摘 要：随着我国冶金工业的不断发展,电解铝行业的生产规模以及技术水平都取得了长足的进步。在电解铝的生产过程中会产生相当数量的固体废弃物。同时电解铝企业在对电解槽等生产设备进行大修时,也会产生废渣。这些固体废弃物以及大修废渣中往往含有较高比例的氟化物以及氰化物成分,具有很高的危险性,如果不经处理直接堆放在渣场,不仅会对环境造成严重的影响,而且还会危害人体健康。因此电解铝企业必须加强在无害化处置技术方面的研究,并结合本企业所产生的大修废渣以及其他固体废弃物的成分构成来采用相应的技术方法,以确保有毒有害物质得到有效的无害化处理。
关键词：电解铝生产;?大修废渣;?固体废弃物;?无害化处置技术
引言
近年来环保工作的推进，对电解铝行业提出了新的要求。从经济方面来看，环保会增加铝厂的成本，但合理选择废渣的处理工艺，可以实现变废为宝，将其变为又一产出成品。本研究通过分析大修废渣的无害处置技术可以为电解铝厂提供一定的指导，促进电解铝厂对可持续发展工作的思考，同时还可以保护环境，实现企业的社会价值。
1 电解铝生产固体废物大修废渣概述
由于在电解铝的生产过程中需要向电解溶液中添加氟化盐等添加剂,而氟化盐在参与电解过程中的同时还有被电解槽衬里吸收一部分。通过对电解铝生产实践的数据统计发现,电解槽在每吨金属铝的生产过程中会吸附大约5～6 kg左右的氟化物。同时在对电解槽进行大修时往往会产生大量废渣。由于生产固体废弃物以及大修废渣中含有较高的氟化物或者氰化物,因此其具有的危险性,不仅会影响周边地区的生态环境,还可能污染地下水资源,进而威胁人民群众的身心健康。因此电解铝企业必须积极采用有效的技术方法来对生产固体废弃物以及大修废渣进行无害化处理。
2 电解铝生产固体废物大修废渣无害化处置技术分析
在电解铝的生产过程中往往会产生大量的固体废弃物,同时大修施工时也会有废渣形成。而在对这些生产固体废弃物以及大修废渣进行无害化处理时,目前主要采用的是通过压缩或者粉碎方式集中对废弃物进行预处理,为后续的无害化处置创造有利条件。然后电解铝企业可以根据企业的实际情况、技术水平以及生产固体废弃物以及大修废渣的成分构成等选择物理或者化学等无害化处理方式。此外也可以采取焚烧或填埋等常规方式来进行处理。
2.1 电解铝生产固体废物大修废渣无害化处置技术应用分析
2.1.1 电解铝生产固体废物大修废渣无酸湿无害化处理技术
电解铝企业可以采用无酸湿技术来对生产固体废弃物以及大修废渣进行无害化处置,该无害化处置技术目前已经投入生产实践。在应用无酸湿技术时,应先通过研磨搅拌方式将生产固体废弃物以及大修废渣制备成混合型粉末状物质,然后需要取样检测,以确定混合粉末中所含氰化物或者氯化物的实际含量。之后应向混料机内倒入粉末,并将次氯酸钙粉末加入其中,戴搅拌均匀后再向混料机内加入适量的水,这样就可以将混合粉末中所含的氯化物去除。然后再通过强氧化钙溶液滴定混合粉末,以去除混合粉末中所含的氟化物成分。此时混合粉末向形成一种特定的无毒无害的沉淀物,从而实现了对生产固体废弃物以及大修废渣的无害化处置目标。
2.1.2 电解铝生产固体废物大修废渣回转窑炭烧无害化处理技术
电解铝企业也可以采用回转窑炭烧技术来对生产固体废弃物以及大修废渣进行无害化处置,这种处置技术能够将95%生产固体废弃物以及大修废渣中的优化物质进行转化,使其形成具有较高稳定性的无毒无害固化物。在应用回转窑炭烧技术时应先粉碎研磨生产固体废弃物以及大修废渣,并根据配比要求将适量石灰石以及粉煤炭加入混合粉末中。
