铝工业污染以大气污染为主。氧化铝产生的主要污染物是颗粒物和SO2 烧结法和联合法工艺的主要大气污染源是熟料烧成窑,其次是氢氧化铝焙烧 炉,拜耳法工艺没有熟料烧成窑,氢氧化铝焙烧炉是主要污染源 熟料烧成窑和氢氧化铝焙烧炉烟气均是采用旋风除尘器回收物料后,再经电 除尘器除尘.氢氧化铝焙烧炉烟气净化工艺流程见图12。 说明: 氢氧化铝贮仓 4,旋风冷却器 7,烟囱 8,氧化铝提升机 aIr aIr 图12氢氧化铝焙烧炉烟气净化工艺流程 随着生产技术改进和达标排放、总量控制的加强,近年氧化铝单位产品排污 状况有了明显改善。据203年调査资料,熟料烧成窑排尘浓度基本控制在100 604mg/m(标准状态,下同),90%的熟料烧成窑达标(GB9078-1996)排放;氢氧化 铝焙烧炉排尘浓度控制在40~231.6mg/m,100%达标排放 原料堆场扬尘,原料破碎、筛分,熟料中碎,石灰烧制,物料和氧化铝贮运等产 生粉尘(烟尘)的节点较多且分散(尤其是烧结法和联合法氧化铝厂),是造成环境 污染的重要原因之一,因此加强通风除尘是应引起氧化铝厂重视的问题。目前我 国氧化铝厂除原料堆场、物料输送扬尘控制仍存在较严重的无组织排放问题外, 其它各设备产尘点基本得到控制,尤其是九十年代较为棘手的熟料中碎除尘和石 灰炉除尘问题,均已得到完善解决
16 铝工业污染以大气污染为主。氧化铝产生的主要污染物是颗粒物和 SO2。 烧结法和联合法工艺的主要大气污染源是熟料烧成窑,其次是氢氧化铝焙烧 炉，拜耳法工艺没有熟料烧成窑,氢氧化铝焙烧炉是主要污染源。 熟料烧成窑和氢氧化铝焙烧炉烟气均是采用旋风除尘器回收物料后,再经电 除尘器除尘.氢氧化铝焙烧炉烟气净化工艺流程见图 12。 8 H O Al O 9 8，氧化铝提升机 9，流化床冷却器 H O 6，排风机 air air 9 Al O 7，烟囱 6 5 air 4 7 4 2，气态悬浮焙烧炉 1，氢氧化铝贮仓 5，静电除尘器 3，旋风预热器 4，旋风冷却器 说明： 4 4 2 3 3 3 1 H O Al(OH)3 图 8 氢氧化铝焙烧炉烟气净化工艺流程 随着生产技术改进和达标排放、总量控制的加强，近年氧化铝单位产品排污 状况有了明显改善。据 2003 年调查资料,熟料烧成窑排尘浓度基本控制在 100～ 604mg/m3 (标准状态，下同)，90%的熟料烧成窑达标(GB9078-1996)排放；氢氧化 铝焙烧炉排尘浓度控制在 40～231.6 mg/m3 ，100%达标排放。 原料堆场扬尘,原料破碎、筛分,熟料中碎,石灰烧制,物料和氧化铝贮运等产 生粉尘(烟尘)的节点较多且分散(尤其是烧结法和联合法氧化铝厂)，是造成环境 污染的重要原因之一，因此加强通风除尘是应引起氧化铝厂重视的问题。目前我 国氧化铝厂除原料堆场、物料输送扬尘控制仍存在较严重的无组织排放问题外, 其它各设备产尘点基本得到控制,尤其是九十年代较为棘手的熟料中碎除尘和石 灰炉除尘问题,均已得到完善解决。 图 12
熟料窑烟气除尘系统 O烧烟气除尘 (3)电解铝厂 预焙槽烟气中的主要污染物是氟化物和粉尘,其产生量约为总氟20~ 40kg/t-Al,粉尘量也较大,大气污染负荷占整个电解铝生产系统的9%以上。 我国预焙槽烟气均采用干法技术治理,该方法利用氧化铝对氟化氢的吸附性能, 在烟道中加入氧化铝吸附氟化氢,再通过布袋除尘器实现气固分离,达到烟气净 化,同时去除氟化氢和粉尘的目的,烟气处理工艺流程见图13。 压缩空气来自空压站 至电解车间 来自卸料 说明 袋除生备一 电解槽 3新鲜氣化铝贮槽 4氧化铝輸送管道 5定量加料器 6风动溜槽 7喷射式反应器 天窗排放烟气 进入净化 系统烟气 10罗茨鼓凤机 气力提升机 13排烟风机 14罗茨鼓风机 15载氦氧化铝贮槽 图13电解槽烟气净化工艺流程 大型电解槽烟气净化系统基本上能保持正常、高效运行,氟化物净化效率大 于98%(甚至超过99%),净化后氟排放浓度一般<3~6mg/m,粉尘< 30mg/m3(甚至<10ng/m3)。由于自焙槽存在工艺落后,集气效率低,烟气中含沥
