1、電解鋁行業環境監察技術指南1. 適用范圍本指南適用于河南省內的電解鋁生產企業（不含預焙陽極炭塊生產工序）的日常環境監察工作。監察內容包括：產業政策落實情況核查核實；企業建設項目與環評及批復的相符性、“三同時”執行情況；環保設施處理工藝、設備以及運行情況；污染物排放情況；自動監控裝置；環境風險防范措施；環境管理機構；環境監測機構及監測設施等方面。2. 基本概念和術語2.1電解鋁企業電解鋁企業是指氧化鋁為原料、氟化鹽為電解質在電解槽內通過預焙陽極導入強大的直流電，在950-970高溫條件下，經復雜電化學反應，氧化鋁被分解，從電解槽底陰極析出液態金屬鋁，定期吸入真空抬包澆鑄成鋁錠的生產企業。2.2電

2、解鋁電解鋁是指通過電解的方法得到的金屬鋁。2.3鋁電解鋁電解是指以氟化鹽為溶劑、氧化鋁為溶質、碳素體為陽極、鋁液為陰極，在強大直流電作用下，電解槽內兩級上進行電化學反應的生產過程。3. 環境監測準備3.1監察前應向被監察企業或管理部門收集一下基礎資料：（1）報告資料環境影響評價文件、“三同時”驗收報告、綜合整治驗收資料、清潔生產審核報告等。（2）行政許可資料項目排污許可證、項目環評記批復文件、項目重大變更環評記批復文件、驗收批復文件等。（3）設計施工圖紙資料環保設施的設計文件及圖紙、環保設施平面布置圖、環保設施運行工藝流程圖等。（4）日常管理資料環保管理制度、日常環境監測報表、物耗、能耗、水循

3、環利用率、排污費繳納情況、主要環保設備及運行記錄等資料、自動監測系統運行記錄、主要固體廢物處理處置或合同、環境保護組織機構、風險防范應急預案等。3.2電解鋁企業生產工藝流程簡述原輔材料及能源電解鋁生產主要原輔材料為氧化鋁、氟化鹽（冰晶石和氟化鋁）、預焙陽極炭塊、能源為電。工藝流程電解鋁生產預焙陽極電解槽電解鋁生產采用氟化鹽氧化鋁熔鹽電解法。鋁電解生產所需要的原材料為氧化鋁和氟化鹽，電解所需要的直流電由整流所供給。將原料、溶劑加到預焙陽極電解槽總，通過預焙陽極導入強大的直流電，在950-970高溫條件下，上述原料哦變為熔融狀態的電解質，并在電解槽內發生復雜的電化學反應，氧化鋁被分解，在槽底陰極析

4、出液態金屬鋁，定期通過由壓縮空氣造成的負壓吸入真空出鋁抬包，送往鑄造車間澆鑄成鋁錠。在電化學反應過程中，碳素陽極與氧反應生成CO2和CO而不斷消耗，通過定期更換預焙陽極塊進行補充。電解槽散發的含有氟化氫及氧化鋁、氟化鹽粉塵的煙氣經集氣罩密閉集氣后送入干法凈化系統處理。原料貯運袋裝氧化鋁采用汽車運至氧化鋁貯存倉庫內，用行車將袋裝氧化鋁調運至拆卸平臺上，人工割包后將氧化鋁倒入料斗，經壓力容器將氧化鋁通過濃相輸送管道輸送至電解煙氣干法煙氣凈化系統新鮮氧化鋁倉。新鮮氧化鋁進入電解煙氣凈化系統吸附煙氣中的氟化物成為載氟氧化鋁，由氣力提升機送入兩廠房中間的載氟氧化鋁日用倉中，載氟氧化鋁由超濃相輸送系統送至

