李亮
新疆众和股份有限公司 新疆乌鲁木齐 830013
摘要：电解铝生产过程中会产生多种有害物质，如废水、废弃物等，这些污染物质对环境质量影响较大，若不及时采取有效措施加以解决，将使问题进一步加剧，从而对人类健康构成严重威胁。因此，应制定科学的方案来解决和控制该问题。
关键词：电解铝；环境污染；治理措施
电解质是在电解过程中，因在高温作用下，各种氟化盐会被熔为电解质。同时，在电流作用下，电解质及氧化铝会析出一定的金属铝，从而产生一定的化学反应，进而生成氟化氢、氟化硅等气体，这些气体是电解过程中的污染物，若不能及时有效地净化，会对空气产生一定的影响，具有很大的污染性。而在电解过程中，由于一些粉尘会不断飞扬，对周围环境也会产生一定的影响。基于此，本文详细探讨了电解铝企业的环境污染问题及治理措施。
一、电解铝定义
电解铝是通过电解所得到的铝。现代电解铝工业所采用的方法是用冰晶石作溶剂，以氧化铝为溶质，通过阳极碳素体、阴极铝液，再给它注入足够强大的直流电，在950℃～970℃极高温环境下，在电解槽内的两极上进行电化解法反应,此过程即为电解铝。其应用化学方程式为：2A1203+3C-通电→4A1+3C02；阳极：202-+C-4e-=C02↑；阴极：A13++3e-=A1。
二、电解铝污染物
1、电解铝生产系统。在电解铝生产过程中，以碳素体和铝液分别作为阳极和阴极，在直流电和950℃～970℃作用下，碳素阳极与氧发生反应生产一氧化碳和二氧化碳而不断消耗，故需对碳素阳极进行定期补充；阴极产物为铝液，铝液从电解槽内通过出铝抬包抽出进入混合炉和铸造机制成铝锭。在电解过程中，电解槽中会溢出大量的氟化物气体、氟化物粉尘、二氧化硫和其他粉尘颗粒，这些产物是电解铝企业主要污染物。有资料显示，电解铝企业氟化物污染物产率为20～35kg/t-Al，且电解铝企业中的99%以上的污染物均在电解铝过程中产生。
2、污染物
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及粉尘，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；阳极中含有的沥青在电解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)固体废弃物污染。电解铝企业一般会在3～4年对电解槽进行清理和大修，会更换电解槽的内衬和槽体内的耐火材料；更换下来的槽内会含有大量的氟化物及其他的有毒物质，若处置不当会产生二次污染；如堆放在室外时，下雨或下雪后会造成废弃物内的氟化物渗入地下，造成地下水和土壤污染，并在大风作用下产生有毒粉尘等。
3)噪声污染。电解铝生产企业生产中的另一类污染-噪声污染,往往易被人们所忽略。
电解铝企业产生的噪声污染主要表现为企业内部污染,对操作人员的健康有很大的危害。噪声污染源主要有:铸造机、空压机、鼓风机、排烟风机、高压离心风机、各类输送泵等,噪声性质属于机械性噪声和动力性噪声。这些噪声对人体均可产生不良影响,如损伤耳膜、听力下降,严重时会引起耳聋。
三、电解铝污染物危害
1、氟化物的危害。氟化物对呼吸道粘膜及皮肤有强烈的刺激和腐蚀作用，对土壤、农作物、人群都有严重危害。氟化物空气含量超过1mg/m3时，会直接危害到人眼、皮肤、呼吸器官等；氟化物空气含量达45～90mg/m3时，植物的叶组织就会坏死，极大的降低了周围植物的存活率。低浓度氟污染对人畜的危害主要为牙齿、骨骼的氟中毒，分别表现为牙齿着色发黄、牙质松脆脱落和腰腿疼、骨关节畸形、骨质密度变化等症状；当人体吸入氟过量时，就会引起骨硬化、骨质增生、斑状齿等氟骨病，严重时可使人丧失劳动力。
2、二氧化硫的危害。根据有关规定，我国生产车间的空气中二氧化硫浓度最高只可为15mg/m3，而且按现行国家标准《职业性接触毒物危害程度分级》中将二氧化硫划分为Ⅵ级有毒气体，归于轻度危害类。二氧化硫表现为无色气体，对眼和呼吸道黏膜具有强烈的刺激作用。轻则可使皮肤或眼接触发生炎症或灼伤，重则致使中毒者在数小时内因肺水肿、喉水肿、声带痉挛的发生而窒息。
3、粉尘的危害。电解铝生产厂家在生产中产生了以氧化铝粉尘、石油焦粉尘为主要成分的粉尘。粉尘的化学性质是危害人体的主要因素，因化学性质决定它在体内参与和干扰生化过程的程度和速度，从而决定危害的性质和大小。而且它们都能直接对人体肺部产生危害，一般粉尘进入人体肺部后，可能引起各种尘肺病。
四、电解铝企业环境污染治理措施
1、气体污染治理。①在电解铝过程中，所产生的废气主要是含有氟、尘及二氧化硫的气体，企业在对这些气体进行处理时，通常会选择氧化铝干法净化回收技术，其具体操作方法是先将烟气统一收集到排烟罩内，然后通过导管将烟气导入除尘器的反应器中，反应器中有氧化铝，可与烟气中的氟化氢进行反应，进而生成氟化铝，在烟气中的氟被降至国家规定的可排放含量后，可将其通过排气筒排放出去。②在电解铝企业中，由锅炉烟气电站所产生的烟气污染物主要是由于其中包含有二氧化硫、烟尘。对其中的氧化硫进行处理的技术，在我国已然较为成熟，其中被大部分电解铝企业所运用的是石灰石湿法烟气脱硫技术，其脱硫效果显著，可超过90%；而在除尘方面，较为常用的方法是电除尘器，其除尘效果已达到99%。
2、固体废弃物处理。考虑到槽内衬和耐烧材料在电解铝企业生产中都是非常危险的废弃物，在处理这些物质时一定要严格按相关标准和规定对其处理，在生产过程中出现的碳渣可借助阳极组装车间开展专业化处理，在达标后重新利用，而已损坏的阳极可对其修理后重新使用，生活废弃物一定要先进行严格的分类，之后才能交给换位部门进行全面处理，对其他固体废弃物的处理必须要充分根据处理中应遵循的原则和注意事项来操作及进行。
3、噪声污染处理。电解生产系统中产生噪声的生产设备有排烟风机等；碳素阳极生产的噪声源主要是破碎机、振动筛、球磨机、空压机及各类风机、排烟机等。噪声性质属机械性噪声和动力性噪声，针对不同性质的噪声设计采取相应的控制措施：排烟机出口加设消声器；对空压站设有隔音值班室；对破碎机、筛分机等设备噪声采取隔声或减振措施；在噪声较大且间断的工作区域，采取操作者配戴耳罩、耳塞进行个人防护措施。通过以上措施，电解铝项目的噪声污染影响在可接受范围内。
总之，随着我国工业水平的不断提高,电解铝企业的发展越来越快,然而,其对环境污染的问题也越来越严重。因此,加强对电解铝行业的环境污染问题及治理措施的研究,对促进电解铝行业的生存和发展具有十分重要的作用。
参考文献：
[1] 杨舜.电解铝企业的环境污染分析及治理措施研究[J].资源节约与环保，2017(05).
[2] 强春梅.电解铝企业环境污染及治理措施探析[J].中国新技术新产品，2017(06).