探究电解铝生产节能减排技术

高金强

（广西信发铝电有限公司，广西　靖西　５３３８２１）

就目前的铝生产来看，主要利用的是熔盐电解的方法，但是能耗巨大，而且污染排放比较的严重，所以需要对摘 要：

电解铝这种方法进行革新，从而实现节能减排。文章就电解铝生产的节能减排技术做分析与讨论，旨在总结经验，改革技术，实现电解铝生产的绿色化。

电解铝；生产；节能减排技术关键词：

Ｐ６９４　Ａ　　１００２－５０６５（２０１９）１５－０２９３－２中图分类号： 文献标识码：文章编号：

Exploring energy saving and emission reduction technologies for electrolytic aluminum production

GAO󰀁Jin-qiang

（Ｇｕａｎｇｘｉ　Ｘｉｎｆａ　Ａｌｕｍｉｎｕｍ　Ｅｌｅｃｔｒｉｃ　Ｃｏ．，　Ｌｔｄ．，　Ｊｉｎｇｘｉ　５３３８２１，Ｃｈｉｎａ）

Abstract: Ａｓ　ｆａｒ　ａｓ　ｔｈｅ　ｃｕｒｒｅｎｔ　ａｌｕｍｉｎｕｍ　ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ　ｉｓ　ｃｏｎｃｅｒｎｅｄ，　ｔｈｅ　ｍａｉｎ　ｍｅｔｈｏｄ　ｏｆ　ｍｏｌｔｅｎ　ｓａｌｔ　ｅｌｅｃｔｒｏｌｙｓｉｓ　ｉｓ　ｔｏ　ｕｓｅ　

ｔｈｅ　ｍｅｔｈｏｄ　ｏｆ　ｍｏｌｔｅｎ　ｓａｌｔ　ｅｌｅｃｔｒｏｌｙｓｉｓ，　ｂｕｔ　ｔｈｅ　ｅｎｅｒｇｙ　ｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ　ｉｓ　ｈｕｇｅ，　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｐｏｌｌｕｔｉｏｎ　ｄｉｓｃｈａｒｇｅ　ｉｓ　ｒｅｌａｔｉｖｅｌｙ　ｓｅｒｉｏｕｓ．　Ｔｈｅｒｅｆｏｒｅ，　ｉｔ　ｉｓ　ｎｅｃｅｓｓａｒｙ　ｔｏ　ｉｎｎｏｖａｔｅ　ｔｈｅ　ｍｅｔｈｏｄ　ｏｆ　ｅｌｅｃｔｒｏｌｙｔｉｃ　ａｌｕｍｉｎｕｍ　ｔｏ　ｒｅａｌｉｚｅ　ｅｎｅｒｇｙ　ｓａｖｉｎｇ　ａｎｄ　ｅｍｉｓｓｉｏｎ　ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ．　Ｔｈｅ　ａｒｔｉｃｌｅ　ａｎａｌｙｚｅｓ　ａｎｄ　ｄｉｓｃｕｓｓｅｓ　ｅｎｅｒｇｙ－ｓａｖｉｎｇ　ａｎｄ　ｅｍｉｓｓｉｏｎ－ｒｅｄｕｃｉｎｇ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ　ｆｏｒ　ｅｌｅｃｔｒｏｌｙｔｉｃ　ａｌｕｍｉｎｕｍ　ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ，　ａｉｍｉｎｇ　ａｔ　ｓｕｍｍｉｎｇ　ｕｐ　ｅｘｐｅｒｉｅｎｃｅ，　ｒｅｆｏｒｍｉｎｇ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，　ａｎｄ　ｒｅａｌｉｚｉｎｇ　ｇｒｅｅｎｉｎｇ　ｏｆ　ｅｌｅｃｔｒｏｌｙｔｉｃ　ａｌｕｍｉｎｕｍ　ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ．Keywords: ｅｌｅｃｔｒｏｌｙｔｉｃ　ａｌｕｍｉｎｕｍ；　ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ；　ｅｎｅｒｇｙ　ｓａｖｉｎｇ　ａｎｄ　ｅｍｉｓｓｉｏｎ　ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ

1 电解铝在生产过程中遇到问题

对目前电解铝生产过程做具体的分析发现其生产存在着三个方面的突出问题，以下是对问题的具体总结。

第一是电解铝生产存在着明显的环境污染问题。对我国目前的电解铝生产做实践性分析可知，企业在电解铝生产中主要利用的是熔盐电解的方式，其中以冰晶石一氧化铝材料

[1]