5、每臺電解槽的料箱中，供電解生產使用。電解生產所需要的冰晶石、氟化鋁等輔助原料用汽車運進廠內入庫，其中袋裝氟化鋁貯存在氧化鋁倉庫中。用專用車輛將冰晶石、氟化鋁運進電解車間供生產使用。陽極組裝從電解槽卸下的殘極返回陽極組裝及殘極處理車間處理。首先對殘極表面的電解質進行清理，清理下來的電解質經破碎后送至電解廠房內的電解質高位貯倉，通過風動溜槽送到電解多功能天車料箱內，由多功能天車加入到電解槽殼面上作為換極時的覆蓋料；然后進行殘極壓脫，壓脫下來的殘極塊送往碳素廠重新制作陽極炭塊；之后壓脫機對殘留的磷鐵環進行壓脫，并對導桿進行清洗，壓脫下來的磷鐵環返回中頻爐配料使用。將磷生鐵加入到中頻爐中并加入焦炭熔煉

6、后，鐵水經出鐵口流入鐵水包，然后將鐵水到入到已放入導電鋼爪的陽極碳碗內，鐵水冷凝后將新的陽極碳塊和導電鋼爪粘結在一起，組成新的陽極組。鑄造工藝裝滿鋁液的真空抬包由鋁水車運進鑄造車間，經稱重后將抬包中鋁液直接注入40t鋁混合爐內，熔池裝滿后加入造渣劑，經攪拌后靜置30分鐘，然后扒去鋁液表面的浮渣。扒渣后的鋁液經溜槽進入連續鑄錠機進行鑄錠，經水冷工序冷卻后進行計量打捆包裝，之后由叉車運至成品庫。整個電解鋁生產工藝流程見下圖。電解煙氣凈化煙氣凈化工藝及機理在鋁電解生產過程中，電解槽散發出大量有害煙塵，其主要污染物是氣態氟化物、二氧化硫及粉塵，這些有害物不僅危害人體健康，而且污染廠區周邊環境，因此必須

7、凈化處理。鋁電解煙氣凈化工藝主要有濕法凈化回收和干法凈化回收兩種，因濕法凈化較干法凈化具有運行費用高，二次污染，耗水量大，設備腐蝕嚴重等問題，目前國內外鋁廠電解煙氣治理基本采用干法凈化回收工藝。干法凈化機理：干法凈化過程是通過吸附反應的原理來完成的。吸附為表面作用，吸附劑的比表面積越大其吸附能力越強。吸附質的沸點越高越易被吸附，相反則難于被吸附。吸附一般為物理吸附和化學吸附。AL2O3孔隙率較高，比表面積較大，又是兩性化合物，對酸性氣體和瀝青揮發分具有良好的吸附性。試驗證明，AL2O3吸附HF以化學吸附為主，物理吸附次之。化學吸附的結果在AL2O3表層，每個AL2O3分析吸附兩個HF分子，生成

8、單分子層吸附化合物。AL2O3對瀝青煙的吸附為物理吸附。對于物理吸附，吸附質的沸點高低具有決定意義。對化學吸附除沸點外，吸附劑和吸附質的反應性也是極其重要的。HF具有沸點高、化學活性強、很容易被AL2O3吸附的特點。綜上所述，可將干法除氟的吸附反應原理，用如下反應式表示：吸附：3 AL2O3+6HF3（AL2O3 2HF）轉化：3（AL2O3 2HF）2 AL F3+3H2O+2 AL2O3總反應式：AL2O3+6 HF2 AL F3+3H2O當載氟AL2O3被加溫到400以下時，AL2O3的載氟量無變化，但在高溫下AL F3容易水解和升華，溫度越高，水解越多，升華越迅速。當溫度達到600時就

9、會大量解析，這是因為AL F3的沸點較低。電解槽的保溫層溫度大約在400以下，這恰好是表面化合物轉化為AL F3所需要的溫度。在下層高溫狀態下，即使有少量的水解和升華，也會被上層低溫的AL 2O3所吸附。因此，載氟AL 2O3在槽面預熱期間，因解析而釋放的氟是很少的。煙氣凈化方法干法回收工藝又分為“VRI”法、管道法、沸騰床法、荷電干法技術等。由于“VRI”法進行電解煙氣凈化阻力損失較小，氧化鋁破損率最小，因此，目前國內鋁廠電解煙氣均采用“VRI”法凈化電解煙氣。“VRI”反應器的工作原理及特點：AL2O3經給料箱和流化元件進入VRI空心錐體，經錐形殼體上的沿輻射線布置的孔均勻地，呈溢流狀態流

