仝博

摘 要：伴随社会经济的快速发展，很多工业在生产运营过程中对自然生态产生了破坏性影响，形成了较严重的能源不足和环境危机等阻碍社会发展的问题，所以循环经济方式不断变成工业生产核心，其集于生态效益、社会效益和经济效益于一体，由此实现企业的长远发展。为此本文对循环经济环境下再生铝和电解铝这两种生产技术进行了深入的分析，望可以为工业生产企业的可持续发展奠定基础。

关键词：循环经济;再生铝;电解铝;生产技术;分析

一、引言

铝属于工业生产中一种基础性材料之一，对于工业发展与国民经济水平的不断提升具有较关键性的作用和意义，特别是在现时期的工业发展情况下，对于生产材料的需求量在逐渐增大，再加上资源的短缺问题的不断加剧，为了使自然资源与工业材料的生产保持平衡，在循环经济情况下，工业生产模式便成了现时期工业发生和社会经济水平不断提高的主要趋势。所以对循环经济背景下的再生铝和电解铝这两种生产技术进行深入研究，对于推动这两种生产技术在工业生产中的应用，具有非常重要的作用和价值。

二、电解铝与再生铝现时期情况下的生产技术现状

（一）电解铝生产技术现状

在工业生产过程中.电解铝的生产技术主要是对矿物加工来完成氧化铝的原材料提取，同时在高温熔盐的熔炼工艺操作下生产出原铝材料。电解铝的生产在工业行业中的发展开始于19世纪初，利用钾汞齐原料经过处理将其还原成无不水成分的氯化铝物质，同时从中获得不少量金属铝成份，伴随金属铝还原以后，从中发现研究过程中技术的不足之处，慢慢用钠化取代钾，来还原4氯合铝酸根，由此对其进行加工，制作成金属铝技术，同时不断在工業生中加强应用，实现工业加工和生产的规模，生产制造铝制头盔和玩具等相应铝材质的产品。伴随金属铝还原提取，及在工业行业生产中的应用，出现以冰晶石即氧化铝熔盐电解法实施铝生产，及从铝土矿当中提取氧化铝的一种生产工艺，由此促进铝工业生产的不断发展，同时，在工业生产过程中不断以电解铝这种生产方式代替铝的化学法生产技术。

电解铝在生产过程中，初期时，电解电流的强度仅可以到达几十千安，而电能损耗地直在3.5万千瓦时每吨，伴随电解铝材料生产技术法的不断优化，在现时期的电解铝的生产过程中，电解生产工艺其电流强度可以达到500千安，同时在电解生产过程中，电能损耗也会不断下降，为此可以明显提升节能降耗效益。除此之外，依据电解铝早期至现时期的生产技术参数变化可以发现，电解铝其生产技术变化始终以节能降耗和清洁生产为重点来进行不断创新和改进，利用对电解铝其生产电流效率的提高和减少电解槽的电压，并且对电解铝的生产温室气体和有毒气体的排放进行合理有效控制，来促进技术创新和生产目标的不断提高。然而，在电解铝的生产发展过程中，因为受全球性经济危机和环保规定的制约，使得现时期行业生产和发展将面对非常严峻的形势挑战，电解铝材料的生产企业和科研部门在不断增大对电解铝生产技术的研发投入，以促进循环经济情况下电解铝物质生产发展目标的有效实现。

现时期，电解铝材料采用的生产方法主要是冰晶石电解法。在此技术下，电解铝生产会跟随金属铝而被还原，促使碳素阳极得到消耗，由此会生成大量温室气体，此外在上阳极的不断变化当中，电解质内的氟离子放电反应，形成氟化碳温室气体产生，除此之外，电解铝在生产过程中，因电极材料和电解槽的影响，电解生产期问所形成的能耗也会随之不断增高，造成工作电压超过铝还原中的电动势能，在此情况下能量利用率并不会太高，这些都是电解铝生产中的明显现象和特征，这对于循环经济的有效发展影响较大。

（二）再生铝的生产技术现状

现时期，在工业生产过程中，再生铝材料的生产规范非常大，同时产量也位剧前位。通过对相关数据的统计和分析可以发现，现时期，我国的再生铝材料生产企业有几千家之多，在此当中，再生铝的全年生产量可以超过五万吨的企业数量仅有几家，而年产量可以达到5万吨以内的企业却有数十家，年产量达到5千和l万吨的企业是现时期再生铝材料生产的主要趋势。所以再生铝材料生产存在生产规模小，生产技术还较欠缺的特点，并且还有部分再生铝企业，其在生产过程中仍然使用较传统的生产技术和落后的生产设备，如此造成产品质量和性能都无法达到标准，如此对生产的可持续发展形成阻碍性影响。除此之外，现时期，再生铝材料的生产能耗非常高、铝材料的烧损情况非常严重、金属回收性不好、再生铝材料生产还会对环境造成较严重的污染，同时利用再生铝材料所生产出的产品大都应用于柜内建筑和食品的包装等很多民用行业当中。