17 (3)电解铝厂 预焙槽烟气中的主要污染物是氟化物和粉尘，其产生量约为总氟 20～ 40kg/t-Al，粉尘量也较大，大气污染负荷占整个电解铝生产系统的 99%以上。 我国预焙槽烟气均采用干法技术治理，该方法利用氧化铝对氟化氢的吸附性能, 在烟道中加入氧化铝吸附氟化氢,再通过布袋除尘器实现气固分离,达到烟气净 化,同时去除氟化氢和粉尘的目的,烟气处理工艺流程见图 13。 2 排烟管道 进入净化 系统烟气 天窗排放烟气 15 载氟氧化铝贮槽 11 气力提升机 10 罗茨鼓风机 14 罗茨鼓风机 12 反吹风机 13 排烟风机 9 高压风机 7 喷射式反应器 4 氧化铝输送管道 3 新鲜氧化铝贮槽 5 定量加料器 8 储气罐 6 风动溜槽 至电解车间 来自卸料站 布袋除尘器 压缩空气来自空压站 烟 囱 说明： 1 电解槽 大型电解槽烟气净化系统基本上能保持正常、高效运行，氟化物净化效率大 于 98％ (甚至超过 99％ )，净化后氟排放浓度一般＜ 3～6mg/m3 , 粉尘＜ 30mg/m3 (甚至＜10mg/m3 ＝。由于自焙槽存在工艺落后，集气效率低，烟气中含沥 熟料窑烟气除尘系统 Al(OH)3 焙烧烟气除尘 图 13 电解槽烟气净化工艺流程 ）
青烟而治理困难等诸多缺点,我国绝大部分自焙槽铝厂烟气均未得到有效治理, 污染物大部分排入环境,厂区周围环境空气污染严重,氟化物、粉尘、BaP浓度 均超过环境标准。全国只有少数几个自焙槽铝厂采用干法或湿法进行烟气净化, 但与预焙槽烟气治理相比,净化效率较低、排污量大。 大型预焙槽生产实景 自焙着生产实景 (4)铝用炭素厂 阳极焙烧炉的大气污染负荷占阳极生产系统的2/3以上,目前我国阳极焙烧 炉烟气治理主要有电除尘器捕集法(电捕法)、氧化铝吸附布袋除尘法(干法)和碱 液吸收湿式净化法(湿法)。 干法净化可同时除去烟气中的氟化物、粉尘和沥青烟,是欧、美等国的推荐 最佳实用技术,发达国家多采用该方法,该方法工艺及原理与电解槽烟气净化系 统相似,但由于焙烧炉烟气温度高,为使沥青烟气冷凝,进入布袋除尘器前烟气需 降温到90℃左右,干法浄化的投资基本与电捕法相当,但运行费较高且运行管 理复杂,因此我国阳极厂焙烧炉烟 气多采用电除尘器治理,而干法或 湿法采用较少。电捕法不能净化氟 化物,造成氟化物超标排放,因而 许多厂不监测焙烧炉烟气中的氟 化物,这也是我们收集此类数据较 电解烟气化系统目少的主要原因。 (5)我国铝工业大气污染物排放状况 近年我国铝工业大气污染物排放状况见表4
18 青烟而治理困难等诸多缺点，我国绝大部分自焙槽铝厂烟气均未得到有效治理， 污染物大部分排入环境，厂区周围环境空气污染严重，氟化物、粉尘、BaP 浓度 均超过环境标准。全国只有少数几个自焙槽铝厂采用干法或湿法进行烟气净化， 但与预焙槽烟气治理相比，净化效率较低、排污量大。 (4)铝用炭素厂 阳极焙烧炉的大气污染负荷占阳极生产系统的 2/3 以上，目前我国阳极焙烧 炉烟气治理主要有电除尘器捕集法(电捕法)、氧化铝吸附布袋除尘法(干法)和碱 液吸收湿式净化法(湿法)。 干法净化可同时除去烟气中的氟化物、粉尘和沥青烟，是欧、美等国的推荐 最佳实用技术，发达国家多采用该方法，该方法工艺及原理与电解槽烟气净化系 统相似,但由于焙烧炉烟气温度高,为使沥青烟气冷凝,进入布袋除尘器前烟气需 降温到 90℃左右，干法净化的投资基本与电捕法相当，但运行费较高且运行管 理复杂，因此我国阳极厂焙烧炉烟 气多采用电除尘器治理,而干法或 湿法采用较少。电捕法不能净化氟 化物，造成氟化物超标排放，因而 许多厂不监测焙烧炉烟气中的氟 化物，这也是我们收集此类数据较 少的主要原因。 (5)我国铝工业大气污染物排放状况 近年我国铝工业大气污染物排放状况见表 4。 电解烟气化系统 大型预焙槽生产实景 自焙槽生产实景
