废杂铝熔炼过程中烟气的治理

我国再生铝工业在最近的几年中发展很快，无论是产量还是生产规模，都居再生有色金属之首，已经在我国铝工业中占有重要的位置。但是，与快速发展的再生铝工业极不协调的是该行业的环境意识很差，环境保护工作非常落后，已经严重影响了这一领域的发展。

随着国家对环境保护工作的重视，有关部门对再生铝工业环境的管理不断加强，一些污染严重的再生铝企业将被淘汰。可以断言，今后再生铝行业的竞争将是环境的竞争，环境问题解决不了，企业就难以生存，对此，我们应有清醒的认识。

从目前我国再生铝工业企业的环境现状看，对环境造成污染的主要污染物是废气。为此，本文将对再生铝行业废气的来源、主要成分和处理技术作一介绍，并根据我国再生铝工业的特点，推荐一条比较适用的环保工艺流程，供再生铝企业在进行环保建设时参考。

一、烟气污染物之来源

我国废铝再生利用主要采用火法熔炼，产生废气并有可能对环境造成影响的工序主要是熔炼过程。在熔炼过程中，采用的燃料主要有煤、焦炭、重油、柴油、煤气、天然气等，燃料在燃烧之后，产生的废气中含有大量的烟尘和含硫、碳、磷和氮的氧化物等气体；炉料（废铝）加热之后，废料本身的油污及夹杂的可燃物会燃烧，也会产生大量含硫、碳和氮的氧化物；在熔炼过程，为了减少烧损、提高铝的回收率并保证铝合金的质量，要加入一定数量的覆盖剂、精炼剂和除气剂，这些添加剂与铝熔液中的各种杂质进行反应，产生大量的废气和烟尘，这些废气和烟尘中含有各种金属氧化物和非金属氧化物，同时还可能含有有害物质，这些都可能对环境产生污染。

二、再生铝烟气的分类和成分

1．再生铝行业废气的分类

根据环保部门之规定，工业部门产生的废气可以分为：含颗粒物废气和含气态污染物废气两大类。由于再生铝行业的原料复杂，在生产过程中同时存在以上两种废气，既有含颗粒物废气又有含气态污染物废气，因此在对废气进行治理的同时，要综合考虑废气中的粉尘和有害气体对环境造成的影响。

2．废气的主要成分

由于再生铝行业原料的来源渠道不同，废料的品种不同、受到污染程度的不同，选用的燃料不同、添加剂成分的不同、采用的熔炼技术的不同，因此，废气中的污染物也不同，归纳起来可以有以下几种：

（1）颗粒状废物 主要是熔炼过程中产生的金属氧化物和非金属氧化物，如：Mg、Zn、 Ca、 Al、 Fe、Na、 Mg、 K 的氧化物和氯化物，还有大量碳粒灰份等，以上构成了我们常讲的尘。

（2）气体污染物废气的主要成分

再生铝行业可能会存在以下气体污染物废气，CO、CO2、NOX、SO2、HCl、HF、碳氢化合物以及易挥发的金属氧化物或挥发的金属，可能还会有氯气等等，当然并不是所有的成分都有害，但其中的大多数都会对环境产生较大影响，有的可能会危及工人的生命安全。

三、烟尘的治理

烟尘治理目的一是最大限度地使烟气中的尘得到收集，使有害气体转化为无害的和稳定的物质，达到国家排放标准。对环境的治理，首先要从源头进行控制，对再生铝而言，就是要加强废料的预处理和分类，尽量使各种废物综合利用，减少污染物的产生量；二是尽量选用无污染的添加剂；三是提高熔炼技术，减少废物的产生量。常用的烟尘处理技术如下：

1．集尘室

集尘室是烟气收尘设备中最简单的办法，其原理是当流体的速度突然减慢时，其中的颗粒由于其自身的重力而沉降下来。再生铝产生的烟气在烟道中以一定的速度流动，当烟道的空间突然增大时，气流的速度也突然减慢，由于颗粒的运动速度下降，颗粒在自身重力的作用下沉积下来。集尘室的种类很多。

