大气治理

我国铝业生产碳排放研究

2020-02-12 14:05:28 《科学与技术》 作者:臧凯 徐虎厚

摘要:从目前的发展情况来看,我国铝业生产碳排放的总量正在逐年增加,主要是由于铝产量的需求在不断的上升,但由于可持续发展理念的提出,吨铝碳排放量正在逐年递减。与我国铝业生产碳排放关联程度最大的影响因素是电力消耗,其次是石灰石消耗。如果按照以往的发展规律走,我国未来五年铝业生产的碳排放量就会呈现增长的趋势,很难实现我国可持续发展的目标。,基于此,本文主要分析和研究了我国铝业生产中节能减排的措施和方法,希望对有关行业的发展有所帮助。

关键词:铝业生产;碳排放

引言

铝及其合金制品由于其具有质量轻、耐腐烛、易延展的优良特性,在航空、建筑、汽车三大重要工业中得到了广泛的应用,产品和消费数量仅排在钢铁之后,是人类使用率最高的金属之一。而据测算,销的矿藏存储量约占地壳构成物质的以上,是资源最丰富的金属元素。由此可见,铝工业不仅在全球工业化进程中起到巨大的推动作用,在未来也将发挥其资源丰富的优势继续成为工业化进程的中坚力量。

1、我国铝业低碳生产模式的意义

随着“低碳”这一创新理念的引进和推广,深化节能减排观念和践行可持续发展观已经成为我国经济与社会发展的重要导向标。低碳生产模式已经从一定程度上改变了当今社会和经济发展的方式。由于铝材应用性广泛,因此,铝业实行低碳生产必将为我国低碳经济的推广和深化起到举足轻重的作用。首先,作为能源消耗和碳排放的大户,如果铝业生产过程中有效地降低能耗,必将为我国低碳经济的发展做出突出的贡献;同时,销业生产工艺的改进又可以影响和促进我国其他方面的低碳经济生产方式,对我国工业建设的节能减排做出重要的指导意义。因此,对铝业低碳生产的研究和探讨具有重要的意义。

2、我国建立低碳铝业生产的紧迫性

2.1、对资源和环境的耗费难以控制

目前,我国一些地方的铝生产企业仍然釆用对资源和环境具有极大破坏力的粗放型生产模式。观察我国铝业生产与发展的政策,我国错业生产企业的生产目标主要是为了满足国内市场对铝材的使用需求。国内对于铝材的需求增长应该随同国内经济增长目标的变化而出相应变动,然而通过每年不断增长的电解铝产能来看,目前的电解铝产能已经绝对的过剩,即便如此,许多国内电解铝厂仍然坚持自我,不顾及过剩的产能对资源和环境的“高压力”耗费。’当资源与环境状况得不到充分的“缓冲”,产能的过分增长,只能为日后资源迅速枯竭、环境恶化难治埋下隐患。通过以上种种现象,己经充分能够表明建立低碳模式的铝业生产是我国铝业企业面对市场、资源、环境以及技术上的必然选择,其紧迫性与重要性在生产过程中己经越来越凸显出来了。

2.2、产量盲目增长

据中国有色金属工业协会统计,国内大部分地区电解铝成本远远高于其售价,企业的边际利润和收益微薄,甚至接近亏损。以我国电解铝主要生产区的河南省为例,2011年的实际产量为392吨,吨铝成本己高达19000元,已远远高于其产品售价,属于典型的亏损经营。但即使是如此的亏损局面,却仍然未见到哪家企业减产,甚至每年都在增加新产能。如2011年中国电解铝新增产能340万吨,2012年在建和新建的开工项目产能却更加巨大,新增电解铝产能高达270万吨,2012年全国电解销产量就达到2195万吨。

2、巧减排措施

2.1、低碳铝土矿加工

铝工业属于一种资源性产业,它的发展是建立在包括了铝土矿、电能、水等资源的幵发和利用,只有当资源的开发利用性高,铝业生产才能达到较高的效率。而在所用资源中,绍土矿的幵采和利用可谓是重中之重,与铝土矿开采先进国家相比,我国现有铝土矿产能十分有限,而且锡土矿的资源供应目前已经处于紧缺状态,供需形势十分严峻,已经需要从世界上大型培矿国以高价购买铝土矿,成本昂贵。另外,我国境内己开发出的铝土矿源,其禀性较差并不能称之为优等矿,具体地说,我国铝土矿大都分布在贵州、河南、广西和山西等几个省,有以上的销土矿资源都属于沉积型铝土矿,产出的矿石被称为一水硬铝石,这种矿石含铝、桂量较高,含铁量较低,并且难溶,是典型的中低品位绍土矿。正因为我国铝土矿这种低品位的特点,在生产氧化铝的时候不仅需要消耗更多的能源,而且铝土矿的浪费铝也相应的增高,这样一来,在销土矿的开采环节就更加需要釆用先进的技术和设备,将低碳开釆落实到实处,最大限度的降低因为矿产浪费或是能源大批量耗费而造成的严重后果。

2.2?铝业低碳生产的循环化模式

根据循环经济理论,在企业生产层面上,应该实现污染物排放的最小量化,并且通过废弃物、排放物的循环利用,将生产过程中和生产过程后的原料和能量进行循环,由此降低新原料和能源的投入量。招业生产过程中的循环原则要求能够最大限度的利用资源和能源,提高生产转化率,努力实现铝业低碳生产过程中正向生产与逆向回收有机结合的循环路径,力求形成良性循环,可以表达为“资源和能源一生产一回收一再利用”的循环生产模式。根据低碳经济低能耗、低污染、低排放的总目标,招业低碳生产模式要在符合总目标的基础上发展自身特点,循环使用资源与能源的理念既可以在一定程度上减少自然环境的投入量,又可以将向自然和社会环境输出的废气物量也降低到最小。这种将正向生产与逆向循环结合的方法,对工业生产的低碳化进步有起到了推动作用。

2.3、低碳电解铝生产

伴随着电解铝生产过程,大量氟化物诸如、等会作为废弃物排出,正因为如此,国内许多电解绍厂周边的空气污染状况都较为严重。氟化物排放到空中,不仅会危害人体健康,更对大气臭氧层有着不可弥补的破坏。另外,电解招生产中使用碳素作为电解槽的阳极,在大修招电解槽时需要废弃阴极炭块,其中除了有碳、绍等有用物之外,氟化物这样的有害物质也在其中。现在,从世界水平来看,我国电解绍的生产规模以及产量相当可观了,可是有关于招电解槽内衬的处理问题尚未得到有效解决,许多有用物都白白浪费了。如果能够重复回收利用电解招过程中的资源,例如回收阳极碳素或是拆解废旧电器进行回炉提炼再做他用,从内衬中回收出氟盐,或是作用水泥生产制造中的补充燃料等,这些低碳生产处理技术都期待得到大规模的推广和应用。

结束语

随着可持续发展理念的提出,铝业在迅猛发展的同时,其生产过程造成的环境负荷也逐渐引起了人们的重视。无论是铝土矿开采造成的植被破坏、土壤贫瘠,氧化铝生产造成的大量工业三废,还是电解铝生产带来的电力耗费、室气体排放都对铝业发展带来了阻力。我国政府在“十二五’’规划纲要中已明确提出要建立绿色发展建设资源节约型、环境友好型社会。

参考文献:

[1] 王祝堂.美国铝业公司拉斐特厂新建铝-锂合金铸造车间[J].轻金属,2016(08):46.

[2] 李敬.我国铝业生产碳排放研究[D].北方工业大学,2016.

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