10、入煙氣煙道內，并很快布滿整個管道截面。煙氣自下而上穿過這層斷面與AL2O3接觸，煙氣和AL2O3均勻接觸，完成AL2O3對HF的吸附過程。電解煙氣凈化工藝流程電解槽散發的有害煙氣，經密閉排煙罩集氣后進入電解槽上部的排煙支管匯集到電解廠房兩側的排煙總管，然后進煙道進入袋式除塵器前部的VRI反應器，在此與定量加入的新鮮氧化鋁和循環氧化鋁混合完成吸附反應，煙氣中的氟化物被氧化鋁吸附下來的載氟氧化鋁隨煙氣進入袋式除塵器進行氣固分離。凈化后的煙氣由主排煙風機送至主煙囪排入大氣。分離下來的載氟氧化鋁一部分用來循環吸附氟化物使用，另一部分送到電解生產系統作為生產原料使用。整個凈化系統由可編程控制器實現自動控

11、制。3.3電解鋁企業產排污節點及污染防治概述電解鋁企業生產過程中以大氣、固體廢物、噪聲污染為主，為便于環境監察，分污染因素按生產工序概述如下。大氣污染物產排污節點及污染防治概述電解車間電解槽煙氣是電解鋁生產企業最主要的大氣污染源，煙氣中主要污染物為粉塵、二氧化硫和特征污染物氟化物（以氟計）。電解槽散發的含氟、含塵及二氧化硫煙氣采用氧化鋁干法凈化回收技術治理。電解槽采用罩板進行密閉，集氣效率98%，煙氣經密閉排煙罩集氣后由管道引入袋式除塵器前部的反應器，煙氣中的HF被反應器中氧化鋁吸附下來并在表面發生化學反應生成氟化鋁，反應后的載氟氧化鋁隨煙氣進入袋式除塵器進行氣固分離。分離下來的分離下來的載氟

12、氧化鋁一部分用來循環吸附氟化物使用，另一部分送到電解生產系統作為生產原料使用，凈化后的煙氣由排氣筒排放，主要污染物為氟化物、二氧化硫和粉塵。氧化鋁貯運廢氣氧化鋁有散裝和袋裝兩種。散裝氧化鋁又槽罐車運入廠區，在卸料站通過管道直接送入位于兩廠房中間的新鮮氧化鋁貯槽內。袋裝氧化鋁由汽車運至氧化鋁貯存倉庫內，用天車將袋裝氧化鋁調運至拆卸平臺上，人工割包后將氧化鋁倒入料斗，經壓力容器將氧化鋁通過濃相輸送管道輸送至電解煙氣干法煙氣凈化系統新鮮氧化鋁倉。袋裝氧化鋁在割包落料時會產生一定量的粉塵，主要凈化設施采用負壓側吸式集氣裝置收集后由管道引入袋式除塵器凈化，凈化后的廢氣由排氣筒外排。氧化鋁儲庫粉塵壓縮空氣

13、系統運來的氧化鋁入庫時會產生一定量的粉塵。主要凈化設施為氧化鋁庫頂設置袋式除塵器，含塵廢氣經袋式除塵器凈化后直接排入大氣，捕集下來的氧化鋁粉塵落入氧化鋁儲庫內。陽極組裝車間廢氣陽極組裝車間接收電解車間電解殘極，經清理、壓脫后外銷碳素廠，磷鐵環經處理后進入中頻爐熔煉，再經澆鑄站組裝澆鑄，送電解車間使用。主要廢氣產生環節及治理措施如下。中頻爐熔煉磷生鐵用于粘結陽極炭塊和導電鋼爪，組裝新的陽極。磷生鐵在熔煉過程中會產生一定量的含塵煙氣，主要凈化設施為集氣罩收集、布袋除塵器凈化處理。陽極組裝車間電解質破碎會產生一定量的粉塵，主要凈化設施為集氣罩收集、布袋除塵器凈化處理。無組織排放電解槽密閉罩板有較高的

