俗稱的(de)鋁灰,或者說(shuo)鋁灰渣是指鋁電解(jie)、鋁加工(gong)及再(zai)生鋁加工(gong)過程中(zhong)排出(chu)的(de)固體(ti)廢棄物.近年來,面對(dui)日益(yi)嚴竣的(de)環境形勢(shi),鋁行業危廢鋁灰的(de)處置(zhi)成為了業內(nei)的(de)焦點(dian)問(wen)題.

    2017年我(wo)國電(dian)解(jie)(jie)鋁(lv)(lv)(lv)(lv)產(chan)量(liang)(liang)(liang)(liang)為(wei)(wei)3227萬(wan)(wan)噸(dun)(dun),鋁(lv)(lv)(lv)(lv)加工(gong)產(chan)量(liang)(liang)(liang)(liang)為(wei)(wei)5832萬(wan)(wan)噸(dun)(dun),再生(sheng)鋁(lv)(lv)(lv)(lv)產(chan)量(liang)(liang)(liang)(liang)為(wei)(wei)690萬(wan)(wan)噸(dun)(dun).據調(diao)查,電(dian)解(jie)(jie)槽大(da)修(xiu)排灰渣量(liang)(liang)(liang)(liang)約為(wei)(wei)電(dian)解(jie)(jie)鋁(lv)(lv)(lv)(lv)產(chan)量(liang)(liang)(liang)(liang)的(de)(de)0.5%,約為(wei)(wei)16萬(wan)(wan)噸(dun)(dun).電(dian)解(jie)(jie)鋁(lv)(lv)(lv)(lv)排灰量(liang)(liang)(liang)(liang)約為(wei)(wei)電(dian)解(jie)(jie)鋁(lv)(lv)(lv)(lv)產(chan)量(liang)(liang)(liang)(liang)的(de)(de)1.2%,約為(wei)(wei)39萬(wan)(wan)噸(dun)(dun).鋁(lv)(lv)(lv)(lv)加工(gong)排灰量(liang)(liang)(liang)(liang)約為(wei)(wei)產(chan)量(liang)(liang)(liang)(liang)的(de)(de)1.5%,約為(wei)(wei)88萬(wan)(wan)噸(dun)(dun).再生(sheng)鋁(lv)(lv)(lv)(lv)加工(gong)排灰量(liang)(liang)(liang)(liang)約為(wei)(wei)再生(sheng)鋁(lv)(lv)(lv)(lv)加工(gong)產(chan)量(liang)(liang)(liang)(liang)的(de)(de)10%,約為(wei)(wei)69萬(wan)(wan)噸(dun)(dun).據此估算(suan)我(wo)國每年廣義的(de)(de)鋁(lv)(lv)(lv)(lv)灰量(liang)(liang)(liang)(liang)約為(wei)(wei)200多萬(wan)(wan)噸(dun)(dun).如將現已排出的(de)(de)鋁(lv)(lv)(lv)(lv)灰計算(suan)在內,我(wo)國的(de)(de)鋁(lv)(lv)(lv)(lv)灰量(liang)(liang)(liang)(liang)超過(guo)1000萬(wan)(wan)噸(dun)(dun).

    2016年6月(yue)(yue)原環(huan)境保護部、國(guo)家發(fa)改委(wei)、公安部聯合發(fa)布(bu)的(de)自2016年8月(yue)(yue)1日起施行的(de)新版《國(guo)家危(wei)險廢物名錄(lu)》中(zhong)(zhong)將電(dian)(dian)解鋁(lv)過(guo)程中(zhong)(zhong)電(dian)(dian)解槽(cao)維修(xiu)及(ji)廢棄產生(sheng)的(de)廢渣;鋁(lv)火(huo)法冶煉(lian)過(guo)程中(zhong)(zhong)產生(sheng)的(de)初煉(lian)爐渣;電(dian)(dian)解鋁(lv)過(guo)程中(zhong)(zhong)產生(sheng)的(de)鹽渣、浮渣;鋁(lv)火(huo)法冶煉(lian)過(guo)程中(zhong)(zhong)產生(sheng)的(de)易燃性撇渣列為危(wei)險廢物.

    因此,從我國(guo)的國(guo)情出發,審視鋁(lv)灰的處置現階(jie)段(duan)所存在(zai)的問(wen)(wen)題,探討如何資源(yuan)化利用鋁(lv)灰成(cheng)為了目前我國(guo)鋁(lv)行業必須面對(dui)和正視的問(wen)(wen)題.

