浅谈电解铝废气中氟化物的控制技术
摘要：我国是电解铝生产大国，2021年我国铝产量达到3751.4万t，用大修渣产废系数20kg/tAl测算，相当于产生大修渣约75万t，大修渣包括废阴极炭块和废槽衬，废阴极炭块作为大修渣的主要成分，是电解铝生产过程中主要的废物，其原始组成为无烟煤和沥青粘结剂。电解过程中会产生氟化铝、冰晶石、氟化钠等。必须用作电解质，以降低电解温度和能量消耗。由于熔盐反应和热作用、化学作用、机械侵蚀、电作用、钠、电解质渗透引起的化学反应，铝电解槽阴极炭块在使用一段时间后会损坏碎片。
关键词：电解铝；含氟废气；排放量；控制技术
引言健身房私教
伴随着高容量铝止裂槽的开发和应用，近年来铝止裂槽的国际发展发生了巨大变化。电解铝的生产主要是由碳原子引导的成熟的冰铝溶液熔化到直流中，在槽内电反应，对液态铝产生负面影响。电解槽的烟气主要来自于炭阳极以及高温电解液，其污染物主要有二氧化硫、气态和固态氟化物及颗粒物。其中，电解铝的特征污染物为氟化物，含氟气体是剧毒气体，极
易通过呼吸道或皮肤进入人体，会引发骨质增生和肺部疾病，同时也会危害周围的动植物及腐蚀金属建筑物，因此研究电解铝废气中的氟化物的控制技术对社会具有重要意义。
1 电解铝危险废物污染研究现状
1.1 国外电解铝工业危险废物处理处置技术
1946年，国外已经开始对电解铝生产过程中大修渣进行研究，直到20世纪80年代初至90年代，国外不少电解铝企业已经开发了大量的危废处理技术，在这一时期发展起来的技术，大部分都是基于火法，该方法一般分为3步，首先炭质材料的燃烧，其次的氧化分解，最后为氟化物的转化，具有炭燃烧耗尽和氟化物回收率低的特点，是一种环境友好型的处理方式，不会产生二次污染。这种方法是美国铝业公司开发的Osmelt反应器技术和美国雷诺兹金属公司开发的闭环工艺，这项技术当时应用很广泛，主要原因是使用的工艺操作简单、快速且易于控制，因此对这项技术的需求也非常迫切。21世纪以来，对资产回收的认识有所提高，电气和电子行业危险废物中的碳和氚的回收频率普遍存在。在全球范围内，研究人员关注湿度。以里斯本和Ntuk为主要代表的研究人员在理论和分子层面对反应条件进行了精确控制，从而大大提高了铝和氚的回收率。
1.2我国电解铝工业危险废物处理处置技术
目前，我国对电解铝行业危废处理技术的关注度与日俱增，普遍采用的堆存法处理电解铝行业产生的危险废物，造成了严重的资源浪费和土壤污染问题。近几年来，我国供给侧的深入和去库存的脚步加快，也加快了电解铝行业落后产能的节奏，但相关产能过剩的矛盾仍然十分巨大，因此需要强化工艺管理和技术革新。
2电解铝废气中氟化物的控制技术研究
物料运行平衡法优化生产技术。物料运行平衡法是指向槽内所供原料中的各组分量达到与其在各产物中分布量总和相等的状态。例如，在电解生产过程中，采用420KA大型预焙阳极电解槽的生产工艺，每次生产的铝用量为18公斤，纯溴用量为13.957公斤，电解槽的费用主要由四部分组成。一种带有电解烟雾。二、罐体内衬与电解池大修渣一起吸附排放；第三，由于原料运输、残余极处理的出料等造成的机械损失；第四，暴行带走。电解烟气中的大部分钨由烟气净化系统回收，返回电解池，排出少量大气。残极带来的钨大部分以电解液的形式回收，少量残极通过阳极焙烧系统，焙烧时通过烟气净化系统处理后，一部分进入净化树脂和粉尘，一部分通过烟道进行净化和排出。电解池中添加的氟由三部分组
成:一、添加的氟化盐；第二，烟气净化系统回收的氟化物；第三，来自阳极的氟。溴平衡的计算是用吨铝产品，电解池总收入为29.982千克/吨。al，额外的氟化盐为15.018千克/吨。al，占溴总量的50.09%。干法溴处理系统的回收量为13.957千克/吨。l，占溴总量的46.55%。阳极返回的氟量为1.007千克/吨。l，占氟总量的3.36%。在费用中，槽衬吸收11.196千克/吨。l，占氟总量的37.34%。电解烟气中氟的排放量为16.051千克/吨。l，占氟总量的53.53%。运输、铸造残渣、残极等机械损失产生的氟量分别为1.795千克/吨。al，0.209千克/吨。al，0.731千克/吨。al，或分别为5.99%和0.7%。
3电解铝废气中氟化物排放管理系统建议
3.1强化无组织排放管控
电力厂无组织烟气排放主要受到排放缺口效率和气体密度的影响。提高电铝业的组织排放控制，提高排放链的效率，缩小阀门之间的距离，加强弹性与水平阀门之间的密封，尽量减少气流阻力。科学控制吸烟会相应增加风机和气流，控制清洗系统的风机会产生足够的负压，以弥补排气骨架内部与装饰板之间的空隙，并确保烟雾无法承受。近年来，高容量冲减的设计增加了近20%。虽然吸烟量增加导致清洁系统吸烟量增加，投资和运营费用增
黑龙江省移动网上营业厅加，但在某些情况下，车间天窗解决方案的污染物排放量也减少了25-30%。
3.2优化铝电解槽出口排烟管道技术
铝放电过程中的氯化物气体主要通过排气管道吸收，并引导至净化系统。不同的防火梯引道技术会影响插槽内的烟雾和负压。因此，优化消防梯引道消防设备是有意义的。例如配有小型风机的双通道技术，在铝卸载过程中工作正常，随着烟雾的增加，用小型风机打开二级气流，通过主次级道路和次级道路的共同作用释放烟雾，从而增加烟气在卸载过程中的数量；静脉技术也很有用。根据电气和车间火焰稳定器，以6-7米的引线距离连接10-20支支支管。由于距系统最远的分支管道具有最大的压降，因此可以通过将最远的管道(通常为3-5)设置为矩形脉冲来最大限度地提高远程电气释压的效率。支管中的气流比主管快，支管连接到主管。分支中的烟会影响主风管的气流，导致气流管道的动态交换，增加主风管的送风流量，减少局部阻力损失。或者，可以使用压缩空气通过压缩空气增加管道的烟雾，并调整管道上的进纸阀和喷嘴。这种方法比小型风机的双发射机技术成本低，采购成本低，但只能增加大约40%的烟。这项技术已经应用于加拿大铝业。
结束语
综上，在电解铝行业，氟化物的管控和减排任务延伸到各个领域。电解车间作为氟化物排放的主要领域，其它领域的减排也尤为重要，譬如电解质加工、阳极组装、残极处理等领域，也能为减排做出贡献。在现有的技术条件下，只有优选先进技术才能使电解铝厂在环境性能方面达到显著的改进。严格执行国家和地区的环保要求，通过对电解铝行业各领域的精心操作、物料管理和无组织排放过程控制，使之显著降低氟化物排放，才能在环境保护方面取得显著效益，这才是铝工业健康可持续发展的重要条件。
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