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：企業建立工程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.根本概念和術語

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H預焙陽極導入強大的直流

電，在950-970℃高溫條件下，經復雜電化學反響，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，甩解槽內兩級上進展電化學反響的生產過程。

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?下根底資料：

(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

工程排污許可證、工程環評記批復文件、工程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N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

3.2.1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。

3.2.2工藝流程

3.2.2.1電解鋁生產

預焙陽極電解槽電解鋁生產采用氟化鹽一氧化鋁熔鹽電解法。鋁電解生產所需要的原材料為

氧化鋁和氟化鹽，電解所需要的宜流電由整流所供應。將原料、溶劑加到預焙陽極電解槽總，

通過預焙陽極檸入強大的宜流電，在950970（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響，氧化鋁被分解，在槽底陰極析出液態金屬鋁，

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

響過程中，碳素陽極與氧反響生成CO2和CO而不斷消耗，通過定期更換預焙陽極塊進展

補充。電解槽散發的含力.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。

3.2,2.2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氨化物成為載氟氧

化鋁，由氣力提升機送入兩廠房中間的我氨氧化鋁U用倉中，載氨氧化鋁由超濃相輸送系統

送至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。月專用車輛將冰晶石、縱化鋁

運進電解車間供生產使用。

3.2.2.3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。首先對殘極外表的電解質進展清

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

多功能大車料箱內，由多功能天車參加到電解槽殼面上作為換板時的覆蓋料；然后進展殘極

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展壓

脫，并對導桿進展清洗，壓脫下來的磷鐵環返回中頻爐配料使用。

將磷生鐵參加到中頻爐中并參加焦炭熔煉后，鐵水經出鐵口流入鐵水包，然后將鐵水到入到

己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?起，組成新

的陽極組。

3.2.2.4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，熔池裝滿后參加造渣劑，經攪拌后靜置30分鐘，然后扒去鋁液外表的浮渣。扒渣后的

鋁液經溜槽進入連續鑄錠機進展鑄錠，經水冷工序冷卻后進展計量打捆包裝，之后由叉車運

車成品庫.

整個電解鋁生產工藝流程見下列圖。

3.2.3電解煙氣凈化

323.1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，其主要污奧物是氣態氟化物、二氧化硫

及粉塵，這些有害物不僅危害人體安康，而且污染廠區周邊環境，因此必須凈化處理。

鋁電解煙氣凈化工藝主要有濕法凈化問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

電解煙氣治理根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響的原理來完成的。吸附為外表作用，吸附劑的

比外表積越大其吸附能力越強。吸附質的沸點越高越易被吸附，相反那么難于被吸附。吸附

一般為物理吸附和化學吸附。

AL2O3孔隙率較高，比外表積較大，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，吸附質的沸點上下具有決定意義。對化學吸附除沸點外，吸附劑利吸附質的

反響性也是極其重要的。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響原理，用如下反響式表示：

吸附：3AL2O3+6HF-3(AL2O3?2HF)

轉化：3(AL2O3?2HF)->2ALF3+3H2O+2AL2O3

總反響式：AL2O3+6HFT2ALF3+3H2O

當載氟AL2O3被加溫到4000c以下時，AL2O3的載氟量無變化，但在高溫下ALF3容易

水解和升華，溫度越高，水解越多，升華越迅速。當溫度到達600℃時就會大量解析，這是

因為ALF3的沸點較低。電解槽的保溫層溫度大約在400℃以下，這恰好是外表化合物轉

化為ALF3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AL203

所吸附。因此，載氟AL203在槽面預熱期間，因解析而釋放的氟是很少的。

3.2.3.2煙氣凈化方法

干法回收_E藝又分為“VRI”法、管道法、沸騰床法、荷電干法技術等。由于“VRI”法進展電

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"反響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，呈溢流狀態流入煙氣煙道內，并很快布滿整個管道械面。