    鋁(lv)(lv)灰的特點集中(zhong)體現(xian)在三個方面:具有(you)毒性(xing),多(duo)數(shu)屬危廢;數(shu)量較大(da),我國每年的排出量數(shu)百萬噸級;有(you)金屬鋁(lv)(lv)、鋁(lv)(lv)的化合物及熱能(neng),潛在價值高.

    國(guo)內的(de)一次鋁(lv)(lv)灰(hui)由于其(qi)中的(de)金(jin)(jin)屬鋁(lv)(lv)含量較高,具(ju)有經濟價(jia)值(zhi)而作為一種資源(yuan)為企(qi)業重視和(he)處(chu)理(li).鋁(lv)(lv)灰(hui)的(de)潛(qian)在(zai)價(jia)值(zhi)主(zhu)要體現在(zai)其(qi)所含的(de)金(jin)(jin)屬鋁(lv)(lv)、氧(yang)化(hua)鋁(lv)(lv)、氟(fu)(fu)(fu)化(hua)鹽(yan)以(yi)及其(qi)蘊含的(de)熱能(neng)等.以(yi)我國(guo)的(de)年排出量200萬噸為計算基數,以(yi)鋁(lv)(lv)灰(hui)中金(jin)(jin)屬鋁(lv)(lv)占(zhan)50%、氧(yang)化(hua)鋁(lv)(lv)占(zhan)30%、氟(fu)(fu)(fu)化(hua)鹽(yan)占(zhan)10%約計,以(yi)陰(yin)極炭(tan)塊中炭(tan)占(zhan)50%,發(fa)熱量按4000kcal/kg約計,氟(fu)(fu)(fu)化(hua)鹽(yan)占(zhan)30%,陽極炭(tan)渣中氟(fu)(fu)(fu)化(hua)鹽(yan)占(zhan)70%,碳占(zhan)30%,參(can)考現行的(de)價(jia)格計算,鋁(lv)(lv)灰(hui)的(de)潛(qian)在(zai)價(jia)值(zhi)約150億元.

    而二次鋁(lv)(lv)灰(hui)作(zuo)為一次鋁(lv)(lv)灰(hui)提鋁(lv)(lv)后(hou)的(de)剩余(yu)物,在(zai)環(huan)保(bao)稅實(shi)施前,由(you)于國內缺(que)乏(fa)技(ji)術(shu)上(shang)先進、成(cheng)熟(shu),經(jing)濟上(shang)投資少、效益高的(de)處置項(xiang)目而被拋棄或掩(yan)埋,既(ji)浪費了資源,又(you)污染了環(huan)境,與當今綠色發展的(de)理念極(ji)不相稱.從二次鋁(lv)(lv)灰(hui)、廢陰(yin)極(ji)炭(tan)(tan)塊、陽極(ji)炭(tan)(tan)渣、電解槽防(fang)滲料、耐火料、鋁(lv)(lv)加工的(de)污泥等每個分項(xiang)數量(liang)、性(xing)質、成(cheng)份、潛在(zai)價值等方面看,鋁(lv)(lv)灰(hui)資源化(hua)利用的(de)關鍵在(zai)于二次鋁(lv)(lv)灰(hui).因此,時代呼喚先進、成(cheng)熟(shu),經(jing)濟上(shang)投資少、效益高的(de)處置技(ji)術(shu)盡快面世推廣.

    國(guo)外對鋁(lv)灰的研(yan)究主要(yao)集中在歐(ou)美日(ri)等發(fa)(fa)達(da)國(guo)家.歐(ou)洲集中在意(yi)大(da)利(li)和西班牙,美國(guo)集中在美國(guo)阿貢國(guo)家實(shi)驗室(簡稱ANL)和鹽博大(da)科技有限公(gong)司(si)(si)(si),而日(ri)本相(xiang)關公(gong)司(si)(si)(si)的研(yan)究主要(yao)體(ti)現在AD粉上.再生鋁(lv)加工的鋁(lv)灰研(yan)究并產業化的代(dai)表性公(gong)司(si)(si)(si)是意(yi)大(da)利(li)的安(an)奇(qi)泰(tai)克(ke)技術(shu)有限公(gong)司(si)(si)(si),該公(gong)司(si)(si)(si)早在40年前就開發(fa)(fa)出(chu)了一種再生鋁(lv)灰的回收系統,經過(guo)近幾十年的完(wan)善,已在歐(ou)洲建成了幾家工廠.