三、从循环经济的角度来分析电解铝和再生铝材料生产技术

（一）从循环经济的角度来分析电解铝材料生产技术

循环经济环境下，伴随电解铝材料生产，很多新电极材料和电解工艺得到研发，南此促进达成循环经济下电解铝材料生产技术的不断发展和广泛应用。参照以往电解铝材料生产技术与其存在的制约性，在新电极材料的研发过程中，不断完成惰性阳极和阴极材料的研发与应用，如此全新的电极材料，其在电解铝材料的生产过程中，具备阳极材料消耗稳定，并且还具备抗震性、抗腐性、抗氧性和耐高温性特点，惰性阴极性的材料可以与熔融态的铝液相结合达到湿润，同时不可在电解质和铝液当中形成熔融反应，具备抗磨损性、抗热性、和抗震性功能，较易加工成形。所以在电解铝的生产中被人们大量应用。而且，循环经济发展情况下，在电解铝其新型工艺的创新过程中，为了使惰性阳极的电极材料其生产环境可以得到优化，提出低温铝电解生产技术，这一技术可以在800到900摄氏度或是更低温度条件下，完成电解铝生产和加工。由此充分减少以往电解铝材料生产中的电解槽热损失，由此不断提高电解电流。对相关研究进行分析可以发现，在电解生产中的低分子比铝基钎和酸性熔盐体系，其各自的电解生产环境温度可以不超过800摄氏度，然而，因为惰性阳极性材料的体系并不明确，所以在低温环境下的电解铝的生产体系应进行更深层的研究和探析。

现时期，我国对于电解铝材料生产较完善的电解体系包含40%-50%氯化钙、80%-12%离子晶体、10%-20%离子化合物、少量氟化钾和纳冰晶石的电解质体系，在这些电解质体系基础上，所产生的电解铝材料生产技术包含自动控制和净化技术及解槽技术等。在此当中，电解槽这种技术属于循环经济环境下，电解铝材料生产的关键性技术，特别是在全新电极材料和电解生产技术推广和应用以前，对电解铝材料的生产具有较大促进生作用。循环经济背景下，電解槽技术在向节能和大规模方向不断发展。主要以大规模电解槽研发和应用为主，由此促进电解电流强度500到600千安的电解槽技术的高效研究，使电解槽在电解铝材料生产中能量提高的前提下，提高生产效率，并且利用新结构的电解槽研发，如新阴极结构的电解槽和导流型的电解槽等，在电解铝材料生产技术节能降耗发展与提高方面上起到高效的促进性功效。

（二）从循环经济的角度来分析再生铝材料生产技术

第一，原材料的处理。在再生铝材料进行生产期间，重要的环节应当是废弃杂铝材料的预处理，需对废弃杂铝进行分拣操作，分解、去污、铝铁分离、重新选择除杂、废杂铝电选除杂、废杂铝捆扎压实和预热除湿等环节。针对废杂铝的预处理工作，主要目的有以下三种，即：（1）方便对不同废杂铝种类进行分选，同时把废杂铝当中的合金成分实施分离，清理废杂铝当中的杂物，让废杂铝中的合金成分与生产配料可以得到合理管理，由此确保再生铝生产产品质量。（2）把废杂铝材料表面附着的有害污物等有机物处理干净，如此操作可以有效降低再生铝材料生产对产品和环境所产生的污染。（3）把废杂铝当中的水分处理掉，避免熔炼过程中产生爆炸事件，保证安全生产。第二，再生铝生产工艺与设备器械。再生铝材料主要是用于铝合金产品、金属铝产品、化学产品等的生产。熔炼炉主要是用于合金铝与金属铝相应产品生产中所使用的重要设备器械，然而这种机械设备技术水平仍非常低。现时期，一些大规模的再生铝生产企业，已对生产设备进行自主研发，所研发的设备就是三室反射炉，如此情况下，使生产效率获得较大程度的提高。在再生铝材料生产过程中，可利用永磁搅拌法来提升熔炼回收率。由此对铝灰渣的处理工艺实施创新和升级，促进再生铝生产企业有效解决生产发展问题。第三，生态环境保护。废杂铝的回收和再利用受到社会各领导的广泛关注，这一举措能够有效减少再生铝生产对环境所产生的二次污染，尤其是在废杂铝材料的预处理环节。在对废杂铝进行预处理时，会形成粉尘颗粒物，同时如对废杂铝表面的污染物没有处理好，这些物质会在高温环境下产生分解和开裂，由此会形成有毒物质;对废杂铝进行除湿处理时，会产生大量废液。在废杂铝干燥处理过程中，会形成很多烟尘，存在的这些问题均会对生态环境产生危害，与现时期所倡导的环保理念背道而驰，所以也让再生铝生产企业无法得到高效发展。在此情况下，需要铝生产企业应用环保技术，确保生产过程实现环保化。

四、结语

总体来说，对循环经济环境下的电解铝和再生铝材料生产技术进行研究，对于电解铝和再生铝材料生产技术的不断创新和发展非常有利，除此之外，还可有效完成生产效率和技术水平的不断提高，推动整体铝生产率的不断提升，使铝生产企业可以在循环经济环境下获得可持续发展。

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