仝博

摘 要：伴隨社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，很多工業(yè)在生產(chǎn)運營過程中對自然生態(tài)產(chǎn)生了破壞性影響，形成了較嚴重的能源不足和環(huán)境危機等阻礙社會發(fā)展的問題，所以循環(huán)經(jīng)濟方式不斷變成工業(yè)生產(chǎn)核心，其集于生態(tài)效益、社會效益和經(jīng)濟效益于一體，由此實現(xiàn)企業(yè)的長遠發(fā)展。為此本文對循環(huán)經(jīng)濟環(huán)境下再生鋁和電解鋁這兩種生產(chǎn)技術進行了深入的分析，望可以為工業(yè)生產(chǎn)企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展奠定基礎。

關鍵詞：循環(huán)經(jīng)濟;再生鋁;電解鋁;生產(chǎn)技術;分析

一、引言

鋁屬于工業(yè)生產(chǎn)中一種基礎性材料之一，對于工業(yè)發(fā)展與國民經(jīng)濟水平的不斷提升具有較關鍵性的作用和意義，特別是在現(xiàn)時期的工業(yè)發(fā)展情況下，對于生產(chǎn)材料的需求量在逐漸增大，再加上資源的短缺問題的不斷加劇，為了使自然資源與工業(yè)材料的生產(chǎn)保持平衡，在循環(huán)經(jīng)濟情況下，工業(yè)生產(chǎn)模式便成了現(xiàn)時期工業(yè)發(fā)生和社會經(jīng)濟水平不斷提高的主要趨勢。所以對循環(huán)經(jīng)濟背景下的再生鋁和電解鋁這兩種生產(chǎn)技術進行深入研究，對于推動這兩種生產(chǎn)技術在工業(yè)生產(chǎn)中的應用，具有非常重要的作用和價值。

二、電解鋁與再生鋁現(xiàn)時期情況下的生產(chǎn)技術現(xiàn)狀

（一）電解鋁生產(chǎn)技術現(xiàn)狀

在工業(yè)生產(chǎn)過程中.電解鋁的生產(chǎn)技術主要是對礦物加工來完成氧化鋁的原材料提取，同時在高溫熔鹽的熔煉工藝操作下生產(chǎn)出原鋁材料。電解鋁的生產(chǎn)在工業(yè)行業(yè)中的發(fā)展開始于19世紀初，利用鉀汞齊原料經(jīng)過處理將其還原成無不水成分的氯化鋁物質(zhì)，同時從中獲得不少量金屬鋁成份，伴隨金屬鋁還原以后，從中發(fā)現(xiàn)研究過程中技術的不足之處，慢慢用鈉化取代鉀，來還原4氯合鋁酸根，由此對其進行加工，制作成金屬鋁技術，同時不斷在工業(yè)生中加強應用，實現(xiàn)工業(yè)加工和生產(chǎn)的規(guī)模，生產(chǎn)制造鋁制頭盔和玩具等相應鋁材質(zhì)的產(chǎn)品。伴隨金屬鋁還原提取，及在工業(yè)行業(yè)生產(chǎn)中的應用，出現(xiàn)以冰晶石即氧化鋁熔鹽電解法實施鋁生產(chǎn)，及從鋁土礦當中提取氧化鋁的一種生產(chǎn)工藝，由此促進鋁工業(yè)生產(chǎn)的不斷發(fā)展，同時，在工業(yè)生產(chǎn)過程中不斷以電解鋁這種生產(chǎn)方式代替鋁的化學法生產(chǎn)技術。