为主。在生产的过程中，首先要做的工作是提升温度，使其达到冰晶石一氧化铝的熔点，由于此种材料的熔点比较高，所以在加热的过程中比较容易产生扬散的情况，这种情况会对环境造成严重的污染。另外，在生产的过程中，电解方法的利用会导致许多游离氧的产生，而游离氧离子会和二

[2]

氧化碳产生反应，进而污染环境。

第二是电解铝生产存在着高耗电、高耗能的问题。对目前的电解铝生产做具体的分析发现，这种生产方式的电能消耗量非常巨大，而且对能源资源的需求量也比较高，这导致整个生产过程的能源供给高居不下。就目前的统计分析来看，电解铝企业在生产中，能源成本在生产成本中所占的比重较大，这于我国目前的绿色经济发展理念不符，所以必须要对其进行改正。

第三是电解铝生产存在着一定的危害性。从现实分析来看，电解铝生产废物，无论是固体废弃物还是废水、废烟，均含有比较多的有害物质，这些物质严重影响人体健康，所

[3]

以必须要对其做控制。

2 电解铝生产节能对策

电解铝企业生产的高耗能情况不仅对企业的成本控制不利，对于社会能源的有效利用也有重要的影响，所以在电

２０１９－０７收稿日期：

高金强，男，生于１９７６年，山东茌平人，中专，工程师，研究作者简介：方向：有色冶炼。

解铝生产实践中，必须要对节能做重视。以下是基于实践总

结的电解铝生产节能对策。2.1 低压生产技术

对电解铝生产的节能技术做具体的分析发现，低压生产技术在节能方面的效果十分的显著，所以需要积极的落实低压生产技术。就目前的低压生产技术应用来看，其主要有三种：①异性阴极节能技术。该技术在目前的电解铝生产中利用普遍，其具有非常不错的效果，就该技术的具体利用来看，维修电解槽的时候，使用阴极带有凸台的异性阴极，可以有效的阻隔电解过程中所产生的铝液，以此可以实现对铝液流动速度和铝液界面的变形进行缓解，如此一来，电解槽的工作电压会得到有效的降低。②阻流块节能技术。该技术的应用主要是将阻流块在生产槽当中进行添加，如此可以实现对铝液流动速度和铝液界面的变形的缓解。这样的情况会使得电解质电压以及电解极距得到有效的降低。③双阴极钢棒节能技术。此技术在具体应用的过程中需要在阴极钢棒的位置做一个贯穿槽添加，并在槽内做绝缘材料的增加，这种情况会导致槽中部向阴极钢棒的导电增多，以此引发磁场的一定程度降低。

2.2 烟气回收利用

在电解铝的生产实践中要实现节能的目的，可以加强对烟气的回收利用。从电解铝的具体生产来看，其属于高耗能和高污染型产业，而且工艺生产的复杂性比较突出。在具体的生产过程中，氟化氢、一氧化碳以及二氧化碳等有毒有害的气体会大量的产生，而且这些气体通过呼吸道或者是皮肤进入到人体后，会对人体健康产生非常显著的影响，所以在电解铝企业的生产中，时不时的会出现人员伤亡事件，这严重影响了企业的经营和发展，对铝产品的生产也十分的不利。从现实分析来看，有毒有害气体主要存在于排放的烟气中，如果能够实现烟气的回收利用，不仅可以控制有害气体的排放，还能够有效的利用烟气热能。

（下转296页）

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制功能、具有丰富的指令集及函数库等多种优点，方便用户能够以简洁的程序实现各种功能。5.1 运行程序

运行程序即为满足既定动作要求，其中包括主轴电机、搅拌电机、真空泵等的运行状态；压力信号、料位信号、酸位信号等的采集；设备故障报警信息等。例如图4为主轴电机PLC程序。

图5󰀁󰀁液位异常报警PLC程序

以上所有程序中所用到的字符，均应转化成16进制的ASCII值，否则PLC无法识别。

图4󰀁󰀁主轴电机运行PLC程序

6 结语

此项技术应用在TT型陶瓷过滤机处理系统上，方便设备监视管理、运行管理、生产操作，系统运行稳定良好、安全可靠，能实时了解设备运行信息，特别是采用PC机和手机终端两种方式，大大提高了设备的自动化程度，降低了系统的运行维护管理成本，使陶瓷过滤机的管理和运行水平上了一个新台阶，提高了企业的经济效益。[1]󰀡蒋克平.TT一45型陶瓷过滤机安装结构和方式的改进[J].铜业工

程.2007.4.