然后向回转窑内投入混合粉末,在经过一段时间的高温焙烧后,生产固体废弃物以及大修废渣红所含的氟化物成分将形成稳定性较高的固体化合物,且其不再具有毒害性,同时这种固化物还可以加工成建设工程用砖以及铺路材料等,实现了资源的循环利用,因此该无害化处置技术具有广阔的应用前景。
2.1.3 电解铝生产固体废物大修废渣浮选结合物化无害化处理技术
采用物理化学技术与浮选技术相结合的方式来对生产固体废弃物以及大修废渣进行无害化处置是应用比较广泛的一种处理方法,其能够有效回收生产固体废弃物以及大修废渣中所含的电解质成分以及碳粉。其中碳粉在经过浮选回收后能够用于阳极保护环以及高强度炭砖的生产加工,而通过物理以及化学方法的综合运用可以实现对电解质的有效回收,并可以将其作为脱氧剂以及硅砖的加工原料。在生产实践应首先细磨生产固体废弃物以及大修废渣,之后才能分别通过浮选工艺以及物理化学工艺将炭粒以及电解质分离。其中在对废旧的电解槽阳极进行无害化处置时,可以将其分别浸泡在碱性以及酸性溶液中进行提纯处理;而在对废旧的防渗材料以及保温砖等固体废弃物进行处理时则可以不经浸泡直接回收处理。通过应用该技术能够有效防止在浮选处理过程中产生废水,并可以对98%左右的生产固体废弃物以及大修废渣进行回收利用。
2.1.4 电解铝生产固体废物大修废渣与水泥协同无害化处理技术
电解铝企业也可以根据企业的实际情况采用干式水泥窑与专业转化设备相协同的方式来对生产固体废弃物以及大修废渣进行无害化处置。在生产实践中主要是利用干法水泥窑高温焙烧生产固体废弃物以及大修废渣。由于干法水泥窑的热场以及空间比较宽敞,且具有较高的加工温度,因此炉膛火焰的温度可以达到1 650～1 800 ℃左右,能够实现对生产固体废弃物以及大修废渣中所含的氟化物以及氯化物成分的有效煅烧处理。而生产固体废弃物以及大修废渣中所含的其他成分将通过冷凝循环进行回收,有效减少了生产固体废弃物以及大修废渣的排放量。
2.1.5 电解铝生产固体废物大修废渣其他无害化处理技术
在对电解铝生产固体废物以及大修废渣进行无害化处理时,电解铝企业还可以结合企业的实际生产经营状况以及技术水平采用低苛性石灰裂化技术以及非溶解SPL处理技术等来进行无害化处置,以减少对环境的污染,实现电解铝企业的绿色环保发展目标。
2.2 电解铝生产固体废物大修废渣无害化处理技术应用实践
以某大型电解铝企业为例,该企业拥有大型中心点冲裁被以及阳极预焙阳极,电解铝的年生产能力达到了20万t。该电解铝企业在生产以及大修过程中会产生大量的固体废弃物以及大修废渣,存在较大的环境污染风险。该电解铝企业根据其实际情况采用协同无害化处置技术,通过矿渣水泥窑对大修矿渣以及固体废弃物进行无害化处理和循环利用,不仅减少了对环境的污染,而且减少了资源浪费,提高了资源利用率,推动了企业生产经营活动的环境友好型发展。
此外，还有SPL 非溶解技术、低苛性裂化石灰法与浮选+物理化学处置法等，这些无害化处置技术的推广，为电解铝行业的可持续发展带来可能。
3 结语
随着我国绿色环保可持续发展战略的提出,电解铝企业必须高度重视对大修废渣以及其他生产过程中所产生的固体废弃物的无害化处理问题。电解铝企业要增强环保意识,结合本企业的生产实践来积极应用先进的无害化处置技术,既要确保对大修废渣以及其他固体废弃物的无害化处理效果,又要在此基础上实现对资源的循环利用,从而降低企业的经营成本,增强企业的核心竞争力,为企业创造更大的经济效益和社会效益,从而推动电解铝行业的现代化发展。
参考文献
[1]?郭志华.电解铝生产固体废物大修废渣无害化处置技术[J].冶金与材料,2018,38(5):133,135.
[2]?申士富,王金玲,牛庆仁.电解铝固体废弃物的环境危害及处理技术研究现状[C]//中国环境科学学会学术年会.2010.