14、集氣效率，但仍有少量的煙氣會從電解槽逸出，以無組織排放的形勢從電解車間的側窗和頂部的天窗排入大氣，主要污染物為氟化物、二氧化硫和粉塵。大氣污染物產排污節點及污染防治概述見下表。水污染物產排污節點及污染防治概述電解鋁企業生產用水環節主要為整流所、空壓機及鋁錠鑄造。整流所、空壓機為設備間接冷卻水，工程中均設施有凈循環水系統，循環使用，不外排。鋁錠鑄造為鋁錠直接冷卻水，鋁錠冷卻在冷卻水池中進行，屬于虧水運行，且對冷卻水質無要求，該工序只補不排。固體廢物產排污節點及污染防治概述電解鋁生產企業主要固體廢物為電解槽大修渣及殘陽極，電解槽大修渣由于吸附大量的氟化物，屬危險固體廢物，殘陽極經分解后的電解質返回

15、電解槽使用、殘極炭塊外銷碳素廠生產預焙陽極。目前電解槽大修渣主要有兩種處置方式，一是無害化處理后用于生產耐火材料綜合利用，二是按照危險廢物管理要求進行填埋處理。噪聲產排污節點及污染防治概述電解鋁企業高噪聲源多，分布廣，主要有機械動力學噪聲，如電解槽、整流所、大型泵類等；空氣動力學噪聲，如空壓站、大型風機等。對于不同的噪聲源采取不同的噪聲污染防治措施，首先是采用低噪聲設備；其次，對于機械動力學噪聲采取設置減震基礎、置于室內的噪聲污染防治措施，對于空氣動力學噪聲采取安裝消聲器、設置減震基礎、置于室內的噪聲污染防治措施，可有效減輕噪聲污染。3.4電解鋁企業污染物排放標準（1）鋁工業污染物排放標準（G

16、B25465-2010）；（2）工業企業廠界環境噪聲排放標準（GB12348-2008）3.5電解鋁企業其它污染控制標準（1）清潔生產標準電解鋁業（HJ/T187-2006）（2）危險廢物貯存污染控制標準（GB18598-2001）（3）危險廢物鑒別標準浸出毒性鑒別（GB5085.3-2007）3.6電解鋁工業產業政策及技術規范（1）產業結構調整指導目錄（2）鋁工業產業發展政策（3）鋁工業發展專項規劃（4）鋁行業準入條件（5）有色金屬產業調整振興規劃4.現場環境監察要點4.1現場普查內容（1）新建、技術改造、改擴建項目環保法規執行情況，是否執行環節影響評價及環評批復、“三同時”制度，是否按照規

17、定完成驗收等；是否按照環評批復的規模、工藝裝備、廠址及規定或推薦的污染治理工藝規范設計并建設污染防治設施。（2）是否完成“總量控制、區域削減”等要求。（3）新建、技術改造、改擴建項目環保治理設施處理效率或污染物的排放是否達到原設計指標要求。（4）各污染源污染物的排放是否達到國家或地方規定的環保標準要求，固體廢物是否按照要求安全處置或綜合利用，各類污染物是否實現長期穩定達標排放。（5）環境保護設施及自動監控設施是否正常穩定運行、排污口是否規范化設置。（6）國家或地方規定實施總量控制的污染物排放量是否滿足環保部門規定或核定的總量要求。（7）是否制定突發性環境污染事故應急預案或應急處理處置措施等。（