表4 大气污染物产生及排放状况 项目污染物名称 单位氟化物计沥青烟颗粒物 熟料烧成窑 kg/t-Al2O3 16~2.00 氧化 铝厂氢氧化铝焙烧炉|kg/tAlI 0.15~0.430.77~2.6 原料制备及贮运|kg/t-A2 0.13~1.2 电解|预焙槽 kg/t-A10.6~1.6 1.2~3.03.5~15 2.5~11* 铝厂自焙槽 2~4 3~12* kg/t-Al 4.0~15 16~18* 铝用阳极焙烧炉 kg/t-C 0.083 0.17~1.00.22~0.671.67 炭素煅烧炉(窑) kg/t-C 0.5~0.9 2.33 厂|物料制备系统 kg/t-C 0.02 0.083 1.67~2.5 注:“*”为设净化时排放量,“**”为不设净化时的排放量 1.3.2废水排放现状 氧化铝厂生产中物流呈碱液。九 生产废水处理厂十年代中期以前,氧化铝厂排放废水 p超标现象严重且单位产品排水量 大(5~21m3/t-A1203),对地表水体 的污染明显(如中铝河南分公司对唐 岗水库和山西分公司对黄河的污 染)。近年通过加强碱耗控制和采取 碱水回用等措施,我国氧化铝厂均配有集中污水处理厂,生产废水经处理后回用 排放得到有效控制。近年来,除一厂排水量较高(7.9m/t-AO外,正常生产时, 各厂排水量可降到2m/t-A1203以下。曾是氧化铝厂主要污染因素的碱水基本实 现零排放,各厂废水皿达标排放.但有的厂尚存在SS超标现象。 电解铝生产中不能有水进入物料流程,生产用水主要是各种设备冷却水,大 多可循环利用 铝用炭素厂若设有煤气站(尤其是冷煤气),其排水一般设有独立处理系统 因此排水能满足排放标准。 近年我国铝工业废水排放量及主要污染物见表5 1.4国外铝工业污染控制思路 1.4.1大气污染物控制及排放标准 国外氧化铝厂基本上采用拜耳法工艺,大气污染物产生量较少。主要污染源
19 表 4 大气污染物产生及排放状况 项目 污染物名称 单位 氟化物(F 计) 沥青烟 颗粒物 SO2 熟料烧成窑 kg/t-Al2O3 1.6～2.0 0.55 氢氧化铝焙烧炉 kg/t-Al2O3 0.15～0.43 0.77～2.6 氧化 铝厂 原料制备及贮运 kg/t-Al2O3 0.13～1.2 预焙槽 kg/t-Al 0.6～1.6 1.2～3.0 3.5～15 电解 铝厂 自焙槽 kg/t-Al 2～4* 16～18** 3～12* 18～40** 2.5～11* 18～25** 4.0～15 阳极焙烧炉 kg/t-C 0.083 0.17～1.0 0.22～0.67 1.67 煅烧炉(窑) kg/t-C 0.5～0.9 2.33 铝用 炭素 厂 物料制备系统 kg/t-C 0.02 0.083 1.67～2.5 注：“*”为设净化时排放量，“**”为不设净化时的排放量 1.3.2 废水排放现状 氧化铝厂生产中物流呈碱液。九 十年代中期以前，氧化铝厂排放废水 pH 超标现象严重且单位产品排水量 大(5～21 m3 /t-Al2O3)，对地表水体 的污染明显(如中铝河南分公司对唐 岗水库和山西分公司对黄河的污 染)。近年通过加强碱耗控制和采取 碱水回用等措施，我国氧化铝厂均配有集中污水处理厂,生产废水经处理后回用, 排放得到有效控制。近年来,除一厂排水量较高(7.96m3 /t-Al2O3)外，正常生产时, 各厂排水量可降到 2m3 /t-Al2O3 以下。曾是氧化铝厂主要污染因素的碱水基本实 现零排放,各厂废水 pH 达标排放.但有的厂尚存在 SS 超标现象。 电解铝生产中不能有水进入物料流程，生产用水主要是各种设备冷却水，大 多可循环利用。 铝用炭素厂若设有煤气站(尤其是冷煤气)，其排水一般设有独立处理系统。 因此排水能满足排放标准。 近年我国铝工业废水排放量及主要污染物见表 5。 1.4 国外铝工业污染控制思路 1.4.1 大气污染物控制及排放标准 国外氧化铝厂基本上采用拜耳法工艺，大气污染物产生量较少。主要污染源 生产废水处理厂