    國內從事鋁(lv)(lv)灰開發研究(jiu)的(de)科(ke)(ke)(ke)研單位(wei)分(fen)別為(wei)中(zhong)國科(ke)(ke)(ke)學院、北(bei)(bei)京礦(kuang)冶(ye)(ye)科(ke)(ke)(ke)技(ji)(ji)集團有(you)(you)限(xian)公(gong)司(si)(si)(si)(si)、鄭州(zhou)有(you)(you)色(se)金屬研究(jiu)院、云南昆(kun)明冶(ye)(ye)金研究(jiu)院等(deng)(deng),高校中(zhong)涉及鋁(lv)(lv)灰研究(jiu)的(de)主要(yao)分(fen)布在東(dong)(dong)北(bei)(bei)大(da)學、中(zhong)南大(da)學、江西理工(gong)大(da)學、同濟大(da)學、南通大(da)學等(deng)(deng);企(qi)業中(zhong)涉及鋁(lv)(lv)灰研究(jiu)的(de)主要(yao)為(wei)山(shan)東(dong)(dong)鋁(lv)(lv)業公(gong)司(si)(si)(si)(si)、山(shan)東(dong)(dong)鋁(lv)(lv)暉(hui)環(huan)保科(ke)(ke)(ke)技(ji)(ji)有(you)(you)限(xian)公(gong)司(si)(si)(si)(si)、淄博海(hai)慧工(gong)程設計(ji)咨詢有(you)(you)限(xian)公(gong)司(si)(si)(si)(si)、淄博德力鑫環(huan)保新科(ke)(ke)(ke)技(ji)(ji)有(you)(you)限(xian)公(gong)司(si)(si)(si)(si)、北(bei)(bei)京科(ke)(ke)(ke)林澤環(huan)保科(ke)(ke)(ke)技(ji)(ji)有(you)(you)限(xian)公(gong)司(si)(si)(si)(si)、湖南中(zhong)大(da)冶(ye)(ye)金設計(ji)有(you)(you)限(xian)公(gong)司(si)(si)(si)(si)、鄭州(zhou)中(zhong)綠環(huan)保新材料有(you)(you)限(xian)公(gong)司(si)(si)(si)(si)、鄭州(zhou)經緯科(ke)(ke)(ke)技(ji)(ji)實業有(you)(you)限(xian)公(gong)司(si)(si)(si)(si)、沈陽銀海(hai)再生資源科(ke)(ke)(ke)技(ji)(ji)有(you)(you)限(xian)公(gong)司(si)(si)(si)(si)等(deng)(deng),總數約(yue)20余家(jia).

    北京礦冶(ye)科技集團有(you)限(xian)公(gong)司(si)、鄭(zheng)州有(you)色金(jin)屬研究院、湖南(nan)中(zhong)大冶(ye)金(jin)設計(ji)有(you)限(xian)公(gong)司(si)等(deng)單位在(zai)(zai)炭(tan)渣(zha)、陰(yin)極炭(tan)塊、大修渣(zha)等(deng)方(fang)面基(ji)本實(shi)現(xian)了產(chan)(chan)業(ye)(ye)化(hua).目前淄博海慧公(gong)司(si)在(zai)(zai)二(er)(er)次鋁灰(hui)產(chan)(chan)業(ye)(ye)化(hua)方(fang)面,已經(jing)具有(you)年處(chu)理(li)1萬(wan)(wan)(wan)噸二(er)(er)次鋁灰(hui),對(dui)應(ying)年產(chan)(chan)2萬(wan)(wan)(wan)噸干基(ji)聚鋁;年處(chu)理(li)3萬(wan)(wan)(wan)噸二(er)(er)次鋁灰(hui),對(dui)應(ying)年產(chan)(chan)6萬(wan)(wan)(wan)噸鋁酸鈣粉和(he)年處(chu)理(li)4萬(wan)(wan)(wan)噸二(er)(er)次鋁灰(hui),年產(chan)(chan)10萬(wan)(wan)(wan)噸硫鋁酸鹽水泥的中(zhong)試線,且(qie)實(shi)現(xian)了穩定的生產(chan)(chan)和(he)收(shou)益.基(ji)本實(shi)現(xian)了生產(chan)(chan)過程"零"排放.并已經(jing)專(zhuan)門(men)注(zhu)冊了山東(dong)鋁暉環保科技有(you)限(xian)公(gong)司(si),對(dui)接(jie)了魏橋(qiao)鋁業(ye)(ye),返電(dian)解槽的驗(yan)證協(xie)議已經(jing)簽訂,產(chan)(chan)業(ye)(ye)化(hua)工作(zuo)正在(zai)(zai)進行之中(zhong).

