铝冶炼行业主要危险废物的判别分析研究

1、    铝冶炼行业主要危险废物的判别分析研究    白志彪摘要：回顾了我国铝冶炼技术的发展现状，在分析了国内铝冶炼技术存在不足的基础上，指出了我国铝冶炼技术的发展趋势。关键词：铝冶炼；危险废物；污染；判别；前言我国的铝冶炼工业经过几十年的发展，取得了前所未有的成绩，2000年氧化铝产量达429万t，铝锭283万t，我国已成为世界铝生产和消费的大国。这一成绩的取得，与科技的贡献是不可分的。现就我国氧化铝和电解铝方面所取得的成绩作一回顾，并就我国氧化铝生产技术的发展趋势作一分析。一、问题的提出铝工业是重要的基础产业和战略产业，铝材是现代工业的基础原材料，是我

2、国国民经济第二大应用金属，是推动我国国民经济健康发展的重要动力。近年来，作为原铝生产原料的氧化铝在国内市场供应缺口较大，各地争相上马氧化铝项目，使得我国氧化铝总体产能飞速增长，近十年平均每年增幅均达11%以上。 2004年我国氧化铝产量1289万吨/年，净进口585万吨/年，2009年我国氧化铝产量2278万吨/年，净进口514万吨/年。氧化铝工业属于资源消耗性行业，生产过程中产生的废水、废气、废渣等"三废"污染物会对周边环境产生一定程度的影响。随着我国氧化铝行业的不断壮大，其环境问题日益受到人们关注。经过氧化铝专业领域和环保领域的共同努力，氧化铝生产过程中的各个污染环节基

3、本得到控制，但部分环节与国际先进水平相比，尚有差距。二、危险废物判别铝冶炼业产生的危险废物种类不多，但一般数量较大，很多属于大宗危险废物，不合理处置危害很大。国家危险废物名录中与铝冶炼业直接相关的危险废物主要集中在“hw48 有色金属冶炼废物”的4个小项。下面根据生产阶段具体分析：（一）氧化铝生产氧化铝生产过程中产生的危险废物主要为赤泥、煤焦油、含酚污泥等。1.赤泥赤泥是以铝土矿为原料生产氧化铝过程中产生的强碱性固体废物。每生产 1 吨氧化铝，大约产生0. 8 吨 1. 5 吨赤泥。根据氧化铝生产方法，赤泥可以分为拜耳法赤泥、烧结法赤泥和联合法赤泥。赤泥的矿物组成、化学组成及性质因原料和工艺不

4、同而异。一般烧结法赤泥和联合法赤泥组成和性质较为相似，拜耳法赤泥又分为高温拜耳法和低温拜耳法两种，在组成上有所差异。烧结法赤泥和联合法赤泥化学组成以 ca o、si o2为主，拜耳法赤泥中，al2o3、na2o 含量较烧结法赤泥高。赤泥的危险特性主要表现为较强碱性。所以应对氧化铝生产过程中产生的赤泥进行危险废物的判别。ph值大于12.5的赤泥应按危险废物管理。2.煤焦油煤气发生炉是氧化铝生产的主要配套设施，为焙烧炉提供能源，煤气发生炉产生的煤气经冷却、洗涤净化、电捕焦油器捕焦后用煤气排送机加压后送至用气处。冷却、洗涤净化产生的洗涤水进入隔油沉淀池，便产生了煤焦油。煤气发生炉产生的煤焦油，由于在

5、气化炉内的生成温度一般在 400 600，称为中温焦油，它的特点是重馏份比重大、含水多，不符合国家高温煤焦油的质量标准，外观呈黑色或黑褐色粘稠状液体，具有特殊的臭味，可燃并有腐蚀性，是一种高芳香度的碳氢化合物的复杂混合物，已确认为致癌物。若直接进入水体、土壤等周边环境，将产生严重的环境污染问题。中温焦油可以用国家危险废物名录直接判别，属于危险废物。3.含酚污泥煤气洗涤塔的洗涤水进入隔油沉淀池，经除油、沉渣后再依次进入热水池、冷却塔、冷水池循环使用。煤气洗涤循环水属于浊循环水，其中含有挥发酚、cod、bod5、石油类等污染物，为了保证煤气洗涤系统的正常运行，需对循环水进行物化或生化处理，并定期将

