電解鋁工業(yè)危險廢物處理處置技術(shù)的發(fā)展方向

電解鋁工業(yè)在社會發(fā)展過程中有著較為顯著的作用，相關(guān)研究調(diào)查顯示，現(xiàn)如今有100%金屬鋁工藝所生產(chǎn)的，但是，這一行業(yè)在生產(chǎn)過程中會生產(chǎn)出一系列的危險廢物。研究調(diào)查顯示，平均每生產(chǎn)1t金屬鋁就會存在30~35kg的廢槽襯，而我國電解鋁工業(yè)排除的廢槽襯中可溶性F-含量大概在2000mg/L，CN-含量則在15mg/L左右，而這些廢料都可以將其稱之為危險廢物。在這種情況下，對電解鋁工業(yè)危險廢物進(jìn)無害化處理處置就成了國內(nèi)外研究人員都較為關(guān)注的問題，為此，該文也對其進(jìn)行了相關(guān)研究，特分享此文，以期能夠為電解鋁工業(yè)危險廢物處理作出一定的貢獻(xiàn)和提供借鑒意義。

國外電解鋁工業(yè)危險廢物處理處置技術(shù)

在1978年美國凱撒鋁業(yè)公司就已經(jīng)開發(fā)出了一種綜合回收利用電解鋁工業(yè)危險廢物處理工藝，這一工藝在使用過程中，主要就是將地面清掃料、廢槽襯、干式凈化器結(jié)疤料以及溝槽清掃料等混合在一起進(jìn)行焚燒，之后在1100~1350℃環(huán)境下，加入適當(dāng)?shù)乃源藖磉M(jìn)行熱水解，并且聲稱含有氣態(tài)氟化鈉、氟化氫的氣體以及含有氧化鈉、氧化鋁的殘渣，之后就可以將氣體冷卻，并且對氟化氫以及氟化鈉進(jìn)行回收，這也是國外電解鋁工業(yè)危險廢物處理技術(shù)的起始階段。

在此之后一直到20世紀(jì)，尤其是在20世紀(jì)90年代這一時間段，各個國家都開始加大對這一技術(shù)的研究和開發(fā)，美國環(huán)保署在1988年就已經(jīng)將電解鋁廢槽襯評定為危險廢物，1996年則開始對廢槽襯直接填埋或者是露天堆存進(jìn)行了明確的禁止，要求所有電解鋁廠都需要對其進(jìn)行適當(dāng)?shù)奶幚怼?/span>

一直到20世紀(jì)80年代初到90年代末，國外已經(jīng)有很多家電解鋁公司都開發(fā)出了相應(yīng)的危險廢物處理技術(shù)，而我們?nèi)绻麑@些技術(shù)進(jìn)行對比的話，我們就能發(fā)現(xiàn)這一段時間內(nèi)所研發(fā)出的技術(shù)其基礎(chǔ)大多是火法，其中較為典型的就屬于美國鋁業(yè)公司所研發(fā)出的奧斯麥特爐技術(shù)，以及美國雷諾金屬公司所研發(fā)出的閉路循環(huán)工藝。而之所以會這樣，主要是因為火法這一工藝在使用過程中有著操作簡單、見效快、便于控制等優(yōu)勢，再加上當(dāng)時對于這一技術(shù)的需求也十分的迫切，所以在當(dāng)時，這一技術(shù)受到了較為廣泛的應(yīng)用。

我國電解鋁工業(yè)危險廢物處理處置技術(shù)

按照我國2014年電解鋁產(chǎn)量24.38Mt計，而在那一年內(nèi)我國產(chǎn)生了大于0.73Mt的廢槽襯，因此，我國對于電解鋁工業(yè)危險廢物處理技術(shù)的重視程度也在不斷的上升，早在2007年我國就曾將“電解鋁固體廢棄物無害化處理與綜合利用”技術(shù)開發(fā)作為較為重要的項目之一，而為了更好地促進(jìn)我國這一技術(shù)的發(fā)展，筆者也對其進(jìn)行了以下的分析。

1、浮選-浸出工藝

我國北京礦冶研究總院、中電投寧夏青銅峽能源鋁業(yè)集團(tuán)有限公司一起研究開發(fā)出了一種技術(shù)，這一技術(shù)屬于一種綜合回收利用廢SiC-Si3N4耐火保溫以及炭質(zhì)廢陰極材料的技術(shù)。在應(yīng)用這一技術(shù)的時候，其主要是使用了浮選工藝對回收炭質(zhì)材料、電解質(zhì)進(jìn)行分解，并且將化學(xué)和物理這兩種方式結(jié)合在一起，以此來對碳化硅粉以及電解質(zhì)進(jìn)行回收，在實際應(yīng)用的時候，其工藝步驟主要是粉磨→浮選→酸浸→蒸發(fā)。在應(yīng)用這一技術(shù)的時候，其耐火保溫材料在經(jīng)過上述步驟之后，就會在工藝過程中產(chǎn)生相應(yīng)的廢液，如果加入石灰水就能將其生成氟化鈣，之后就能將其過濾蒸發(fā)*終變成沒有害的鈣渣；而這一過程中所產(chǎn)生的氟化氫氣體，我們則可以使用干法來對其進(jìn)行回收利用。

