温泽 刘俊杰

摘要：铝电解大修渣，是铝电解槽检修以及报废后形成的固体废物，里面有大量超标的有毒物质氟化物和氰化物，已严重污染了环境。本章重点阐述了大修渣的主要成分，危害属性以及目前对大修渣的处理方法和资源综合利用工艺技术。同时，也给中国电解铝企业在解决大修渣问题方面带来了全新的思想和技能指引，期望能够帮助降低企业负担，扩大创收。

关键字：氟盐;电解铝;水处理技术

自从20世纪80年代初期中国彩色金属材料产业总会明确提出中国将"优先蓬勃发展铝业"至今，国内外的彩色金属材料电解铝加工产业蓬勃发展和兴起，也大大地带动了南亚、东南亚各国和地区经济的快速发展，但在电解铝工业生产的时候会形成固废大修渣，因为大修渣带有氰化物或者氟化物，如任意抛弃和回填，在通过暴雨的冲刷，带有氰化物和氟化物的淋液就会渗出，会强烈引起地下水质环境污染，给人们的经济发展和生活身体健康构成重大危险。伴随时间的前进，尤其是步入习近平新世纪期间，我国对环境污染防治抓的愈来愈严，也率先明确提出了"绿树青山便是金山银山"的绿色生态经济社会发展思想与理论。所以，在电解铝加工产业中对大修渣的无害化处置，已是迫在眉睫。

一、大修渣的形成

电解铝通常是通过将电解槽中熔融聚合物的金属氧化铝经过直流电得到的，不过因为电解铝的工作温度很高，所以通常在电解铝中加入了冰晶石，氟化铝，氟化钠等助溶料。在电解的流程中，因为阴极炭块不是消耗品，所以一般不像阳极一样会经常更换，但是阴极炭块由于长期受到的高温场、磁性、外电场等的冲刷，难免就会产生裂缝会导致电解液渗漏到炭块的夹缝当中，从而也就增加了阴极炭块的湿润度，也必然的要遭遇到氟化钠，冰晶石等的反复冲刷，从而导致了阴极炭块的氟浓度增加。当电解槽经过检修后，如果不妥善处理，大修渣中的游离于氟就会因雨水冲洗而丢失，会严重污染地下水资源。

二、大修渣的无害化处理

一般来说，固体废物处理方法分为物理方法和化学方法，具体处理步骤包括：预处理破碎、均质、压缩等步骤，满足预处理要求。固体废物有很多种，通常是固定的然而，为了节约成本，公司经常使用垃圾填埋、焚烧及其他简单形式

（一）湿法处理技术。湿法处理技术市目前大修渣的化学处理最常用的技术， 置最为普遍的工艺技术，即使用将大修渣粉碎研磨加工→检测→除氰→除氟→残渣，该工艺技术不会任何的中间毒性物质存在。可使用化学办法处置大修渣，使用次氯酸钙，或使用氯化钙和聚合氯化铝作除氟剂，该办法可以把大修渣中的氰化物和氟化物有效地除去，为电解铝废弃物的无害化处置提供了基础。。也可用水方法通过在高温压力的情形下，用蒸汽和大修渣中的氟盐反应，最后获得氢氟酸废气，再加水稀释后即可成为工业用氢氟酸的产物。

（二）干处理技术。回转窑的炭烧工艺技术，该工艺能使大修渣中百分之九十五的氟化物质转变为比较稳定的固化产物，该工艺技术大致过程是：经过将大修渣进行磨碎，再加粉煤和石灰石，并经过调整其结合比，形成的混凝土强度粉末投入回转窑中再进行高温焙烧，将大修渣中的氟化物质转换为性能上比较稳定的产物后，完成了对大修渣的无害化处理过程。

（三）堆场填埋处置技术。大修渣的物理处置方式通常指的是堆场回填技术，该方式处理量较大且成本低，所以目前大部分公司都选用了该方式，但回填后如果通过大雨的冲洗，大修渣中的氟离子会被冲毁或渗漏到水中，严重污染了土质和地下水资源，所以如果要采用回填技术，一定要采取固氟和防止泄漏的措施。

（四）火处理技术。燃烧是消除氰化物的很好办法。当升温至300℃后，大约百分之99.5的氰化物消失了;当升温到400℃以后，有百分之99.8的氰化物没有了;当升温到700℃之上时，氰化物全部消失。而利用火处理法，能更有效分解氰化物，从而使氟化物迅速逸出并以HF的方式迅速转变为相应不溶性氟化物

（五）酸处理技术。研究技术重点主要是酸处理和直接使用，尚处在小试验阶段，还未能获得广泛应用。硫酸酸法加工废槽内胆时，将废槽内胆捣碎后投放加入水和浓硫酸的酸解罐中加以酸解，将生成的废气加水多次淋洗后，收集为氢氟酸。

三、大修渣的综合利用

（一）与水泥厂合作管理。混凝土的重要组成是二氧化硅、氧化钙、氧化铝、水氧化铁等，在大修渣中也都含有上述主要成分，使得大修渣在经粉碎之后也能够作为混凝土成产的部分原材料，大修渣中的氟在烧结流程中也会产生了氟化氢和氧化钙，而水氧化铝产生了氟氯酸钙并固化于熟料中，同时大修渣中的碱性氟化物也能够大大降低了干法混凝土砌筑流程中的锅炉工作温度，这里的炭块也能够成为混凝土产品的补充能源，也因此大大降低了燃料生产成本。

（二）用作助溶料。大修渣中包括了大量的萤石，而萤石又是最贵重的矿石资源，通常用于炼钢和炼铁中的助溶料用途，所以如果能够将大修渣用于炼钢和炼铁等产业，能够降低企业生产成本。

（三）用作氧化铝产品中的补充燃料。将大修渣破碎，然后和无烟煤按一定的配比搅拌进行氧化铝陶瓷生产流程中，在料糊的生产流程中，在配制熔融器时，再添加百分之十的炭块，能够增加二价硫的浓度，从而能够改进熔融要求。由于大修渣炭块中的氟化钠和氢氧化钙反應产生了氟化钙和氢氧化钠溶液，在烧结工序中，氟化钙和生料反应可以得到较难容的氟硅酸盐，所以大修渣既能够成为了氧化铝产品的补充能源，也达到了在氧化铝行业的循环使用。

四、结语

随着时间的前进，产业的持续高速发展，国家对环境保护政策提出的要求也愈来愈高，而产业的发展面对着强大的环境政策压力，无疑也会提高企业的环保成本，尤其是电解铝业，大修渣由于存在着大量的氟元素而无法进行适当处置，而从企业本身利益出发，也只有选用合适的处理工艺即可降低生产成本。本章重点介绍了目前一些世界领先的大修渣无害化处置技术，从多方面与多角度地为中国电解铝公司的发展带来了一些引导与支持，从而减少了污染，并实现了公司的巨大社会价值。

参考文献：

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