《铝灰基微孔净水剂》编制说明

中国循环经济协会团体标准

《铝灰基微孔净水剂》

（征求意见稿）

编制说明

2023年10月

一、工作简况

任务来源：

背景与意义：铝灰主要来自于金属铝、铝合金、废铝的熔铸过程，

涉及电解铝、铝加工和再生铝的生产过程，是铝工业不可避免的固体

废物，每年的产生量约500万吨。铝灰中含有大量具有经济价值的氧

化铝、金属铝，是一种可再生的铝资源；但同时含有一定量的氮化铝、

氟化物、碳化物，在存放过程中遇水或吸潮会产生氨气、氢气和甲烷

等有害易爆气体，由此被列入《国家危险废物名录》，代码为

321-024-48、321-026-48、321-034-48。研究和开发铝灰的回收利用

技术，对于提高企业的经济效益、保护生态环境具有重要的现实意义

和实用价值。

净水剂是指投放入水中能和水中杂质产生吸附、桥接、聚合反应

的药剂，从而起到净化水质的目的。铝灰可作为生产净水剂的原料，

一般采用盐酸/硫酸溶解法生产净水剂，这种方法在国内占有较大的

比例。由于铝灰中除氧化铝以外还含有氮化铝、铝镁尖晶石、氯化钠、

氯化钾、二氧化硅、氟化物等物质，因此生产的净水剂质量差，同时

生产过程中由于析出氨气对环境污染较大，而且剩余的30%残渣难处

理仍然属于危废。因此，如何高效、环保地利用铝灰，回收铝灰中有

价元素，将其制成高品质的净水剂，用于处理工业废水具有十分重要

的意义。

沸石是晶态铝硅酸盐，微孔分布有序，大小均匀（孔径小于2nm），

由于其热稳定性高、耐辐射、经济、环保等特点而备受关注。沸石作

为吸附材料，能够很好地对水中的微污染物进行去除、如氨氮、挥发

酚、氰化物、亚硝酸盐、浊度等，对重金属离子以及含氧酸阴离子等

的去除效果也颇为显著。沸石晶体内部存在着大量排列有序、大小均

匀、彼此贯通并与外界相连的孔穴和孔道。孔径的大小是决定沸石的

选择吸附性原因之一。各种沸石晶体内部都有自己特定形状和大小的

的空穴和孔道，只有颗粒孔径与直径较小的分子才能通过孔道而被吸

附。

立项必要性：利用铝灰生产微孔净水剂（具有类似沸石的结构），

不仅能够有效的解决工业危废铝灰的全量利用，而且能够得到高品质

的微孔净水剂，具有较好的经济效益和显著的社会环境效益。目前还

没有相关标准规范铝灰制备的微孔净水剂的产品质量。因此，制订铝

灰基微孔净水剂产品标准十分必要，既能促进铝灰的增值利用，又能

规范和引导铝灰基微孔净水剂产品的生产与销售。

牵头单位：郑州大学、陕西春晨博发铝业科技有限公司

协作单位：陕西春晨创合再生资源利用有限公司、郑州绿之冶环

保科技有限公司、西安建筑科技大学、中圣环境科技发展有限公司

主要起草人：陈喜平、崔春、赵伟东、赵蕤、王泽华、张诗楠、

张凯

二、工作主要过程

（一）前期准备

目前已完成队伍组建、资料国标调研和技术储备三方面前期工作。

1.队伍组建

在队伍组建上，依托研究院所研究平台和科研开发实力，结合生

产企业和用户单位的实际需求，对标准所需的技术指标及相关要求进

行实验验证及编制工作。郑州大学是主要编制单位，陕西春晨博发铝

业科技有限公司、陕西春晨创合再生资源利用有限公司、郑州绿之冶

环保科技有限公司、西安建筑科技大学、中圣环境科技发展有限公司

等单位参与了相关工作。

郑州大学是国家双一流大学建设高校，拥有两院院士17人，长

江学者和国家杰青20余人，曾牵头主编多项国家、行业标准，研究

基础扎实，2021年发表实施了“铝电解碳渣资源化利用技术规范”，

正在牵头修订“铝灰渣”行业标准。为充分听取铝灰资源化利用产业

链上下游企业或单位及相关行业内专业人士意见，还邀请了各类意愿

单位加入标准编制队伍，使本标准的编制更符合实际需求及使用现状。

陕西春晨博发铝业科技有限公司是榆林市当地铝加工的龙头企业，建

