滤器和活性炭吸附罐产生的排渣、排泥重力排至污泥干化场干化后外运。
干化场溢流和渗流排水返回废水调节池进行再处理。
请注意,具体的处理效果还需要根据实际的水质情况,选择合适的方法,以达到最好的处理效果。
同时,需要遵守当地的环保法规,确保废水的排放达到标准。
电解铝企业的环境污染分析及治理措施研究【摘要】电解铝企业是重要的工业企业之一,但其生产过程中常常伴随着环境污染问题。
本文从电解铝企业环境污染的现状分析、原因分析,到对其治理措施的研究及综合治理方案和预防措施进行了探讨。
通过对电解铝企业环境污染治理效果进行评估,提出了一些建议,旨在为未来电解铝企业环境污染治理提供参考。
研究的意义在于加强对电解铝企业环境污染问题的认识,推动其环保工作的改善,保障环境与人类健康的可持续发展。
本文对电解铝企业环境污染问题做出了全面的分析和探讨,为相关领域的研究提供了一定参考价值。
【关键词】电解铝企业、环境污染、分析、治理措施、研究、预防措施、综合治理方案、效果评估、建议、总结、环保、持续发展1. 引言1.1 研究背景电解铝产业是我国重要的产业之一,随着经济的快速发展,电解铝生产企业也在不断增多。
随之而来的是环境污染问题日益严重,给周围的环境和居民的健康带来了严重影响。
对电解铝企业的环境污染问题进行深入研究,对于保护环境和人类健康具有重要意义。
当前,我国电解铝企业环境污染主要表现为废气、废水和固体废物的排放超标问题。
废气中含有大量的氮氧化物、二氧化硫等有毒气体,对大气造成污染;废水中含有重金属离子、有机物等物质,对水体和生态环境造成损害;固体废物的处理不当导致土壤污染等问题。
这些环境污染问题不仅影响了周围居民的健康,也对周边的生态环境造成了破坏。
本研究将对电解铝企业的环境污染问题进行全面分析,并提出治理措施,以期探索解决电解铝企业环境污染问题的有效途径,为我国电解铝行业的可持续发展提供参考。
1.2 研究目的电解铝企业的环境污染是当前环保领域的热点问题,引起了广泛的关注。
本文旨在通过对电解铝企业的环境污染进行深入分析,探讨其治理措施,为减少环境污染提供参考。
1. 分析电解铝企业环境污染的现状,了解其对周围环境的影响。
2. 探讨电解铝企业环境污染的主要原因,明确导致污染的根源。