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【摘要】我国电解铝产生的废物量巨大，对环境产生了严重的危害。文章分析了电解铝工业废弃物的严重危害，重点总结了国内外处理废阴极炭块、炭渣、大修渣的方法，最后对电解铝工业废弃物的处理前景进行了总结。
【关健词】电解铝工业；废弃物；处理技术；研究
A文章编号1006-0278（2013）06-182-01
一、前言
随着电解铝产业的迅猛发展，电解过程中产生的固体废弃物（如废阴极炭块、炭渣、大修渣等）的产量也呈现出逐年增加的趋势。通常情况下，每生产l万吨电解铝将产生100吨废炭素材料、80吨废耐火材料以及一定数量的保温材料。目前，我国电解铝行业每年产生的固体废弃物约为25万吨，并有200多万吨的累积堆存。目前，电解铝厂大多没有对其进行有效的处理，只是采用露天堆放或直接利用土壤进行填埋，不仅使大量的土地被这些废弃物占用，而且其中含有的可溶性氟化物、氰化物还会污染土壤和地下水、地表水，对生态环境、人类健康和动植物生长产生严重危害。因此，如何使电解铝固体废弃物达到无害化处理要求，是摆在科研工作者面前亟待解决的问题。
杨会宾等对废阴极炭块在水泥生产中的应用进行了研究，实验结果表明：在干法水泥窑中对废阴极炭块进行燃烧操作，不仅把大量的废阴极消耗掉，而且可以节省燃煤的消耗，具有很好的经济价值。但要注意废阴极炭块的安全问题、添加量问题以及多水泥生产的影响。卢惠民、邱竹贤对浮选法综合利用铝电解槽废阴极炭块的工艺进行了详细的研究，浮选炭粉可以重新被用作制造铝电解阴极的配料，电解质经一定的高温焙烧后还可以再用作电解质。曹继明、李军英提出了采用泡沫浮选法处理废阴极炭块，可实现对废阴极炭块的综合利用。
四、结语
目前，有必要尽快突破电解铝工业废弃物无害化技术难题。虽然科技工作者进行了大量的实验研究，但是要开发产业化技术还要克服许多技术问题。进行研究一定要符合国家节能减排的能源政策，解决好对环境的二次污染问题，要解决产业化过程中的耐氟设备、耐氟工艺问题。
参考文献：
邱竹贤.预焙槽炼铝[M].北京：冶金工业出版社，2008.
黄尚展.电解槽废槽衬现状处理及技术分析[J].轻金属.2009（4）： 29-30.
[3]Gamson
[4]申士富，王金玲，牛庆仁，等.电解铝固体废弃物的环境危害及处理技术研究现状[J].中国环境科学学会学术年会论文集， 2010： 3557-3562.
[5]杨会宾，田金承，曹继利.废阴极炭块在水泥生产中的应用研究[J].轻金属.2008（2）：59-64.
[6]卢惠民，邱竹贤.浮选法综合利用铝电解槽废阴极炭块的工艺研究[J].金属矿山，1997（6）：32-34.
[7]曹继明，李军英.浅议铝电解槽废旧阴极炭块的回收与综合应用[J].炭素技术.2004，23（5）：41-44.
[8]陈喜平，赵淋，罗钟生.回收铝电解炭渣中电解质的研究[J].轻金属，2009（12）：21-25.