電解鋁在生產(chǎn)過程中，初期時，電解電流的強度僅可以到達幾十千安，而電能損耗地直在3.5萬千瓦時每噸，伴隨電解鋁材料生產(chǎn)技術法的不斷優(yōu)化，在現(xiàn)時期的電解鋁的生產(chǎn)過程中，電解生產(chǎn)工藝其電流強度可以達到500千安，同時在電解生產(chǎn)過程中，電能損耗也會不斷下降，為此可以明顯提升節(jié)能降耗效益。除此之外，依據(jù)電解鋁早期至現(xiàn)時期的生產(chǎn)技術參數(shù)變化可以發(fā)現(xiàn)，電解鋁其生產(chǎn)技術變化始終以節(jié)能降耗和清潔生產(chǎn)為重點來進行不斷創(chuàng)新和改進，利用對電解鋁其生產(chǎn)電流效率的提高和減少電解槽的電壓，并且對電解鋁的生產(chǎn)溫室氣體和有毒氣體的排放進行合理有效控制，來促進技術創(chuàng)新和生產(chǎn)目標的不斷提高。然而，在電解鋁的生產(chǎn)發(fā)展過程中，因為受全球性經(jīng)濟危機和環(huán)保規(guī)定的制約，使得現(xiàn)時期行業(yè)生產(chǎn)和發(fā)展將面對非常嚴峻的形勢挑戰(zhàn)，電解鋁材料的生產(chǎn)企業(yè)和科研部門在不斷增大對電解鋁生產(chǎn)技術的研發(fā)投入，以促進循環(huán)經(jīng)濟情況下電解鋁物質(zhì)生產(chǎn)發(fā)展目標的有效實現(xiàn)。

現(xiàn)時期，電解鋁材料采用的生產(chǎn)方法主要是冰晶石電解法。在此技術下，電解鋁生產(chǎn)會跟隨金屬鋁而被還原，促使碳素陽極得到消耗，由此會生成大量溫室氣體，此外在上陽極的不斷變化當中，電解質(zhì)內(nèi)的氟離子放電反應，形成氟化碳溫室氣體產(chǎn)生，除此之外，電解鋁在生產(chǎn)過程中，因電極材料和電解槽的影響，電解生產(chǎn)期問所形成的能耗也會隨之不斷增高，造成工作電壓超過鋁還原中的電動勢能，在此情況下能量利用率并不會太高，這些都是電解鋁生產(chǎn)中的明顯現(xiàn)象和特征，這對于循環(huán)經(jīng)濟的有效發(fā)展影響較大。

（二）再生鋁的生產(chǎn)技術現(xiàn)狀

現(xiàn)時期，在工業(yè)生產(chǎn)過程中，再生鋁材料的生產(chǎn)規(guī)范非常大，同時產(chǎn)量也位劇前位。通過對相關數(shù)據(jù)的統(tǒng)計和分析可以發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)時期，我國的再生鋁材料生產(chǎn)企業(yè)有幾千家之多，在此當中，再生鋁的全年生產(chǎn)量可以超過五萬噸的企業(yè)數(shù)量僅有幾家，而年產(chǎn)量可以達到5萬噸以內(nèi)的企業(yè)卻有數(shù)十家，年產(chǎn)量達到5千和l萬噸的企業(yè)是現(xiàn)時期再生鋁材料生產(chǎn)的主要趨勢。所以再生鋁材料生產(chǎn)存在生產(chǎn)規(guī)模小，生產(chǎn)技術還較欠缺的特點，并且還有部分再生鋁企業(yè)，其在生產(chǎn)過程中仍然使用較傳統(tǒng)的生產(chǎn)技術和落后的生產(chǎn)設備，如此造成產(chǎn)品質(zhì)量和性能都無法達到標準，如此對生產(chǎn)的可持續(xù)發(fā)展形成阻礙性影響。除此之外，現(xiàn)時期，再生鋁材料的生產(chǎn)能耗非常高、鋁材料的燒損情況非常嚴重、金屬回收性不好、再生鋁材料生產(chǎn)還會對環(huán)境造成較嚴重的污染，同時利用再生鋁材料所生產(chǎn)出的產(chǎn)品大都應用于柜內(nèi)建筑和食品的包裝等很多民用行業(yè)當中。