最简单的办法是用砖砌成，如果在集尘室中内制一些挡板，可以提高颗粒的收尘效果，但总的讲，集尘室的收尘效果不好。

2．旋风收尘器

旋风收尘器是一种比较适用的收尘设置，投资较低，效果较好，在许多企业被采用。旋风收尘器也可称之为离心除尘器。

当气体沿切线的方向进入收尘器时，气流会沿一定的方向在收尘器内高速连续旋转起来，气体中的颗粒在高速旋转过程中产生离心力，向四周运动，当碰撞在收尘器的壁上时，因其自身的重力下降到集尘室中，达到收尘的效果。旋风收尘器的效果明显，在许多产生粉尘的企业应用。

3．喷雾式收尘器

其原理是使某种溶液的液滴在下降过程中捕获气体中的颗粒，颗粒被湿润之后，还会吸附其他的颗粒，最后由于其自身的重力下降到集尘室被收集。

在一圆筒之内设置若干个喷头，控制喷头的孔度、流量、压力和角度，使喷下的液体呈雾状，气体从下端上升，颗粒被捕获，喷雾式收尘器是一种简单易行的收尘设置，被广泛应用。

4．扑沫塔

扑沫塔也是一种常用的收尘器，效果要高于以上几种收尘器，但投资较大，操作比较困难。其原理是在一圆筒之内的中间位置设置一隔板，隔板上有无数个小孔，正常运转时，隔板上有一个溶液层，气体从塔的下端进入，通过隔板，通过液层，尘被液体捕获，洁净的气体由液体的上端排除。当气体的压力等于隔板上液体产生的压强时，气液两相静止，当气体的压力大于水压时，气流通过液体，但气体的压强和水层的高度是通过计算来设计的，气体的压力过大，达不到收尘的效果，实际生产中，水面是沸腾的。

5．布袋收尘器

干法收尘主要是布袋收尘器，其原理是使含尘气体通过滤袋，达到收尘的效果，常用的有两种：

（1）外制式：在除尘器内置多个袋房，袋房的表面有滤布，生产时，废气进入收尘器内，房内是负压，含尘气体进入除尘器之后，颗粒被吸附在滤布表面，净化之后的气体从袋房中排除。运转一定的时间之后，滤布上的尘灰堆积，透气性能下降，影响了收尘和排风效果，因此，要及时的清除掉灰尘，办法是启动压缩空气，进行反向吹风，灰尘脱落之后进入积尘室。

（2）内制式布袋收尘器：道理与外制式相同，只是含尘气体进入袋房中，袋房外面是负压，气体通过滤布，尘灰积在袋房之中，经过一定的时间之后，经过震动，灰尘自动脱落到积尘室之中，达到了除尘的效果。

布袋收尘的造价相对较高，但是目前经常采用的一种除尘器。在选用布袋收尘器时，一定要注意布袋适应的温度，一般在250度以下。除以上设备之外，还有电收尘等比较先进的收尘设备，但由于造价高，目前再生铝行业没有一家企业采用。

四、气体污染物废气的治理技术

关于气体污染物废气的成分，在上边已经介绍。关于此类废气的治理问题，目前企业基本没有进行治理，主要原因是再生铝工业产生的有害气体的种类多，分别处理很困难。但我们可以看出，这些气体污染物废气还是有共性的，这就是气体污染物废气中的物质大部分都是酸性的，这就给废气的处理提供了方便。一般情况下，只要加入弱碱性物质就可以对其进行有效的治理。一般都加入Na2CO3进行中和，最后达标排放。

在以上谈到的湿法收尘中，如喷淋塔、扑沫塔等，一般都加入水，如果在水中加入碱性物质，就可以在收尘的同时处理了废气中的有害物质。

以上介绍了几种常用的环保设备，希望企业在建设环保设备时参考，同时企业一定要考虑到再生铝产生烟尘的特点－－－不是连续性产生废气，是间断的产生废气。以上介绍的布袋收尘器、旋风收尘器、喷淋塔等都比较适合行业的特点。

五、推荐的环保系统

考虑到再生铝行业的特点，推荐以下环保流程，该流程适用于产量在5000吨以上的再生铝企业，流程如下：

旋风收尘器—弱碱性喷淋塔