    但是縱觀整個我國鋁行業(ye)危(wei)廢(fei)處置,目前整體基(ji)本處于初級階段,成熟且具有(you)社(she)會、環境、企業(ye)經濟(ji)效(xiao)益三統一,并(bing)為業(ye)內人士所(suo)認可的試驗、示(shi)范、生產線(xian)尚(shang)需時間完善,鋁灰的資源(yuan)化利用可謂(wei)任重道遠.

    鋁灰資(zi)源(yuan)化(hua)利用具有三個原(yuan)(yuan)(yuan)則(ze)(ze),一(yi)是"三化(hua)"原(yuan)(yuan)(yuan)則(ze)(ze),即無(wu)害化(hua)、減量(liang)化(hua)、資(zi)源(yuan)化(hua).二(er)是"三統一(yi)"原(yuan)(yuan)(yuan)則(ze)(ze),即社會(hui)效益(yi)、環境效益(yi)、企業(ye)經濟效益(yi)的統一(yi).三是"三要(yao)素(su)"原(yuan)(yuan)(yuan)則(ze)(ze),即數(shu)量(liang)、效益(yi)、二(er)次污染(ran)——從(cong)數(shu)量(liang)上(shang)體(ti)(ti)現zui大限(xian)度的利用,從(cong)效益(yi)上(shang)體(ti)(ti)現高的產值(zhi)附(fu)加(jia)值(zhi),從(cong)環保上(shang)體(ti)(ti)現無(wu)二(er)次污染(ran).

    廣義鋁灰中(zhong)可利用的(de)成分主要(yao)有金屬鋁、氧(yang)化鋁、氟化鹽、炭以及耐火、保溫材料(liao)中(zhong)所含的(de)二氧(yang)化硅、氧(yang)化鈣等物質.其價值(zhi)(zhi)就是根據其不同(tong)性質加以利用,實(shi)現其保值(zhi)(zhi)增值(zhi)(zhi).

    對于(yu)鋁(lv)(lv)(lv)灰(hui)資源化(hua)(hua)利(li)用的(de)(de)方向,筆者認為,富(fu)含(han)氧化(hua)(hua)鋁(lv)(lv)(lv)、氟化(hua)(hua)鹽(yan)的(de)(de)二次(ci)鋁(lv)(lv)(lv)灰(hui)經(jing)處(chu)(chu)理后首 選(xuan)返電(dian)解槽,可(ke)(ke)用于(yu)生(sheng)(sheng)產(chan)鋁(lv)(lv)(lv)酸鈣粉和(he)凈水(shui)(shui)(shui)(shui)劑,還可(ke)(ke)用于(yu)生(sheng)(sheng)產(chan)特種(zhong)水(shui)(shui)(shui)(shui)泥;富(fu)含(han)碳熱(re)能和(he)氟化(hua)(hua)鹽(yan)的(de)(de)陰(yin)(yin)極(ji)炭(tan)(tan)塊(kuai)和(he)含(han)有一定量氧化(hua)(hua)鋁(lv)(lv)(lv)、二氧化(hua)(hua)硅等(deng)的(de)(de)電(dian)解槽防(fang)滲料(liao)(liao)、耐火料(liao)(liao)等(deng)應作(zuo)為水(shui)(shui)(shui)(shui)泥生(sheng)(sheng)產(chan)的(de)(de)原(yuan)(yuan)(yuan)料(liao)(liao)及燃(ran)(ran)(ran)料(liao)(liao);富(fu)含(han)氫(qing)氧化(hua)(hua)鋁(lv)(lv)(lv)的(de)(de)鋁(lv)(lv)(lv)加工(gong)(gong)的(de)(de)污(wu)泥應作(zuo)為凈水(shui)(shui)(shui)(shui)劑的(de)(de)原(yuan)(yuan)(yuan)料(liao)(liao);其(qi)次(ci),二次(ci)鋁(lv)(lv)(lv)灰(hui)適(shi)宜(yi)(yi)的(de)(de)工(gong)(gong)藝是(shi)先除氮,然(ran)后通過酸浸的(de)(de)辦法(fa)除雜,并將主成份(fen)氧化(hua)(hua)鋁(lv)(lv)(lv)和(he)氟化(hua)(hua)鹽(yan)一同(tong)返電(dian)解槽,同(tong)時副產(chan)聚合氯化(hua)(hua)鋁(lv)(lv)(lv).第(di)三,陰(yin)(yin)極(ji)炭(tan)(tan)塊(kuai)適(shi)宜(yi)(yi)的(de)(de)去(qu)處(chu)(chu)是(shi)作(zuo)為水(shui)(shui)(shui)(shui)泥的(de)(de)燃(ran)(ran)(ran)料(liao)(liao)和(he)原(yuan)(yuan)(yuan)料(liao)(liao)、鋁(lv)(lv)(lv)業(ye)自備電(dian)廠流化(hua)(hua)床鍋爐的(de)(de)燃(ran)(ran)(ran)料(liao)(liao),或者作(zuo)為燒結法(fa)氧化(hua)(hua)鋁(lv)(lv)(lv)生(sheng)(sheng)產(chan)窯(yao)爐的(de)(de)燃(ran)(ran)(ran)料(liao)(liao)和(he)脫硫劑.上(shang)述方面山東鋁(lv)(lv)(lv)業(ye)公司已做(zuo)過大(da)量的(de)(de)工(gong)(gong)作(zuo),并積累了相(xiang)當的(de)(de)經(jing)驗(yan).此外,對于(yu)陽極(ji)炭(tan)(tan)渣而言,zui適(shi)宜(yi)(yi)的(de)(de)去(qu)處(chu)(chu)是(shi)作(zuo)為水(shui)(shui)(shui)(shui)泥的(de)(de)燃(ran)(ran)(ran)料(liao)(liao)和(he)原(yuan)(yuan)(yuan)料(liao)(liao),還可(ke)(ke)以嘗試加入到陽極(ji)生(sheng)(sheng)產(chan)之中;同(tong)時,大(da)修渣zui適(shi)宜(yi)(yi)的(de)(de)去(qu)處(chu)(chu)是(shi)作(zuo)為水(shui)(shui)(shui)(shui)泥的(de)(de)原(yuan)(yuan)(yuan)料(liao)(liao),鋁(lv)(lv)(lv)加工(gong)(gong)污(wu)泥zui適(shi)宜(yi)(yi)的(de)(de)去(qu)處(chu)(chu)是(shi)作(zuo)為凈水(shui)(shui)(shui)(shui)劑聚合氯化(hua)(hua)鋁(lv)(lv)(lv)的(de)(de)原(yuan)(yuan)(yuan)料(liao)(liao).