三、從循環(huán)經(jīng)濟的角度來分析電解鋁和再生鋁材料生產(chǎn)技術

（一）從循環(huán)經(jīng)濟的角度來分析電解鋁材料生產(chǎn)技術

循環(huán)經(jīng)濟環(huán)境下，伴隨電解鋁材料生產(chǎn)，很多新電極材料和電解工藝得到研發(fā)，南此促進達成循環(huán)經(jīng)濟下電解鋁材料生產(chǎn)技術的不斷發(fā)展和廣泛應用。參照以往電解鋁材料生產(chǎn)技術與其存在的制約性，在新電極材料的研發(fā)過程中，不斷完成惰性陽極和陰極材料的研發(fā)與應用，如此全新的電極材料，其在電解鋁材料的生產(chǎn)過程中，具備陽極材料消耗穩(wěn)定，并且還具備抗震性、抗腐性、抗氧性和耐高溫性特點，惰性陰極性的材料可以與熔融態(tài)的鋁液相結(jié)合達到濕潤，同時不可在電解質(zhì)和鋁液當中形成熔融反應，具備抗磨損性、抗熱性、和抗震性功能，較易加工成形。所以在電解鋁的生產(chǎn)中被人們大量應用。而且，循環(huán)經(jīng)濟發(fā)展情況下，在電解鋁其新型工藝的創(chuàng)新過程中，為了使惰性陽極的電極材料其生產(chǎn)環(huán)境可以得到優(yōu)化，提出低溫鋁電解生產(chǎn)技術，這一技術可以在800到900攝氏度或是更低溫度條件下，完成電解鋁生產(chǎn)和加工。由此充分減少以往電解鋁材料生產(chǎn)中的電解槽熱損失，由此不斷提高電解電流。對相關研究進行分析可以發(fā)現(xiàn)，在電解生產(chǎn)中的低分子比鋁基釬和酸性熔鹽體系，其各自的電解生產(chǎn)環(huán)境溫度可以不超過800攝氏度，然而，因為惰性陽極性材料的體系并不明確，所以在低溫環(huán)境下的電解鋁的生產(chǎn)體系應進行更深層的研究和探析。

現(xiàn)時期，我國對于電解鋁材料生產(chǎn)較完善的電解體系包含40%-50%氯化鈣、80%-12%離子晶體、10%-20%離子化合物、少量氟化鉀和納冰晶石的電解質(zhì)體系，在這些電解質(zhì)體系基礎上，所產(chǎn)生的電解鋁材料生產(chǎn)技術包含自動控制和凈化技術及解槽技術等。在此當中，電解槽這種技術屬于循環(huán)經(jīng)濟環(huán)境下，電解鋁材料生產(chǎn)的關鍵性技術，特別是在全新電極材料和電解生產(chǎn)技術推廣和應用以前，對電解鋁材料的生產(chǎn)具有較大促進生作用。循環(huán)經(jīng)濟背景下，電解槽技術在向節(jié)能和大規(guī)模方向不斷發(fā)展。主要以大規(guī)模電解槽研發(fā)和應用為主，由此促進電解電流強度500到600千安的電解槽技術的高效研究，使電解槽在電解鋁材料生產(chǎn)中能量提高的前提下，提高生產(chǎn)效率，并且利用新結(jié)構的電解槽研發(fā)，如新陰極結(jié)構的電解槽和導流型的電解槽等，在電解鋁材料生產(chǎn)技術節(jié)能降耗發(fā)展與提高方面上起到高效的促進性功效。