2、焙燒工藝

我國鋁業(yè)股份有限公司針對包括廢陰極在內(nèi)的廢槽襯研發(fā)出了一種電解鋁廢槽襯無害化技術(shù)，屬于我國自主研發(fā)技術(shù)之一。這一技術(shù)在應(yīng)用過程中，主要是將含氧化鈣的礦物作為反應(yīng)劑，煙煤則可以將其作為外加燃料，而含有含二氧化硅的物料則將其當(dāng)做添加劑；之后再對其進(jìn)行熱處理，主要是使用回轉(zhuǎn)窯來進(jìn)行處理，而對于其尾氣則可以使用氧化鋁來進(jìn)行吸附；在對物料進(jìn)行熱處理之后，就可以使用石灰水對其進(jìn)行淋洗，以此來產(chǎn)生二次反應(yīng)，在這一過程中石灰水可以循環(huán)使用。在應(yīng)用這一技術(shù)對電解鋁工業(yè)危險廢物進(jìn)行處理之后，能夠?qū)U槽襯中所存在的可溶性氰 化物、氟化物含量顯著的降低，并且降低程度能夠大于95%，從而就能確保固體渣和煙氣都能滿足我國排放標(biāo)準(zhǔn)。

電解鋁工業(yè)危險廢物處理處置技術(shù)發(fā)展方向

上述兩種工藝在實際應(yīng)用過程中，雖然都能夠在技術(shù)上實現(xiàn)無害處理，但是，如果就回收利用這一角度來進(jìn)行思考的話，浮選-浸出這一工藝相比較于焙燒工藝更加具有優(yōu)勢，所以說，在今后發(fā)展過程中，我國在浮選-浸出這一工藝上更加具有發(fā)展前景。

為了更好地對電解鋁工業(yè)危險廢物處理技術(shù)發(fā)展方向進(jìn)行分析，本文也對上述兩種工藝進(jìn)行了以下的分析：焙燒工藝在實際應(yīng)用過程中，其主要優(yōu)勢有以下幾點：①不需要對電解鋁工業(yè)危險廢物進(jìn)行分類管理，而且在應(yīng)用過程中其處理對象相對而言也較為廣泛；②在破碎之后就可以結(jié)合添加劑直接放入燃燒窯進(jìn)行焙燒，在高溫條件下氰 化物也能得到較為徹底的轉(zhuǎn)化；③在實際處理過程中只需要對產(chǎn)生的廢氣進(jìn)行適當(dāng)?shù)膬艋幚砭蛪蛄耍虎苷麄€操作流程較為簡單，并且技術(shù)相對而言也較為成熟，十分適合推廣使用。但是這一技術(shù)在應(yīng)用過程中也存在一定的缺點，主要表現(xiàn)為以下幾點：①回轉(zhuǎn)窯在使用過程中能耗較大，并且能源利用效率較為地下，大概只有50%左右；②這一技術(shù)應(yīng)用過程中所產(chǎn)生的含氟廢氣會對設(shè)備造成較為嚴(yán)重的腐蝕；③在應(yīng)用過程中不僅氟化物的回收率較為地下，其廢槽襯中的炭作為燃料燃燒也沒有較為良好的回收利用價值。

浮選-浸出工藝在實際應(yīng)用過程中，其所存在的優(yōu)勢主要有以下：在應(yīng)用過程中具有一定的針對性，可以對廢耐火保溫材料以及廢陰極炭塊進(jìn)行較為有效地回收以及利用，并且在使用藥劑的時候，其在浮選過程中不會參與到反應(yīng)當(dāng)中，所以浮選礦漿在應(yīng)用過程中還能循環(huán)使用。但是這一工藝在實際應(yīng)用過程中，需要電解鋁企業(yè)對固體廢物進(jìn)行分類管理，并且對于粉磨和浮選這兩個技術(shù)節(jié)點有著較為嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)和要求。相關(guān)研究調(diào)查顯示，在應(yīng)用這一技術(shù)進(jìn)行處理的過程中，如果處理對象是廢陰極炭塊，其磨粉粒度一定要小于0.45mm；此外，在浮選過程中，其大多不是一次性就可以完成的，還需要對其進(jìn)行分級浮選，并且還有可能會產(chǎn)生一些有毒易燃?xì)怏w，所以存在一定的安全隱患。

總而言之，我國對于電解鋁工業(yè)危險廢物處理技術(shù)研究相比較于其它國家而言還是起步較為晚的，但是，從國內(nèi)相關(guān)研究現(xiàn)狀我們還是能夠明顯的發(fā)現(xiàn)，就目前而言，在電解鋁工業(yè)危險廢物處理技術(shù)發(fā)展過程中，濕法已經(jīng)代替火法成為研究的重點，也是今后發(fā)展方向，而對于這一方面的研究，其主要就是對浮選技術(shù)、化學(xué)浸出技術(shù)進(jìn)行研究。

綜上所述，在社會不斷發(fā)展過程中，資源以及環(huán)境成了社會發(fā)展中十分重要的問題，也屬于可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵，電解鋁工業(yè)危險廢物處理技術(shù)發(fā)展，在很大程度上對于資源以及環(huán)境都存在一定的影響，為此，本文主要對其發(fā)展方向進(jìn)行了研究，以期能夠為我國電解鋁工業(yè)危險廢物處理技術(shù)研發(fā)作出一點貢獻(xiàn)和借鑒參考。