    與此同時,鋁(lv)灰資(zi)源化(hua)利用(yong)還存(cun)在諸多問題,如鋁(lv)灰危固廢界(jie)定,具體細(xi)則尚(shang)未(wei)完成(cheng),目前還在研究、制訂(ding)之中;二(er)次(ci)鋁(lv)灰返電(dian)解槽聯(lian)產(chan)聚合氯(lv)化(hua)鋁(lv)凈水劑過程中涉及氫(qing)氣爆(bao)炸的安(an)全(quan)問題;產(chan)品質量問題以及環保(bao)標準問題.其中,安(an)全(quan)問題通過研究,目前已(yi)找到了經濟(ji)且實用(yong)的技術方法,可(ke)以有效地防止氫(qing)氣爆(bao)炸,確保(bao)生產(chan)安(an)全(quan).

    雖然鋁(lv)灰(hui)(hui)的(de)(de)(de)資(zi)(zi)源(yuan)化(hua)(hua)利(li)用仍存在諸多問題,但可以肯定的(de)(de)(de)是,我國鋁(lv)灰(hui)(hui)的(de)(de)(de)資(zi)(zi)源(yuan)化(hua)(hua)利(li)用前(qian)景將非常廣(guang)闊(kuo).從國家政策層面看(kan),黨(dang)和政府(fu)已(yi)經把綠色發展作(zuo)(zuo)為當前(qian)和今后的(de)(de)(de)發展方向,并實(shi)施了史上zui嚴厲的(de)(de)(de)稅收,每噸鋁(lv)灰(hui)(hui)征收1000元環(huan)保稅倒逼鋁(lv)灰(hui)(hui)的(de)(de)(de)資(zi)(zi)源(yuan)化(hua)(hua)利(li)用;從資(zi)(zi)源(yuan)的(de)(de)(de)角度(du)看(kan),我國作(zuo)(zuo)為電解(jie)鋁(lv)、鋁(lv)加工、再生鋁(lv)加工產(chan)(chan)能、產(chan)(chan)量(liang)全(quan)球第 一的(de)(de)(de)鋁(lv)業大國,巨大的(de)(de)(de)鋁(lv)灰(hui)(hui)體(ti)量(liang)將為資(zi)(zi)源(yuan)化(hua)(hua)利(li)用提供(gong)廣(guang)闊(kuo)的(de)(de)(de)市場空間(jian).