周云峰,罗丽芬,汪艳芳,李昌林,张芳芳,张芬萍

(中铝郑州有色金属研究院有限公司,河南 郑州 450041)

电解铝工业是国民经济的重要支柱,铝工业的可持续发展对国民经济具有重要的促进作用。由于采用炭阳极生产,铝电解过程会排放大量的二氧化碳,仅阳极消耗一项吨铝产生二氧化碳1.3 t以上[1-2]。电解槽在电压急剧升高特别是发生阳极效应时产生大量四氟甲烷(CF4)和六氟乙烷(C2F6)等温室气体,CF4和C2F6相对于CO2的当量系数分别是6500倍和9200倍,并且在自然界中的降解时间达10,000年以上[3-5]。此外,在铝电解以及阳极生产过程中需消耗大量电能,电解铝产业的高耗能会引起温室气体的间接排放。2020年9月22日,在第75届联合国大会期间,习近平总书记提出了我国“碳达峰”目标和“碳中和”愿景。结合铝工业目前技术现状,落实“碳达峰碳中和”重大战略部署,开展电解铝过程温室气体减排对生态环境保护、铝行业绿色高质量发展以及铝工业碳达峰碳中和目标实现都具有重大战略意义。

本文根据目前电解铝行业吨铝能耗以及温室气体排放现状,结合电解铝节能和减排先进技术,从铝电解过程中节能降耗、减少炭阳极消耗和减少PFCs排放等环节重点分析在铝电解生产过程中减少温室气体排放的潜力,进行详细分析计算,给出具体的减排值,为铝工业温室气体减排工作开展和碳达峰碳中和提供数据参考。

1 铝电解生产温室气体排放现状

国际铝协(IAI)在2019年9月发布了第四版全球铝工业生命周期清单报告(LCI)。……