1吨铝灰应急储存方案及流程需要多少cao固氟

自1886年美国的霍尔(C.M.Hall)和法国的埃罗(Heroult)几乎同时发明了溶解于冰晶石熔体中的氧化铝电解提取铝的方法至今已132年了,随着时间的推移,世界电解铝从无到有,从少到多,并由电解铝发展到铝加工及其再生铝三个行业,三行业产品的联产物—被人们俗称的铝灰或铝灰渣始终如影随形伴随着三个行业的发展而源源不断的排出。

人们俗称的铝灰,或者说铝灰渣是指铝电解、铝加工及再生铝加工过程中排出的固体废弃物,在世界铝电解技术发明至今的132年里,铝灰至今没有一个明确的其内涵和外延为大家所公认的定义。

铝灰产生于铝电解、铝加工、再生铝加工等所有铝发生融熔的工序。其来源可分为铝电解过程中的铝灰,铝合金熔铸过程中的铝灰,再生铝加工过程中的铝灰。

狭义的铝灰如果特指铝冶炼、铝合金熔铸及再生铝加工生产过程中漂浮于铝熔体表面不熔夹杂物、氧化物、添加剂以及与添加剂进行化学反应的反应物,那么广义的铝灰还应包括电解槽大修废弃物、铝合金厂收尘灰以及铝加工的污泥等相关的全部固体废弃物。具体细分如下:二次铝灰、阴极炭块、阳极炭渣、电解槽防渗料、耐火料、铝合金厂收尘灰、铝加工的污泥等等。

2017年中国的电解铝的产量为3227万吨,铝加工的产量为5832万吨,再生铝的产量为690万吨,据调查,电解槽大修渣排灰渣量约为电解铝产量0.5%,这部分排灰量约为16万吨,电解铝的排灰量约为电解铝产量的1.2%,这部分排灰量约为39万吨,铝加工排灰量约为产量的1.5%,这部分排灰量约为88万吨,再生铝加工排灰量约为再生铝加工产量的10%,这部分排灰量约为69万吨。据此估算中国每年广义的铝灰量约为200多万吨。如果将中国已排出并堆存、掩埋和抛弃的铝灰计算在内,中国境内的铝灰量大约有1000万吨。

2017年世界的电解铝的产量为6460万吨,铝加工的产量为?万吨,再生铝的产量为?万吨。世界每年广义的铝灰渣量约近400万吨。如果将世界已排出并堆存、掩埋和抛弃的铝灰计算在内全世界的铝灰量大约有2000万吨。

    现将广义铝灰—二次铝灰、电解炭渣、废阴极炭块、铝合金厂收尘灰、铝加工污泥等成分表示如下。

广义铝灰的特点集中体现在三个方面:(1)具有毒性,多数属危废;(2)数量较大,中国每年的排出量数百万吨级;(3)有金属铝、铝的化合物及热能,潜在价值高。

广义铝灰中最具特点的应是二次铝灰。所谓二次铝灰是一次铝灰提取金属铝后的剩余物。根据铝灰的处理过程可将铝灰分为一次铝灰和二次铝灰。一次铝灰为具有金属铝提取价值的铝灰,一般为灰白色,其主要成分是金属铝、氧化铝和冶炼过程中添加的部分盐类,铝的含量一般为15%~50%。而二次铝灰则一般为灰黑色,是一次铝灰提铝后的剩余物,主要成分为铝(5~20%)、氧化铝(30~70%)、盐类(10~30%)以及其它组分。

二次铝灰的特点集中体现在以下三个方面:(1)是内含氟、氮等有毒有害物质,这是二次铝灰定性为危险固废的根本原因所在。铝灰中的氮化铝中的氮遇水生成氨产生的恶臭味是外在影响环保的最主要的动因,人们对铝灰的厌恶皆源于此;(2)是铝灰内所含的主要物质为金属铝、氧化铝、电解质等等,且价值颇高,金属铝现单价一万四千余元,氧化铝单价三千多元;(3)是二次铝灰数量较大,最具特点,处置亦最棘手。

铝灰的潜在价值主要体现在其所含的金属铝、氧化铝、电解质以及其蕴含的热能等。以中国的年排出量200万吨为计算基数,以铝灰中金属铝占50%约计,氧化铝占30%约计,电解质占10%约计,热能按4000大卡约计,以阴极炭块中炭占50%,电解质占30%,阳极炭渣中电解质占70%,碳占30%,参考现行的金属铝14000元/吨、氧化铝3000元/吨、氟化盐6000元/吨、煤炭500元/吨的价格计算的铝灰的潜在价值约150亿元人民币。由此可见,铝灰资源化利用的潜在价值巨大。