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。

3.2.3.3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聚集到電解廠房兩

側的排煙總管，然后進煙道進入袋式除塵器前部的VRI反響器，在此與定量參加的新鮮氧

化鋁和循環氧化鋁混合完成吸附反響.煙氣中的疑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展氣固別離。凈化后的煙氣由主排煙風機送至主煙囪排入大氣。別離下

來的載氟氧化鋁一局部用來循環吸附氟化物使用，另一局部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。

3.3.1大氣污染物產排污節點及污染防治概述

3.3.1.1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

板進展密閉，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響

器，煙氣中的HF被反響器中氧化鋁吸附下來并在外表發生化學反響生成氟化鋁，反響后的

載氟氧化鋁隨煙氣進入袋式除塵器進展氣固別離。別離卜.來的另J離下來的載氟氧化鋁一局部

用來循環吸附氟化物使用，另?局部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。

電解煙氣凈化工藝流程見下困.

恰段

電解煙氣凈化工藝流程圖

3.3.1.2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?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。

3.3.1.3氧化鋁儲庫粉塵

壓縮空氣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。

3.3.1.4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。

①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。

②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。

3.3.1.5無組織排放

電解槽密閉罩板有較高的集氣效率，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。

3.3.2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展，屬于虧水運行，且對冷卻水質無

要求，該工序只補不排。

3.3.3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展填埋處理。

3.3.4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根底、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、設置減震根底、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?(GB25465-2021)；

(2)?工業企業廠界環境噪聲排放標準？(GB12348-2021)

3.5電解鋁企業其它污染控制標準

(1)?清潔生產標準一電解鋁業？(HJ/T187-2006)

(2)?危險廢物貯存污染控制標準？(GB18598-2001)

(3)?危險廢物鑒別標準一浸出將性鑒別？(GB5085.3-2007)

3.6電解鋁工業產業政策及技術標準

(1)?產業構造調整指導目錄？

(2)?鋁工業產業開展政策？

(3)?鋁工業開展專項規劃？

(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、改擴建工程環保法規執行情況，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標準設計并建立污染防治設施。

(2)是否完成“總量控制、區域削減”等要求。

(3)新建、技術改造、改擴建工程環保治理設施處理效率或污染物的排放是否到達原設計

指標要求。

(4)各污染源污染物的排放是否到達國家或地方規定的環保標準要求，固體廢物是否按照

要求平安處置或綜合利用，各類污染物是否實現長期穩定達標徘放。

(5)環境保護設施及自動監控設施是否正常穩定運行、排污口是否標準化設置。

(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。

(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

的問題按要求進展了整改完善。

(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空

的要求建立、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、鑄錠車間用水環行生產廢水產生、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(無害化綜合利用及平安填埋)，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

展防滲處理。觀察大修渣堆場的建立、運行、管理是否標準，重點查看堆場底部及堆場四周

是否采取了標準的防滲措施等。

(7)核查污染物年排放總量，重點核杳企業煙(粉)塵、二氧化硫、氨化物、COD年排放

量是否涉足總量控制要求。

5.現場環境監察內容

5.1建立工程環境監察

(1)工程建立地址、環境防護距離及排水去向等是否與環評及批復一致。

(2)工程主要原輔材料、燃料種類、成分及數量是否與環評及批復一致，

工程生產規模、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立到位。根據建立工程環保設施

“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立落實到位。

(4)污染防治設施建立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

治設施的建立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)建立工程環境違法調查。假設發現工程建立地址，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，應及時將工程實際的建立情況上報審批該工程的

環境保護行政主管部門，由審批該工程的環境保護行政主管部門依法依規對該工程做出處

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、逐項進展檢查、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保設施，主要查看是否建立有

煙氣干法凈化系統及在線監控裝置。

(3)軌化鋁貯運系統

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V

(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展管理。

5.3重點污染源環境監察

電解鋁企業主要以大氣