设5万吨/年铝板带箔铸轧生产线、冷轧生产线，5万吨/年铝板带箔

铸轧车间、冷轧车间及配套设施等，对铝灰资源与环境属性有着深刻

认识与迫切的处理需求；陕西春晨创合再生资源利用有限公司承担标

准制订的相关费用和提供铝灰样品和洗煤废水。郑州大学和西安建筑

科技大学完成了净水剂项目可行性研究报告，委托中圣环境科技发展

有限公司完成了项目环境影响评价报告书，即将开展净水剂项目施工。

郑州绿之冶环保科技有限公司承担标准制订过程的产品吸附能力的

评价工作。

上述各单位通过明确的分工合作、有效的沟通机制以及资金和技

术的交流互补，对本标准的编制有着重要意义。

2.资料国标调研

目前，铝灰基微孔净水剂产品在世界范围内并没有广泛的研究报

道或生产报道。在学术研究方面，目前关于铝灰制备净水剂的研究文

献或专利集中于我国各高校及科研机构、企业等，表明我国在铝灰资

源化利用方面及相关技术、标准的需求较大。目前尚未发现关于铝灰

基微孔净水剂产品的标准，仅有铝灰基聚合氯化铝等其他产品的相关

分析、产品指标，分析检测方法。例如，GB/T22627《水处理剂聚合

氯化铝》，GB15892《生活饮用水用聚氯化铝》等。因此，铝灰基微

孔净水剂的产品生产标准推进不仅有助于对净水剂产品的指标分析，

同时有助于相应产品和技术在市场中的推广和应用。

3.技术储备

(1)完成了铝灰制备微孔净水剂工艺的开发，所制备铝铝灰制备

微孔净水剂的性能指标满足GB/T15555.11固体废物-氟化物的测定

离子选择性电极法的要求。

(2)完成了铝灰基微孔净水剂处理洗煤废水的实验，称取一定量

的微孔净水剂投入到洗煤废水中，验证净化效果，记录净水剂使用量、

净化时间、浮游物吸附量等参数。研究分离过程中不同粒级、搅拌时

间等的分离规律。

（二）标准编制指导思想

微孔净水剂团体标准的编制以《中国循环经济协会标准管理办法

（试行）》文件为指导，遵循《中华人民共和国标准化法》、《中华

人民共和国标准化法实施条例》、《团体标准管理规定（试行）》等

国家法律法规相关规定。

（三）标准起草编制过程

在本标准项目工作提出后，郑州大学负责牵头，陕西春晨博发铝

业科技有限公司、陕西春晨创合再生资源利用有限公司、郑州绿之冶

环保科技有限公司等单位参与，成立了标准编制工作组，开展具体工

作。标准编制工作组的主要工作过程如下：

2022年9月，陕西春晨创合再生资源利用有限公司30kt/a铝灰

脱氮固氟生产净水剂项目完成环境影响评价，准备开始项目施工。

2022年10-12月，郑州大学牵头完成标准立项相关事宜，多家

单位成立了标准联合编制组，讨论本标准草案。

2023年1-3月，在编制组及单位内部进行了多次交流，形成了

该标准的讨论稿；

2023年4-6月，广泛收集意见，对本标准进行了认真的修改和

完善，最终形成标准征求意见稿。

2023年7-9月，郑州大学向循环经济协会提交申请团体标准《铝

灰基微孔净水剂》中期评审材料，组织召开《铝灰基微孔净水剂》团

体标准中期评审会。

三、确定中循协标准主要技术内容的论据

（一）标准架构

1范围

2规范性引用文件

3术语和定义

4示式性

5分类技术要求

6试验方法

7检验规则

8标志

9包装、运输、贮存及质量说明书

参考文献

（二）范围

本文件规定了铝灰基微孔净水剂的术语和定义、技术要求、试验

方法、检验规则、标志、包装、运输和贮存。

本文件适用于铝灰基微孔净水剂。该产品主要用于洗煤废水、选

矿废水处理等。

（三）术语和定义

本文件确定了2个术语及其定义，如下所示。

铝灰aluminumdross

从电解铝、铝加工和铝再生行业产生的固体废物。

铝灰基微孔净水剂aluminumdross-basedmicroporouswater