2016年6月14日原环境保护部、国家发改委、公安部联合发布的自2016年8月1日起施行的新版《国家危险废物名录》废物类别HW48有色金属冶炼,废物代码321-023-48~321-026-48中将电解铝过程中电解槽维修及废弃产生的废渣;铝火法冶炼过程中产生的初炼炉渣;电解铝过程中产生的盐渣、浮渣;铝火法冶炼过程中产生的易燃性撇渣列为危险废物。其中的废物代码321-023-48~321-025-48危废特征为毒性,而废物代码321-026-48危废特征为易燃性。虽然铝灰在10年前的2008版的《国家危险废物名录》就已经被明文列入危废,但是10年过去了,至今中国国内从业人员仍然难以准确的判明广义的铝灰中哪些属固废?哪些属危废?另外,对《国家危险废物名录》中“铝火法冶炼”的概念其内含至今仍无法得到明确的解释。

2016年12月25日第十二届全国人民代表大会常务委员会第二十五次会议通过的自2018年1月1日起施行的《中华人民共和国环境保护税法》规定,铝灰排放企业每吨要交纳1000元环保税。从环境保护税税目税额表可知,固体废物诸如煤矸石每吨的环保税仅5元,尾矿每吨的环保税仅15元,冶炼渣、粉煤灰炉渣等每吨的环保税仅25元。铝业排出量最大的固废赤泥每吨要交纳的环保税仅25元,仅为铝灰要交纳环保税的百分之二点五。所以从税收所体现的国家对铝灰的重视或者说严苛由环保税亦可略见一斑。

8、国外研究状况及产业化进程

国外铝灰的研究主要集中在欧美日等发达国家。欧洲集中在意大利和西班牙,而日本相关公司的研究主要体现在AD粉上。世界铝灰—确切的说是再生铝加工的铝灰研究并产业化的代表性公司为意大利的安奇泰克技术有限公司,该公司早在40年前就开发出了一种再生铝灰的回收系统,经过近几十年的完善,已在欧洲建成了几家工厂。这家公司的技术主要处理的是再生铝的铝灰,对电解铝及熔铸铝灰目前尚无成熟的技术提供。近年来我们与这家公司多次联系、交流,试图将安奇泰克再生铝灰处理技术引入中国,但是由于种种原因目前安奇泰克技术在中国尚未落地。交流中我们了解到,一个万吨级再生铝灰处理生产线需建设投资几亿元人民币,投资数额巨大。当然安奇泰克公司的工艺技术在项目产业化成熟度,特别是在环保、安全等方面都很有特点。

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广西来宾银海铝合金加工有限公司(以下简称:公司)是广西投资集团有限公司(以下简称:广投集团)全资子公司,成立于2019年9月3日,现有职工130人。公司一期年产30万吨铝棒工程是根据《广西铝产业二次创业中长期方案》(桂政办发[)文件精神,围绕“强龙头、补链条、聚集群”的产业发展理念,落实广投集团铝板块“扩大上游,稳定中游、做强做大下游”的战略发展布局,按照广投集团做好国有资产利用的指示,利用原广西来宾银海铝材股份有限公司破产清算拍卖的资产中原有铝棒生产线,通过对原有熔铸厂房进行翻修、优化改造原有铸造生产线、新增部分熔铸设备及修复、完善及修复附属设施,恢复并扩大熔铸生产能力。

公司于2020年7月15日获得《来宾市生态环境局关于利用广西来宾银海铝材股份有限公司资产项目一期年产30万吨铝棒工程环境影响报告书的批复》(来环审〔2020〕45号),同意我公司按照《利用广西来宾银海铝材股份有限公司资产项目一期年产30万吨铝棒工程环境影响报告书》所列项目的性质、规模、地点、环境保护对策措施及要求进行项目建设。

公司厂址位于来宾市迁江华侨工业园内,临近来宾银海铝业公司,利用靠近来宾银海铝业电解铝液源的优势,生产规格为φ90-320×6000的变形铝及铝合金圆铸锭。于2020年12月2日取得排污许可证,证书编号为P1UMQ90001V。项目于2021年4月27日组织开展了环保竣工验收,验收工作组同意项目通过竣工环境保护验收。