【关健词】电解铝工业；废弃物；处理技术；研究
A文章编号1006-0278（2013）06-182-01
一、前言
随着电解铝产业的迅猛发展，电解过程中产生的固体废弃物（如废阴极炭块、炭渣、大修渣等）的产量也呈现出逐年增加的趋势。通常情况下，每生产l万吨电解铝将产生100吨废炭素材料、80吨废耐火材料以及一定数量的保温材料。目前，我国电解铝行业每年产生的固体废弃物约为25万吨，并有200多万吨的累积堆存。目前，电解铝厂大多没有对其进行有效的处理，只是采用露天堆放或直接利用土壤进行填埋，不仅使大量的土地被这些废弃物占用，而且其中含有的可溶性氟化物、氰化物还会污染土壤和地下水、地表水，对生态环境、人类健康和动植物生长产生严重危害。因此，如何使电解铝固体废弃物达到无害化处理要求，是摆在科研工作者面前亟待解决的问题。
二、电解铝工业废弃物的组成及危害
现代大型铝电解预焙槽的电解温度在950-970之间，每生产1吨铝约消耗50kg电解质，电解质一般采用冰晶石、氟化铝、氟化镁等。电解铝工业废弃物含有大量的氟化物和氰化物等，这些有毒的物质都是可溶性的，因此会随雨水进入到江河以及湖泊，进而污染水体，对动植物生长及人体产生巨大的危害，如不对其进行无害化处理，其危害将是持久性的。三、国内外处理技术现状
(一)废阴极炭块处理技术研究
Gamson等对废阴极炭块的处理进行了回收研究，处理温度在600-1200℃之间，含有氟元素的材料转化率非常高，最终产品为玻璃态熔渣。M.M.Willams对水化法处理废阴极炭块进行了研究，分别得到粗的炭粒和细颗粒的电解质，回收的炭粒可再用于做电解槽的阴极，电解质也可以重新被用到电解生产中。杨会宾等对废阴极炭块在水泥生产中的应用进行了研究，实验结果表明：在干法水泥窑中对废阴极炭块进行燃烧操作，不仅把大量的废阴极消耗掉，而且可以节省燃煤的消耗，具有很好的经济价值。但要注意废阴极炭块的安全问题、添加量问题以及多水泥生产的影响。卢惠民、邱竹贤对浮选法综合利用铝电解槽废阴极炭块的工艺进行了详细的研究，浮选炭粉可以重新被用作制造铝电解阴极的配料，电解质经一定的高温焙烧后还可以再用作电解质。曹继明、李军英提出了采用泡沫浮选法处理废阴极炭块，可实现对废阴极炭块的综合利用。
(二)炭渣处理技术研究
Pulvirenti等采用化学清洗的方法处理炭渣，研究结果表明：在接近中性的pH值时，用与次氯酸钠溶液处理，氰化物可以被去除。氟化物可以通过与强酸（如硫酸）溶液处理除去。在温度为80℃时，这种处理更为有效。陈喜平等研究了回收铝电解炭渣中电解质的焙烧工艺。在细粒料-回转窑焙烧条件下获得了较高的反应率，回收电解质纯度大于99%，可直接作为铝电解原料。薛伍芹和侯新提出采用浮选法处理炭渣，针对提高电解质的回收率和品质，降低劳动强度等方面提出了必要的改进措施。贾冬妮、韩立国采用浮选技术处理炭渣，使炭渣得到有效的综合利用，减少对环境的污染。(三)大修渣处理技术研究
美国凯撒铝公司采用高温水解法对大修渣进行综合处理，用水吸收氟化物后，得到25%的水溶液，可用来制造工业用的氟化铝。通过此方法解决了大修渣对于环境的污染问题。平果铝氧化铝厂采用石灰渣与电解大修渣混合堆存处理，这样可以达到固氟的目的，实现了对电解渣的无害化处理。(四)最新研究进展
中国铝业郑州研究院开发了“铝电解废槽衬无害化技术研发及产业化应用”技术，该技术以石灰石为反应剂、粉煤灰为添加剂处理废槽衬。经处理的废槽衬可溶氟化物转化率达98%以上，氰化物去除率达99.5%以上，处理后的无害化渣平均可溶氟含量39.7m/L，氰根离子含量0.053mg/L，低于国家固体废弃物排放标准，可用作路基材料、水泥原料或耐火材料原料，回收的氟化盐可返回电解槽使用。四、结语
目前，有必要尽快突破电解铝工业废弃物无害化技术难题。虽然科技工作者进行了大量的实验研究，但是要开发产业化技术还要克服许多技术问题。进行研究一定要符合国家节能减排的能源政策，解决好对环境的二次污染问题，要解决产业化过程中的耐氟设备、耐氟工艺问题。
参考文献：
邱竹贤.预焙槽炼铝[M].北京：冶金工业出版社，2008.
黄尚展.电解槽废槽衬现状处理及技术分析[J].轻金属.2009（4）： 29-30.
[3]Gamson
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W.B.et al.Aluminum electrolytic cell cathode waste recovery[Z]. US4355017，1982.[4]申士富，王金玲，牛庆仁，等.电解铝固体废弃物的环境危害及处理技术研究现状[J].中国环境科学学会学术年会论文集， 2010： 3557-3562.
[5]杨会宾，田金承，曹继利.废阴极炭块在水泥生产中的应用研究[J].轻金属.2008（2）：59-64.
[6]卢惠民，邱竹贤.浮选法综合利用铝电解槽废阴极炭块的工艺研究[J].金属矿山，1997（6）：32-34.
[7]曹继明，李军英.浅议铝电解槽废旧阴极炭块的回收与综合应用[J].炭素技术.2004，23（5）：41-44.
[8]陈喜平，赵淋，罗钟生.回收铝电解炭渣中电解质的研究[J].轻金属，2009（12）：21-25.