3.1.2 改善阴极材料性能
由于高石墨质系列阴极碳块具有良好的导电、导热和抗钠浸蚀性能,因而在使用过程中能保证电解槽有较好的热平衡,并能使阴极电流的分布更加均匀。这对于电解槽正常、稳定运行,改善电解工艺技术指标,延长槽寿命,提高电流效率都将产生积极的影响。
目前,我国预焙电解槽的平均槽寿命偏低,这与国外先进的平均槽寿命具有明显的差距。其主要原因就是炭阳极电流密度过低,国内电流密度只有0.65~0.72A/cm2,而国际电流密度先进水平达到0.75~0.9A/cm2。可以看出,所使用阴极碳块的性能也是影响电流密度主要原因之一,与阴极碳块的性能有直接关系。因此,改善阴极碳块性能是我国铝工业关键技术之一。
总之,电解槽炭阳极和阴极的质量高低是电解铝技术的关键,改善电解槽电极材料性能是电解铝企业技术创新的关键。
3.2 规范企业污染物排放管理,降低污染物排放
目前,我国电解铝企业污染物的排放标准与国际标准相比有较大差距。如,我国电解铝企业对氟化物的排放标准是小于1kgF/t.Al,美国、德国要求是小于0.6kgF/t.Al,我国对粉尘的排放标准是小于30mg/m3,德国是小于10mg/m3,欧盟是小于5mg/m3。我国电解铝企业污染物的排放标准与国际水平相差很大,这既不利于我国铝工业污染控制和管理,也不利于先进技术的推广运用,同时对我国铝工业的国际形象、技术出口产生不利影响,更不利于完成国家的节能减排任务。因此,应尽快与国际接标,修订电解铝企业污染物排放标准,降低污染物排放。
我国环保标准规定吨铝排氟量不应超过1kg/t.Al,与国际标准0.6kg/t.Al 相差甚远。节能减排促进了超大型电解槽系列的发展,也就提升了单个铝厂的规模。为了控制一个地区年排氟量不超过300t,吨铝排氟量不仅要达到0.9kgF/t.Al 的水平,还必将不断降低,即通过改善电解铝槽烟气净化系统的技术装备和管理水平,提高集气效率和净化效率,努力使吨铝排氟量达到0.35kgF/t.Al以内的先进水平,为单个铝厂的规模建设达到100 万t 以上,实现规模效益创造条件。
3.3 延长产业链、促进循环经济
节能减排必将促使电力、氧化铝、电解铝、铝加工等产业链的进一步整合和完善,通过经济手段促进氧化铝、电解铝、铝加工企业、物流企业的联合重组,组建具产研结合的企业集团,构建在生产、科研、原料供应、铝材加工、物流运输等比较完善的产业链,达到优势互补,提高产业集中度。
构建科学合理的“电解铝-铝加工”产业链。将电解铝液直接合金化并进行铸轧,进而生产铝加工企业所需坯料,达到既节能又环保的目的。
节能减排要求大力发展循环经济,100%回收利用生产流程中产生的电解质、废阳极、废槽衬等“废物”,使这些“废物”经过无害化处理后加工利用,起到节约资源和减少污染以及降低成本提高效益的作用。
4 结论
中国电解铝工业能耗和碳排放将在2030 年前达到峰值,只有在技术水平最高和能源结构最优的情景下才可实现减排目标;电解铝技术创新的节能减排潜力较大。为了完成铝工业低碳转型,首要任务是提高技术水平[3]。对电解铝企业而言,节能减排的影响是极其深远和重大的,必将促进我国电解铝企业整体技术、装备和管理水平的提高。电解铝企业应加强与大专院校的技术合作,对标国际标准,加快企业科技创新步伐,实现电解铝企业可持续发展。
[1] 金岭.电解铝生产工艺的优化分析[J].世界有色金属,2019(12):20-21.
[2] 梁学民.美国铝业公司(Alcoa)铝电解技术的发展[J].轻金属,2020(1):1-10.
[3] 卢浩洁,王婉君,代敏,等.中国铝生命周期能耗与碳排放的情景分析及减排对策[J].中国环境科学,2021(1):451-462.
文章来源:《工业技术创新》 网址: http://www.gyjscxzz.cn/qikandaodu/2021/0617/1246.html
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