二、项目生产工艺及排污流程

将按配料要求备好的各种原料(电解铝水和返回废料等)加入燃气熔炼炉中进行快速熔化后,取样分析熔体的化学成分,添加合金成分、精炼、经扒渣、取样分析熔体的化学成分,并根据分析结果对熔体的化学成分进行调整;成分和温度符合工艺要求后,铝熔体再经在线晶粒细化、过滤后,导入钢丝绳式卷扬铸造机铸造。当铝棒达到要求的长度时,停止铸造,然后锯切机将铝棒锯切成所要求的长度。经检查,质量符合要求的铝棒送至仓库。

生产工艺流程及产排污节点图

三、工业固体废物处置措施

(一)项目固体废物处置情况

项目固体废物处置情况表

环评处理处置量(t/a)

调试期间产生量*(t)

暂存于危险废物暂存库中,由有危废处理资质的企业综合利用处置

暂存于危险废物暂存库中,委托有资质单位进行处置

暂存于铝灰渣库中,外售相应企业进行综合利用

暂存于危险废物暂存库中,委托有资质单位进行处置

《国家危险废物名录》(2021年版)

暂存于铝灰渣库中,外售相应企业进行综合利用

暂存于危险废物暂存库中,委托有资质单位进行处置

《国家危险废物名录》(2021年版)

暂存于铝灰渣库中,外售相应企业进行综合利用

待产生后外售相应企业进行综合利用

暂存于铝灰渣库中,外售相应企业进行综合利用

外售相应企业进行综合利用

暂存于废料堆场中,送熔炼炉重熔利用

鉴别后如为危废,需委托有资质单位进行处置,鉴别后如为一般工业固废,可由原厂家进行回收

鉴别后如为危废,需委托有资质单位进行处置,鉴别后如为一般工业固废,可由原厂家进行回收

(二)危险废物产生及处置措施

项目废矿物油主要为设备机械检修过程中产生,废矿物油的产生量约为1t/a,废矿物油中的主要成分为矿物油等,废矿物油属于危险废物(废物代码:900-214-08)。废矿物油采用已使用过的油铁桶盛装,铁桶下方设置集油盘,存放在危废暂存库内,委托有资质单位进行处置。因为铸造生产过程不添加油类物质,在冷却水处理过程中不会有废油产生。2021年因废矿物油产生量较少,未进行转移处置。

2、铝灰渣(二次铝灰)

铝灰渣主要在熔炼炉和保温炉扒渣过程中产生,熔炼炉和保温炉扒渣产生的铝灰渣经过渣回收处理装置进行渣铝分离,铝水部分送回熔炼炉中,剩余的铝灰渣的量为3000t/a,铝灰渣中主要成分为氧化铝、氯化钠、氯化钾等。铝灰渣使用编织袋打包密封后,存放在危废暂存库内。

按照本项目环评及其批复,铝灰渣属于一般工业固体废物。根据2020年11月5日最新发布的《国家危险废物名录》(2021年版,自2021年1月1日起施行),本项目产生的铝灰渣属于名录中:“HW48有色金属采选和冶炼废物:电解铝铝液转移、精炼、合金化、铸造过程熔体表面产生的铝灰渣,以及回收铝过程产生的盐渣和二次铝灰”,属于危险废物(废物代码:321-024-48)。因此,铝灰渣须按危险废物的有关管理规定进行处理。2021年已委托有资质单位进行处置(处置单位为:广西广西田东鑫灿环保科技有限公司,运输单位为:广西启旺运输有限公司)。

项目除尘灰主要在熔炼保温炉烟气除尘以及渣处理除尘过程中产生的,根据实际运行情况,除尘灰的产生量约为600t/a,除尘灰中的主要成分为氧化铝等。除尘灰使用编织袋打包密封后,存放在危废暂存库内。按照本项目环评及其批复,除尘灰属于一般工业固体废物。根据2020年11月5日最新发布的《国家危险废物名录》(2021年版,自2021年1月1日起施行),本项目产生的除尘灰属于名录中:“HW48有色金属采选和冶炼废物:铝灰热回收铝过程烟气处理集(除)尘装置收集的粉尘,铝冶炼和再生过程烟气(包括:再生铝熔炼烟气、铝液熔体净化、除杂、合金化、铸造烟气)处理集(除)尘装置收集的粉尘”,属于危险废物(废物代码:321-034-48)。因此,除尘灰须按危险废物的有关管理规定进行处理。2021年已委托有资质单位进行处置(处置单位为:广西广西田东鑫灿环保科技有限公司,运输单位为:广西启旺运输有限公司)。

本工程新建1套铝灰处理系统,用于将扒渣过程中产生的精炼渣进行分选提纯,分选出来的铝液,返回熔炼工序继续再利用。分选后剩余的铝灰渣量约3000t/a,属危险废物,委托有资质单位进行处置。该铝灰处理系统仅用于处理本项目产生的铝灰。