[2]󰀡吉涛.PLC网络的无线通信方式研究[J].计算机测量与控

制.2009.17(7).

[3]󰀡朱明清.基于PLC、GPRS网络和组态软件的城市热网监控系统的设计

与实现[J].《自动化技术与应用》2008年第27卷第5期.

5.2 报警程序

（1）设备故障搅拌电机、主轴电机、真空泵的任意一个设备发生故障都将引起设备故障，其对应的报警扩展模块上的输出指示灯也将常亮。

（2）液位、压力异常

当液位持续处于高液位之上或者低液位之下，液位异常报警。液位异常报警之后，如果液位恢复正常将自动解除报警，否则将持续报警。压力异常输入点持续输入10秒之后，压力异常报警。压力异常报警之后，如果压力恢复正常将自动解除报警，否则将持续报警。压力异常报警之后，真空泵停止工作。

（上接293页）

目前不少电解铝企业为了实现节能的目的，在生产中积极的安装和利用了净化系统，该系统的利用实现了烟气中有害气体的净化，对烟气的回收利用打下了基础。从烟气的回收利用分析来看，其不仅实现了生产能耗降低的目标，而且实现了能源利用率的有效提升，企业的生产过程中的成本控制效果也明显的加强，企业生产效益显著性提升。2.3 加强铝行业的结构调整

就电解铝企业的节能分析来看，加强铝行业的结构调整也是非常重要的措施。对近年来电解铝企业的发展情况做调查总结发现，一批规模较大、产业结构合理且技术指标比较先进的企业相继建成，对这些企业的生产能耗做统计发现和世界先进水平相比，这些企业无论在成本方面还是在能耗方面均有显著的降低，这使得企业在市场中的竞争力有了明显的加强。

基于上述的分析可知，电解铝企业要想在目前的市场竞争中获得优势，必须要进行自身的产业结构调整，同时还要对自身的技术指标等做改进，这样，企业自身的结构更加的合理，其生产运行的综合实效明显的提升，在节能方面的效果也会更加的突出。

解铝企业生产存在着明显的空气污染。

对空气污染做分析发现，其主要是烟气处理不利所造成的，所以要真正的实现减排的目的，需要对烟气做处理。目前的电解铝企业在烟气处理的过程中主要利用的方式方法为氧化铝干法净化，只是这种方法只对氟化物以及粉尘具有不错的清除效果。

从具体的数据分析来看，此法清除氟化物的效率在98%以上，在除尘方面，效率达到了99%以上。近年来，在技术不断进步的情况下，电解铝企业为了更好的实现污染物的排放控制，积极的进行了电解烟气脱硫脱氟除尘一体化技术的研究和利用，此技术的利用不仅保证了氟化物和粉尘清除的效果，更加强了对二氧化硫的治理和掌控力度，由此实现了电解铝生产的减排目标。

4 结语

综上所述，电解铝是生产铝产品的重要方法，但是这种方法的传统利用存在着高能耗、高污染等问题，这些问题不进行解决，电解铝企业的发展会受到极大的限制。文章对电解铝的具体生产问题做了分析与讨论，并基于问题对电解铝的节能、减排技术进行讨论与研究，旨在为实践提供帮助和指导。

[1]󰀡冯海波.电解铝生产节能减排技术研究及应用[J].当代化工研

究,2019,37(01):119-120.

[2]󰀡袁朝伟.电解铝现场控制系统电磁干扰现象分析及解决方案[J].科技尚

品,2017(9):17-17.

[3]󰀡白斌,卢延峰.350kA铝电解槽集气烟道改造及运行实践[J].有色冶金

节能,2017,33(2):10-12.

3 电解铝生产减排技术

在电解铝生产中，不仅要强调节能，更要强调减排，因为只有真正的实现了节能减排，电解铝才会更符合绿色经济发展趋势，其未来发展才会更有效果。从目前我国的电解铝企业生产来看，由于受技术以及运行成本的影响，大多数企业在二氧化硫的治理以及控制排放方面效果不理想，所以电

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