6、处理产生的污泥清出，以保证循环水系统的正常运行。处理产生的污泥含有挥发酚、石油类等污染物，具有一定的毒性，含酚污泥可以用国家危险废物名录直接判别，属于危险废物。4.废机油机油是各种设施优良运行和延长使用寿命的重要保障，机油的使用必定伴随着变质而需要换油，废机械润滑油主要产生在加压泵房、空压站、发电机组等动力车间和机械传动设备上，废机油具有一定的毒性，可以用国家危险废物名录直接判别，属于危险废物。（二）电解铝生产过程中产生的危险废物主要为大修渣、浮渣（ 铝灰） 、残阳极等。1.大修渣电解预培槽寿命一般为4 7年，到时炭阴极内衬将失效，必须对电解槽进行大修，更换槽内衬，大修渣的产生量大约为电解铝产

7、量的 3%，是电解铝行业生产量、危害性都最大的危险废物，以一个年产电解铝80万吨的企业为例，每年的大修渣产生量在2万吨以上。大修渣主要由废阴极炭块、阴极糊、沉积物、耐火砖、保温砖等组成，大修渣浸出液可溶氟质量浓度可达1000 mg/l以上，远大于危险废物鉴别标准 浸出毒性鉴别（ gb50853-2007）中100mg/l 的标准，并含有氰化物，属于危险废物。2.浮渣（铝灰）铸造车间精炼过程中混合炉炉面将会产生少量浮渣，通过“扒渣”被收集，或手工操作从炉中捞出漂浮的混合物，或用自动化设备撇去漂浮的浮渣，主要成分为铝，三氧化二铝，二氧化硅，氧化钙、氧化镁、氧化铁和电解质等，通常显白色，符合国家危险

8、废物名录hw48 有色金属冶炼废物中“粗铝精炼加工过程中产生的盐渣、浮渣”的描述，废物代码331-025-48，属于危险废物。3.残阳极在电解槽的电化学反应过程中，碳素阳极与氧反应生产co2和co而不断消耗，通过定期更换预焙阳极块进行补充，更换下来的残阳极上附着有阳极泥（ 电解质） ，氟化物含量很高，根据危险废物鉴别标准的限制，属于危险废物。4.废离子交换树脂电解铝企业基本都配置火电厂，电厂的锅炉用水使用前须进行软化处理，离子交换就是软化处理的主要工艺之一，饱和或废弃更换下来的废离子交换树脂就属于有机树脂类废物。三、对策建议（一）选择合适的氧化铝工艺首先，普及拜尔烧结串联工艺。其显著特点是：先

9、用拜尔法处理矿石，提取其中的大部分氧化铝，然后再用烧结法回收拜尔法赤泥的氧化铝和碱，原则只烧赤泥熟料，而不添加矿石，而混联法除了处理赤泥还同时处理一部分低品位矿石。由于烧结法部分产量比例缩小，能耗减小，总成本降低；由于矿石经过拜尔法和烧结法两次处理，氧化铝总回收率高，碱耗降低。（二）提高技术装备水平，实现高效能降耗要想降低各个工序的单位能耗及原材料消耗，降低劳动强度，提高劳动生产率，就得采用高新技术和先进的装备，提高设备大型化、高效化和自动化水平，此类先进技术和装备主要包括：强化溶出成套技术及装备；高效沉降技术及装备；大型液固过滤分离设备（叶滤机，立盘、平盘过滤机）及技术；降膜蒸发技术；大型平底 mig 搅拌槽的设计应用技术；悬浮焙烧技术；氧化铝生产过程中的自动检测与控制技术。此外，针对生产过程的重要环节，开发和应用拜尔法原矿浆及烧结法生料浆自动配料技术、熟料窑自动控制技术、粗液常压脱硅技术、高浓度碳分母液蒸发析盐技术、余热利用技术，以达到节能、降耗、增产的目的。結束语总之，我国铝冶炼技术水平近些年来得到了迅速的