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中有色冶A卷生产实践篇?综合利用与环保
铝生产过程中固体废物的处置
易端端
(贵阳铝镁设计研究院,贵州贵阳550081)
摘要」叙述了铝生产过程中所产固体废物的种类、性质及处置方法。指出固体废物综合利用是一举
多得的措施,符合国家的环境保护政策和可持鲯发展的战略要求。
关键词]铝生产;固体废物;处置:电解渣;赤泥;堆存场所
中图分类号1X756;TH8211文献标识码」B1文章编号」1672-6103(2010)03-0046-03
1铝生产过程中产生的固体废物
1.1电解铝生产过程中产生的固体废物
表1电解槽大修渣浸出液F浓度mgL
我国的电解铝工业始于20世纪50年代,进入
渣种类
中铝青海分公司中铝贵州分公司标准
90年代后,由于铝供应不足,国家提出优先发展铝
碳块
2950
3500
工业的方针政策,促进了铝工业的迅速发展,但由
时火砖
235.5
此也带来了一系列的环境问题,铝生产过程产生的
扎糊
5265
13000
固体废物对环境的影响就是其中之一。因此,必须
底部保温砖
采取适当的处置方法,臧轻固体废物对环境的影响。
时火颗粒
电解铝生产过程中,电解槽工作4-~5年后需进
绝热板
2220
行大修,拆除下来的废碳块、耐火砖、保温材料等称
小头砼
400
100mg
作电解槽大修渣,这些阴极內衬由于长期在高温下
与电解质发生电化学反应,吸附了大量的有害物
(3)即使堆场停止使用,废渣中残余的氟化物
质,并有一些毒性物质生成。国内电解铝厂电解槽仍将继续溶出,但溶出量逐年降低,污染影响随之
大修渣成分分析结果显示,其中含有较高的氟化减弱。
物,其浸出液氟化物浓度远远超过《危险废物鉴别
电解槽大修渣氟的溶出除与堆场堆存的渣量
标准一一浸出毒性鉴别》标准值100mg/L,属有毒和渣中氟含量有关外,还与堆场的汇水面积和当地
废渣。国内部分电解铝厂电解槽大修渣各组分浸出降雨量有关。
液的F浓度详见表1。
1.2氧化铝生产过程中产生的固体废物
由此可见,电解橧大修渣存在氟污染,其污染
氧化铝生产过程中产生的固体废物主要有赤
特征主要表现在以下方面:
泥,赤泥分离等设备敲击下来结疤,石灰消化渣,热
(1)露天堆放时,渣中有害组分氟因天气降雨电站灰澄(含锅炉炉渔、净化系统静电除尘器收集
淋浸被溶出,溶液通过地表径流或地层渗透进人水的灰及半干法脱硫系统布袋除尘器排出的脱硫
环境,造成氟污染。
灰),熔盐加热站灰渣等。
(2)生产期间,电解槽大修渣逐年累积,带入
干赤泥的主要成分是Al203、CaO、SiO2、Fe2O3
环境的氟随之增加,氣污染呈加重趋势。
等,赤泥浸出液pH值在11.5(大于9,但小于125)
左右,不含对环境有特別危害的重金属等污染物
根据《危险废物鉴別标准》(GB5085.1~3-2007)和《国
「作者简介]易端端(1983-),女,重庆人,学士学位,助理工程师,家危险废物名录》(环境保护部,国家发展和改革委
主要从事环保工作。
[收稿日期]2009-10-12
员会第1号令),赤泥不属危险废物,属于Ⅱ类一般
2010年6月第3期
易端端:铝生产过程中固体废物的处置
固体废物。
干法雄存方式是指赤泥浆用压滤机进行压滤后
赤泥分离等工段的设备会产生结疤,敲击下来再用皮带或汽车将含水30%左右的滤饼运送到堆
的结疤化学成分与赤泥基本相同,属一般工业固体场堆存。该堆存方式相对于上述两种方式,投资大