18、8）是否對環保驗收、環境影響評價文件中規定的環境保護設施和環境風險防范措施存在的問題按要求進行了整改完善。（9）排污費繳納情況（10）污染防治設施運營臺賬等。4.2環境監察重點內容（1）企業生產規模、工藝技術裝備、清潔生產水平是否符合目前國家產業政策和環保政策要求。（2）污染防治設施是否經由資質的設計單位設計、施工，污染防治設施是否按環評記批復的要求建設、運行，并通過環保驗收。（3）污染防治設施及自動監控設施是否正常穩定運行，環境風險應急預案和應急措施是否到位。（4）污染物排放是否達標，大氣污染物有組織源重點監察電解槽煙氣、氧化鋁貯運、氧化鋁儲倉及陽極組裝車間各排氣筒污染物是否達標，大氣污染物

19、無組織源重點觀測電解槽車間、陽極組裝車間等無組織煙（粉）塵排放狀況。（5）水污染物重點監察整流所、空壓站、鑄錠車間用水環節生產廢水產生、處理及回用情況。（6）固體廢物重點監察電解槽大修渣處置方式（無害化綜合利用及安全填埋），廠區臨時堆存措施，大修渣無論是廠區臨時堆存，還是渣場填埋，均應按危險廢物填埋場標準要求進行防滲處理。察看大修渣堆場的建設、運行、管理是否規范，重點查看堆場底部及堆場四周是否采取了規范的防滲措施等。（7）核查污染物年排放總量，重點核查企業煙（粉）塵、二氧化硫、氟化物、COD年排放量是否滿足總量控制要求。5.現場環境監察內容5.1建設項目環境監察（1）項目建設地址、環境防護距離

20、及排水去向等是否與環評及批復一致。（2）項目主要原輔材料、燃料種類、成分及數量是否與環評及批復一致，項目生產規模、生產工藝、生產設施是否與環評及批復一致。（3）污染防治設施是否按批復要求與工程主體設施同步建設到位。根據建設項目環保設施“三同時”驗收一覽表逐一核對各工序環保設施是否按要求建設落實到位。（4）污染防治設施建設的規模及處理效果能否滿足要求。實地查看設計文件確定的污染防治設施的建設規模和設計的處理效果，分析能否滿足環評文件及變更批復的要求。（5）建設項目環境違法調查。若發現項目建設地址，生產工藝、技術裝備、主要原燃料、污染防治設施等與環評批復不一致的情況，應及時將項目實際的建設情況上報

21、審批該項目的環境保護行政主管部門，由審批該項目的環境保護行政主管部門依法依規對該項目做出處理。5.2生產現場監察內容根據電解鋁企業的實際，生產現場的監察應分電解鋁車間、電解煙氣干法凈化系統、氧化鋁貯運、陽極組裝車間、槽大修臨時堆場、公用設施（包括鍋爐房、污水處理站等）等工序，按照污染因素、產污節點逐處、逐項進行檢查、觀察和分析。（1）電解鋁車間電解鋁車間是主要的無組織排放源，主要查看電解槽蓋板是否變形、破損，車間空氣是否混濁。如果車間無組織排放嚴重，說明電解槽蓋板變形破損嚴重，電解煙氣集氣效率低，應立即修繕或更換。（2）電解煙氣干法凈化系統電解煙氣是電解鋁企業主要污染源，煙氣干法凈化是主要的環

22、保設施，主要查看是否建設有煙氣干法凈化系統及在線監控裝置。（3）氧化鋁貯運系統氧化鋁貯運系統主要有氧化鋁割包及儲庫產生的粉塵，主要查看是否設置布袋除塵器凈化處理。（4）陽極組裝車間陽極組裝車間主要為殘極破碎粉塵及中頻爐熔煉煙塵，主要查看是否設置集氣裝置和布袋除塵器凈化措施。（5）槽大修臨時堆場槽大修為危險固廢，主要查看廠區臨時堆場是否設置有防風、防雨、防流失的“三防”措施，是否按照危廢堆存標準要求進行管理。5.3重點污染源環境監察電解鋁企業主要以大氣、固體廢物污染為主，不同工序重點污染因素不同，不同工序環境監察重點也不同。監察時，應了解企業的技術經濟指標是否達到國家及我省的有關規定，新改造電解鋁企業綜合交流電耗必須低于1430