（二）從循環(huán)經(jīng)濟的角度來分析再生鋁材料生產(chǎn)技術

第一，原材料的處理。在再生鋁材料進行生產(chǎn)期間，重要的環(huán)節(jié)應當是廢棄雜鋁材料的預處理，需對廢棄雜鋁進行分揀操作，分解、去污、鋁鐵分離、重新選擇除雜、廢雜鋁電選除雜、廢雜鋁捆扎壓實和預熱除濕等環(huán)節(jié)。針對廢雜鋁的預處理工作，主要目的有以下三種，即：（1）方便對不同廢雜鋁種類進行分選，同時把廢雜鋁當中的合金成分實施分離，清理廢雜鋁當中的雜物，讓廢雜鋁中的合金成分與生產(chǎn)配料可以得到合理管理，由此確保再生鋁生產(chǎn)產(chǎn)品質(zhì)量。（2）把廢雜鋁材料表面附著的有害污物等有機物處理干凈，如此操作可以有效降低再生鋁材料生產(chǎn)對產(chǎn)品和環(huán)境所產(chǎn)生的污染。（3）把廢雜鋁當中的水分處理掉，避免熔煉過程中產(chǎn)生爆炸事件，保證安全生產(chǎn)。第二，再生鋁生產(chǎn)工藝與設備器械。再生鋁材料主要是用于鋁合金產(chǎn)品、金屬鋁產(chǎn)品、化學產(chǎn)品等的生產(chǎn)。熔煉爐主要是用于合金鋁與金屬鋁相應產(chǎn)品生產(chǎn)中所使用的重要設備器械，然而這種機械設備技術水平仍非常低?，F(xiàn)時期，一些大規(guī)模的再生鋁生產(chǎn)企業(yè)，已對生產(chǎn)設備進行自主研發(fā)，所研發(fā)的設備就是三室反射爐，如此情況下，使生產(chǎn)效率獲得較大程度的提高。在再生鋁材料生產(chǎn)過程中，可利用永磁攪拌法來提升熔煉回收率。由此對鋁灰渣的處理工藝實施創(chuàng)新和升級，促進再生鋁生產(chǎn)企業(yè)有效解決生產(chǎn)發(fā)展問題。第三，生態(tài)環(huán)境保護。廢雜鋁的回收和再利用受到社會各領導的廣泛關注，這一舉措能夠有效減少再生鋁生產(chǎn)對環(huán)境所產(chǎn)生的二次污染，尤其是在廢雜鋁材料的預處理環(huán)節(jié)。在對廢雜鋁進行預處理時，會形成粉塵顆粒物，同時如對廢雜鋁表面的污染物沒有處理好，這些物質(zhì)會在高溫環(huán)境下產(chǎn)生分解和開裂，由此會形成有毒物質(zhì);對廢雜鋁進行除濕處理時，會產(chǎn)生大量廢液。在廢雜鋁干燥處理過程中，會形成很多煙塵，存在的這些問題均會對生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生危害，與現(xiàn)時期所倡導的環(huán)保理念背道而馳，所以也讓再生鋁生產(chǎn)企業(yè)無法得到高效發(fā)展。在此情況下，需要鋁生產(chǎn)企業(yè)應用環(huán)保技術，確保生產(chǎn)過程實現(xiàn)環(huán)?；?。

四、結(jié)語

總體來說，對循環(huán)經(jīng)濟環(huán)境下的電解鋁和再生鋁材料生產(chǎn)技術進行研究，對于電解鋁和再生鋁材料生產(chǎn)技術的不斷創(chuàng)新和發(fā)展非常有利，除此之外，還可有效完成生產(chǎn)效率和技術水平的不斷提高，推動整體鋁生產(chǎn)率的不斷提升，使鋁生產(chǎn)企業(yè)可以在循環(huán)經(jīng)濟環(huán)境下獲得可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻：

[1]張國軍，鄧永懷，金明虎.降低電解鋁生產(chǎn)二氧化硫排放途徑淺析[J].甘肅冶金，2016，38（06）：116-117.

[2]姜國平，姜浩.電解鋁生產(chǎn)含氟工業(yè)煙氣濕法吸收治理中試裝置設計實現(xiàn)[J].工業(yè)安全與環(huán)保，2015，4l（06）：87-89.

[3]孫宏，周蕾，張立民，等.電解鋁行業(yè)清潔生產(chǎn)工藝分析[J].環(huán)境保護與循環(huán)經(jīng)濟，2011，31（04）：37-38.

[4]劉興利.原生、再生有色金屬利用程度的比較研究[J].再生資源與循環(huán)經(jīng)濟，2008，1（1）：27-32.

[5]曹異生.中國有色金屬二資資源再生利用的現(xiàn)狀[J].中國金屬通報，2005，（31）：3-7.