废物。
工程中需增加压滤工序、增加一定的汽车运输量,
石灰消化渣主要是石灰石杂质在煅烧过程中但其对于保护环境特别是地下水环境有利,平时堆
形成的结渣,其主要化学成分为:SiO2、A2O3、Fe2O3、场内为干库,降丽时雨水沿赤泥层表面快速流人各
MgO、CaO等,属一般工业固体废物。
库区排水竖井,堆场基本不积水。并且堆场的库容
嫆盐加热站加热炉排出的灰渣主要化学成分为:利用率较高,堆场满后可以很快进行复垦。
SiO2、AlO3、FeO2、CaO、Mg0、TiO2、KO、NaO、 Caso323热电站灰渣、熔盐加热站灰渣的处置
和CaSO4等,属一般丁业固体废物。
热电站灰渣、熔盐加热站灰渣采取“以用为主,
锅炉产生的灰渣主要成分为:SiO2、Al2O3、Fe203、贮用结合”的原则,首先考虑综合利用,不能利用的
CaO、Mg0、TiO2、K-O、NaO、CaS0、和CaSO等,属
经加湿搅拌机加湿后用汽车送至灰渣堆场临时堆
般工业固体废物。
存。灰渣堆场设有初期坝,为了防止雨水进入库区,
2固体废物的处置方法
场外设截洪沟,在堆场内进行堵漏洞。为了防止灰
渣堆存过程中产生粉尘扬散,在堆场配备有喷淋酒
2.1电解槽大修渣的处置
水装置,在非雨天定时喷水增湿抑制扬尘,并且在
国内现有电解铝厂对于电解槽大修渣基本上都其周边
其周边及外围种植防护林,以阻碍扬尘对周环境
是采用堆场堆存。渣场建设必须按《危险废物填埋
的影响。
污染控制标准》进行设计、施工,做好防渗防洪处理
渣场的防渗处理依据地质枃造的不同采取相应对3堆场的利用
策,一般对渣场地层釆取粘土夯实并铺垫高密度聚
目前,国内多家企业和院校在研究现有堆场的
乙烯人工防渗材料,使渣场渗透系数<1.0x107cm/s。利用,这是对固体废弃物处置的积极手段之一。堆
防渗层敷设范围为渣场底部及渣场侧壁的全部面场利用的途径主要有:现有堆场增容利用和现有堆
积,采取严格的防渗措施,确保不对地下水造成污场的综合利用。
染。中铝青海分公司采用粘土夯实底部作为防渗3.1现有维场増容利用
层;中铝贵州分公司将电解槽大修渣进行分选,将
对已经过一定时间固结的原湿法堆存库池进
分选剩余部分废渣与石灰混堆于渣场中,渣场采用软基加固处理,然后用干燥后的赤泥滤饼碾压逐级
粘土夯实底部;贵州遵义铝厂采用粘土夯实,底部向上进行干法堆存,直至达到增容规划的库容。此
再铺墊足够厚的石灰后进行堆放,赀州属于典型的方法可延长堆场使用期,达到节约用地,减少投资,
喀斯特地区,地层较多溶洞及暗河,经检测,渣场使降低生产成本的目的。
用多年,未对地下水造成氟污染。
3.2现有堆场综合利用
2.2赤泥的处置
对现有堆场的地基加固,提高其地基强度,达到
赤泥堆存的方式主要有干法、半干法、湿法。
顸期要求后,在其上进行包括建筑物建设在内的场
混法堆存方式是指用泵将含水67%以上的赤泥地开发利用,从而使得堆场成为了可利用的土地。
浆通过管道送到赤泥堆场堆存。这种堆存方式存在
目前上述研究均取得了初步的技术成果,其应
环境风险大、水耗大、赤泥固结慢、场地复垦困难、用成果有待于最终的综合技术经济评价。
难准以利用赤泥本身构筑千坝,获得的单位面积库谷4结论
小等缺点。
半干法堆存方式是指用泵将含水429%~48%的
我国对固体废物的处置方式成熟可靠,对地下
赤泥浆通过管道送到赤泥堆场堆存。赤泥在堆场经
水环境造成的影响很小。但是固体废物的堆