purifier

以铝灰为原料，添加反应助剂，通过加热处理得到的具有微孔结

构和吸附作用的产品。

(四)示性式

铝灰基微孔净水剂示性式表示为xNa2O·yAl2O3·zSiO2

（五）分类技术要求

铝冶炼行业、变形铝及铝合金行业和铸造铝合金行业产生的铝灰

或铝灰渣经处理后，制备出的微孔净水剂技术指标应符合表1规定。

微孔净水剂按产品名称、等级和标准编号的顺序标记。示例：符合

T/CACE-2022，等级为一级的微孔净水剂标记为：工业处理洗煤废水

用微孔净水剂一级T/CACE-2022

表1微孔净水剂技术指标

项目一级品二级品合格品

氧化钠，wt%≥33≥30≥27

氧化钙，wt%≤2≤3≤5

氧化铝，wt%≥55≥50≥45

可溶氟，mg/L（净

水剂的安全角度、

≤10≤20≤30

慎重考虑、控制

1.0mg/L）

氯，%≤1.0≤1.5≤2.0

氮，%≤0.05≤0.1≤0.1

悬浮物固体含量，

≤100≤200≤300

mg/m3

（六）试验方法

本标准中的微孔净水剂指标分析方法如下所示：

氧化钠、氧化钙和氧化铝含量——X射线荧光光谱法

可溶氟含量的测定——离子选择性电极法

氮含量的测定——红外热导法

氯含量的测定——离子色谱法

浸出毒性的测定——电感耦合等离子体发射光谱法

（七）检验规则

1检验分类

1.1出厂检验

出厂检验项目应为附着水含量、细度、氧化钠、氧化钙和氧化铝

含量。

1.2检验项目及取样

1.2.1检验项目

每批微孔净水剂应对化学成分、浸出毒性、吸附能力和外观进行

检验。

1.2.2取样

生产过程取样按照标准GB/T6609.22氧化铝化学分析方法和物

理性能测定方法取样制定生产过程取样方案进行。

建议供需双方在合同中规定仲裁取样的方法，如没有规定，按照

GB/T24487氧化铝仲裁取样方式取样。

袋装微孔净水剂，每批至少随机选择3袋，用直径15～20mm的

铜管探针沿包装袋对角线插入深度不小于袋长2/3处，取同等质量的

试样。将所取得的局部试样充分混合，按四分法缩分至重量不少于

500g，分装于两个清洁干燥的具塞广口瓶中密封。瓶上粘贴标签，注

明生产厂名称、产品名称、批号、采样日期和采样者姓名。一份作为

实验室样品，另一份保存备查，保存时间由生产企业根据实际情况自

行确定。

1.3检验结果的判定

生产厂应保证每批出厂的微孔净水剂产品都符合本标准的要求，

检验结果如有指标不符合本标准要求，应重新自两倍量的包装中采样

进行复检。复检结果即使只有一项指标不符合本标准的要求时，则判

该批产品不合格。

（八）标志和随行文件

1标志

微孔净水剂包装上应有牢固清晰的标志，内容包括生产厂名、厂

址及产品名称、级别、净含量、批号或生产日期、本标准编号及GB190

中规定的“腐蚀性物质”和GB/T191中规定的“怕雨”标志。

2随行文件

产品出厂时应附有每批原料应附有质量证明书。证明书上应标明：

a.产品名称、批号、级别、净重；

b.生产商名称、地址、生产日期；

c.化学成分含量、浸出毒性等指标检验结果；

d.供方质监部门的检印；标准编号。

（九）包装、运输、贮存

1包装

包装原则为防水、防潮。微孔净水剂采用内衬聚乙烯塑料薄膜袋

的复合塑料编织袋包装。双层包装的内袋和外袋应牢固缝合，无漏缝

现象。每袋净含量为25kg，也可根据用户要求的规格进行包装。

2运输

微孔净水剂在运输过程中应有遮盖物，防止污染、破损，防止雨

淋、受潮。

3贮存

微孔净水剂应贮存在通风、阴凉、干燥的库房内，防止雨淋、受

潮。在符合本标准贮存条件下，从出厂日期起，微孔净水剂产品保质

期为24个月。

四、主要试验（验证）的分析、综述报告，技术经济论证，预期的经