铝灰处理工艺流程为“炒灰-冷灰-球磨-筛选”,采用一体式铝灰渣回收设备,具有自动化程度高,铝液回收率高、作业环境好等优点。

铝灰渣在系统内加热过程为内热式,即利用铝灰渣自身的高温(当温度不足时,加入发热剂),在旋转作用下液态金属铝自动聚合,而灰渣浮于铝熔体表面,从而使铝液和灰渣分离。铝液回收送入熔炼炉处理,灰渣通过灰槽进入冷灰球磨筛选系统。铝灰渣分离系统循环水汇入厂区循环冷却水系统中,通过水泵、喷淋水管将冷却水均匀布满冷却桶身,热渣通过桶身与冷却水进行换热,冷灰桶末端可快速冷却至60℃作用。

铝灰渣冷却后进入冷灰桶后端的球磨区,经球磨后将积块的粗块砸碎砸细,将细颗粒的铝珠砸扁,然后通过筛选区,筛分出不同粒度的铝灰渣,0.5mm以下的细颗粒,由螺旋输送机进行袋装;一种为0.5mm到15mm的中颗粒,由螺旋输送机和刮板机一同送到冷灰投入机进行铝的循环提炼和温度的中和,大于15mm的粗颗粒进行回炉处理。

五、危险废物暂存库情况

厂区内已建有2个危废暂存库,位于厂区西南面,1个150m2危废暂存库用于存放铝灰渣、除尘灰,1个10m2的危废暂存库,用于存放废矿物油。危废暂存库按照《危险废物贮存污染控制标准》(GB)(2013年修订)进行建设,底部铺设2mm厚的HDPE防渗膜。

六、自行监测及记录信息

排放口名称/监测点位名称

自动监测设施是否符合安装、运行、维护等管理要求

手工监测采样方法及个数(2)

烟气流速,烟气温度,烟气压力,烟气含湿量,烟道截面积





固定污染源排放烟气黑度的测定 林格曼烟气黑度图法HJ/T 398-2007


烟气流速,烟气温度,烟气压力,烟气含湿量,烟道截面积





固定污染源废气 氮氧化物的测定 定电位电解法HJ 693-2014


烟气流速,烟气温度,烟气压力,烟气含湿量,烟道截面积





固定污染源排气中二氧化硫的测定 定电位电解法HJ 57-2017


烟气流速,烟气温度,烟气压力,烟气含湿量,烟道截面积





固定污染源排气中颗粒物测定与气态污染物采样方法 GB/T


烟气流速,烟气温度,烟气压力,烟气含湿量,烟道截面积





大气固定污染源 氟化物的测定 离子选择电极法HJ/T67-2001


烟气流速,烟气温度,烟气压力,烟气含湿量,烟道截面积





固定污染源排放烟气黑度的测定 林格曼烟气黑度图法HJ/T 398-2007


烟气流速,烟气温度,烟气压力,烟气含湿量,烟道截面积





固定污染源废气 氮氧化物的测定 定电位电解法HJ 693-2014


烟气流速,烟气温度,烟气压力,烟气含湿量,烟道截面积





固定污染源排气中二氧化硫的测定 定电位电解法HJ 57-2017


烟气流速,烟气温度,烟气压力,烟气含湿量,烟道截面积





固定污染源排气中颗粒物测定与气态污染物采样方法 GB/T


烟气流速,烟气温度,烟气压力,烟气含湿量,烟道截面积





大气固定污染源 氟化物的测定 离子选择电极法HJ/T67-2001



温度,湿度,气压,风速,风向





环境空气 氮氧化物(一氧化氮和二氧化氮)的测定 盐酸萘乙二胺分光光度法 HJ 479-2009



温度,湿度,气压,风速,风向





环境空气 二氧化硫的测定 甲醛吸收-副玫瑰苯胺分光光度法 HJ 482-2009



温度,湿度,气压,风速,风向





环境空气 总悬浮颗粒物的测定 重量法 GB/T



温度,湿度,气压,风速,风向





环境空气 氟化物的测定 滤膜采样/氟离子选择电极法HJ 955-2018










































































七、2021年环保自行监测情况

2021年,公司按照排污许可证自行监测要求,委托资质单位(广西壮族自治区化工产品质量检验和环保监测站)对我公司开展环境污染源监测,监测结果显示公司污染物均达标排放,并在全国污染源监测信息管理与共享平台上及时公布监测数据。

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