鋁廠鋁冶煉除塵方案

一、鋁冶煉除塵
1．生產(chǎn)工藝及污染源
煉鋁的原料主要是鋁土礦，冶煉工藝主要是氧化鋁的制備及其熔鹽電解。
氧化鋁生產(chǎn)采用堿法，有拜耳法、堿石灰燒結(jié)法和聯(lián)合法。目前，世界上90％以上的氧化鋁都由拜耳法生產(chǎn)。
電解鋁生產(chǎn)采用冰晶石一氧化鋁熔鹽電解法。中間加料預焙燒陽極鋁電解槽已成為我國電解鋁廠建設的惟一推薦槽型。
在氧化鋁生產(chǎn)的石灰制備、原材料破碎、轉(zhuǎn)運、配料、燒結(jié)、氫氧化鋁焙燒、氧化鋁轉(zhuǎn)運及包裝等工序產(chǎn)生粉塵。在電解鋁生產(chǎn)的氧化鋁轉(zhuǎn)運過程也散發(fā)粉塵，電解槽煙氣含有粉塵和氟化氫氣體。
2．鋁電解煙氣干法凈化系統(tǒng)設計及設備選型
(1)袋式除塵凈化工藝 鋁冶煉采用電解法制取金屬鋁，以氧化鋁為原料，氟化鹽為熔劑，炭素材料作導體。電解槽是最主要的污染源，產(chǎn)生氟化物和粉塵。預焙陽極電解槽產(chǎn)生的氟化物為16～25kg／t·Al，粉塵為40～60kg／t·Al。去除氟化物是治理電解槽煙氣的重點。
鋁電解含氟煙氣的干法凈化，是利用其生產(chǎn)原料氧化鋁吸附煙氣中的氟化氫，然后氧化鋁返回到生產(chǎn)工藝中，直接回收氟。
電解煙氣干法凈化流程如圖13—34所示。在該流程中，袋式除塵器具有除塵和凈化氟化物的雙重功能。煙氣含塵濃度為60～150g/m³(標準狀態(tài))，回收的粉塵直接作為原料使用。
(2)設計要點
1)袋式除塵器氣流分布：進風總管配置是氣流分布均勻的基礎。大型組合袋
式除塵器進出風總管配置關系到氣流分布和各倉室阻力是否均勻。一般可采取下列措施：一是采用格板式風管分別進入倉室，使各倉室氣流互不干擾；二是在避免粉塵沉積前提下降低總管風速；三是采用均布分流隔板裝置；四是在過濾袋室設分流三通支管，使各除塵過濾袋室相對獨立。以上措施需根據(jù)系統(tǒng)工藝流程、規(guī)模及粉塵性質(zhì)綜合考慮而選取。菱型扁袋除塵器采用的是第三和第四種。
進風口結(jié)構是氣流分布均勻的關鍵。除塵器進風口結(jié)構要使氣流均布于每條濾袋，并在一定程度上促使粉塵沉降，可在濾袋底部至灰斗上沿留出一定高度。
2)袋式除塵器的清灰及其控制：目前，鋁電解袋式除塵器多采用脈沖噴吹清灰方式。濾料上的氧化鋁粉塵層是吸附氟化氫的**一道屏障，因此，除塵器實際并不需要過分地清灰，采用在線清灰較為合理。
將原來較多使用的定時控制改為差壓、定時混合控制，有利于延長濾袋和膜片壽命。
3)濾料材質(zhì)：鋁電解煙氣凈化主要采用聚酯針刺氈，單重500～650mg／m²。近期也采用高密面層聚酯針刺氈。濾袋的縱縫采用高溫熱熔技術粘接。粉塵排放濃度低于5mg／m³(標準)。
工程上曾試驗采用覆膜濾料代替聚酯針刺氈。初期顯示出低排放濃度的優(yōu)點，但在一個月以后，覆膜濾料與聚酯針刺氈的粉塵排放濃度逐漸接近，在兩個月以后，覆膜濾料的粉塵排放濃度逐漸增大。
4)卸灰輸灰系統(tǒng)：在鋁電解煙氣凈化系統(tǒng)通常采用風動溜槽及密封箱來取代星型卸灰閥。
5)防磨：氧化鋁粉塵磨啄性較強，除塵器設計要采取防磨措施，特別在進風總管和彎管處。進風閥門不宜采用蝶閥，應采用插板閥。進風彎管應采用雙層管技術。
6)其他：鋁電解煙氣凈化系統(tǒng)是不間斷常年運行，除塵器設計應方便檢修。上箱體應設計得足夠高，更換濾袋在上箱體內(nèi)進行；或者采用上揭蓋結(jié)構，都是可行的。
除塵器濾袋宜整體更換，否則將導致濾袋負荷不均勻，影響濾袋壽命。若少量濾袋破損，可密封破袋的袋口，當破損數(shù)量超過10％時，再全部更換。對于少量更換的新濾袋，應先密封其袋口，放入載氟氧化鋁中數(shù)日，待阻力增加后再投人運行。
(3)工程實例
【常源機械實例】雅安某鋁廠年產(chǎn)50萬t電解鋁，有兩個系列，共計576臺AP—30電解槽(電流310～315kA)，分設在四棟長920m、寬30m的廠房中。
設有四個煙氣干法凈化系統(tǒng)，除塵工藝流程如圖13—34所示。系統(tǒng)參數(shù)見表13—54。
表13—54鋁電解煙氣凈化系統(tǒng)參數(shù)

單槽煙氣量／(m3／h)		11390
系統(tǒng)處理煙氣量／(m3／h)		1260000
過濾面積／m2		17500
過濾速度／(m/min)		1.2
污染物排放濃度／(mg／m3)(標準狀 態(tài))	粉塵	5
	HF	0.8
	塵氟	0.5

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