济效果

试验分析及综述报告已经开展了如下相关工作：

(1)完成了铝灰制备微孔净水剂工艺开发，完成了所制备铝灰基

微孔净水剂化学成分的含量均符合YST869-20134A沸石化学成分

分析方法X射线荧光法测定的要求，如表1所示。

表1铝灰原料和净水剂产品成分分析

元素AlNaMgSiCaFeClK总FO

铝灰原料(%)37.597.046.071.330.281.055.810.631.44Balance

产品(%)30.8016.359.082.361.471.175.750.831.40balance

(2)完成了铝灰基微孔净水剂处理洗煤废水悬浮物固体含量的实

验，如图1所示，当铝灰基微孔净水剂添加量为处理洗煤废水的5‰，

洗煤废水中固体悬浮物的吸附率为99.7%，即铝灰基微孔净水剂用量

为2kg/t可实现洗煤废水良好处理。由图2所示，微孔净水剂在5‰

添加量时，固液分离效果最好。

图1微孔净水剂添加量对于洗煤废水悬浮物固体吸附率的影响

图2微孔净水剂添加量对于洗煤废水吸附能力图示

同时铝灰基微孔净水剂处理废水后，为保证洗煤工作的连续进行。

考察了5‰添加量条件下，10分钟内微孔净水剂处理洗煤废水的沉降

速度。由图3所示，10分钟内，前3分钟沉降速度最快，说明铝灰

基净水剂可以满足洗煤厂洗煤的工作。

图3微孔净水剂添加量为5‰时洗煤废水沉降速度

(3)完成了微孔净水剂中各个指标分析方法的确定。分别考察了

GB/T6609.22《氧化铝化学分析方法和物理性能测定方法取样》；

GB5085.3《危险废物鉴别标准浸出毒性鉴别电感耦合等离子体发

射光谱法》；GB/T8005.4《铝和铝合金术语第4部分：回收铝》；

GB/T11901《水质悬浮物测量重量法》；GB/T15555.11《固体废物

-氟化物的测定离子选择性电极法》；YS/T575.17《铝土矿石化学分

析方法第17部分:硫含量的测定》；YS/T1179.1《铝灰、渣化学分析

方法第1部分：氟含量的测定》；YS/T1179.3《铝灰、渣化学分析

方法第3部分：碳、氮含量的测定》；YS/T1179.5《铝灰、渣化学

分析方法第5部分：氯含量的测定》。目前编制组已完成了铝灰基微

孔净水剂技术指标分析方法的确定，所测定实验数据稳定性较好，误

差均在要求范围内。

技术经济论证：

预期的经济效果：国内目前还没有发布相关的铝灰基微孔净水剂

的标准，本标准的制定，可补充完善产品标准体系，有助于实现产业

联通。本标准的推广应用可指导危险废弃物铝灰的资源化利用，减少

铝灰堆存对环境的污染，避免铝灰资源的浪费。初步估计，国内采用

本标准可帮助潜在链接双方建立合作关系，实现铝灰制造厂家与聚合

氯化铝生产厂家的密切联系，资源环境效益显著。

五、采用国际标准的程度及水平的简要说明

本标准依据《中国循环经济协会标准管理办法（试行）》，遵循

《中华人民共和国标准化法》、《中华人民共和国标准化法实施条例》、

《团体标准管理规定（试行）》等国家法律法规相关规定进行编制，

按照GB/T1.1《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起

草规则》的规定起草。

本标准在起草编制过程中参考如下标准：

HG/T2691《沸石分子筛动态二氧化碳吸附的测定》

YST667.3《化学品氧化铝化学分析方法.第3部分4A沸石中镉、

铬、钒含量的测定.电感耦合等离子体发射光谱法》

YST667.4《化学品氧化铝化学分析方法第4部分4A沸石中

砷、汞含量的测定氢化物发生-电感耦合等离子体发射光谱法》

YST869《4A沸石化学成分分析方法X射线荧光法》

QB/T1768《洗涤剂用4A沸石》

目前暂无铝灰基微孔净水剂产品指标相关标准，