鋁電解在煙氣的凈化過程中，鋁電解中的陽極與陰極分子產(chǎn)生電化學(xué)反應(yīng)，導(dǎo)致鋁電解中產(chǎn)生很多的粉塵與煙氣。二氧化碳是鋁電解煙氣中的主要成分，一氧化碳在鋁電解煙氣中也占據(jù)著一定的分量，還有少量氟化氫和四氟化碳。煙氣中的含氟噸鋁排氟約為15-40 kg/t-Al，另外還有30-70 kg/t-Al的粉塵。該污染負(fù)荷占整個(gè)電解鋁生產(chǎn)系統(tǒng)的99%以上。某鋁電解企業(yè)自投產(chǎn)以來，鋁電解煙氣凈化設(shè)備設(shè)施系統(tǒng)老化，集氣效率和凈化效率受到影響，導(dǎo)致凈化效果差廠房作業(yè)環(huán)境差，電解工區(qū)氟化鹽單耗指標(biāo)完成困難較大，持續(xù)提高集氣效率和凈化效率，成為了鋁電解企業(yè)生產(chǎn)發(fā)展過程中亟需解決的重要問題。

1 鋁電解煙氣氟化物的吸附原理

電解煙氣干法凈化氟化物回收原理為：鋁電解槽煙氣的干法凈化，用新鮮氧化鋁作吸氟（F）劑。新鮮氧化鋁化學(xué)吸附煙氣中的氟化氫（HF），從而達(dá)到回收電解生產(chǎn)過程中釋放的有害氣體氟化氫（HF）。煙氣中的固體粉塵和氟化物顆粒，連同載氟的氧化鋁被布袋收塵器截留收集，返回到鋁電解中的電解槽內(nèi)，這一生產(chǎn)過程中的工藝流程：鋁電解在電解槽內(nèi)所產(chǎn)生出來的煙氣氟化物，在鋁電解凈化系統(tǒng)的主要排煙機(jī)中，氟化物在負(fù)壓力值的作用下，在經(jīng)過電解槽內(nèi)中的密閉解氣系統(tǒng)的集成之后，氟化物穿過電解槽內(nèi)的支煙管，匯集于電解槽中水平排煙的總體管道內(nèi)，然后進(jìn)入到地下的煙氣管道中。鋁電解中的煙氣氟化物在經(jīng)過地下的煙氣管道時(shí)，在地下的煙氣管道中與凈化系統(tǒng)中相關(guān)裝置中所排放出來的氧化鋁相融合，從而導(dǎo)致鋁電解煙氣氟化物在煙氣管道中產(chǎn)生吸附這一反應(yīng)。

反應(yīng)生成的載氟氧化鋁返回電解槽循環(huán)使用，其反應(yīng)式為：

鋁電解中的煙氣氟化物在與氧化鋁融合之后，在吸附煙氣中產(chǎn)生了HF氣體，然后轉(zhuǎn)換為載氟氧化鋁，在除塵器中對(duì)其進(jìn)行氣體與固體的分離，載氟氧化物在被分離之后，通過風(fēng)動(dòng)溜槽這一器具進(jìn)入到相關(guān)的氣力提升機(jī)中，然后在氣力提升機(jī)中對(duì)載氟氧化物進(jìn)行儲(chǔ)存，通過濃相輸送系統(tǒng)將這些載氟氧化物提供給鋁電解在生產(chǎn)過程中使用。

鋁電解在對(duì)煙氣進(jìn)行凈化的過程中，可以作為煙氣中有害物質(zhì)氟化氫（HF）吸附劑的最理想物質(zhì)就是砂狀形態(tài)的氧化鋁。砂狀氧化鋁在對(duì)有害物質(zhì)氟化氫進(jìn)行吸附的過程中，主要是進(jìn)行化學(xué)吸附，在對(duì)氟化氫進(jìn)行吸附時(shí)，氧化鋁的表面會(huì)產(chǎn)生單分子結(jié)構(gòu)層的吸附化合物，氧化鋁中的每一個(gè)分子在吸附過程中都會(huì)吸附二個(gè)兩個(gè)有害物質(zhì)氟化氫中的分子，氧化鋁在對(duì)氟化氫進(jìn)行吸附時(shí)的速度很快，在吸附中不易發(fā)生解析的現(xiàn)象，這是氧化鋁在吸附氟化氫中的特點(diǎn)。

從物理學(xué)的角度看，氧化鋁對(duì)氟化氫的化學(xué)吸附過程包括以下幾個(gè)步驟：

1）HF在氣相中擴(kuò)散；

2）擴(kuò)散的HF通過表面氣膜到達(dá)氧化鉛的表面；

3）氟化氫受到氧化鋁表面原子中剩余吸附力的作用，而被吸附；

4）被吸附的HF與AL2O3發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成表面化合物ALF3，其反應(yīng)式亦可以表示為：在較低的溫度下，有利于上述反應(yīng)向右側(cè)推進(jìn)。

2 提高載氟氧化鋁氟含量的控制措施

2.1提高集氣效率

1） 加強(qiáng)對(duì)電解槽的密封管理，強(qiáng)化電解槽中密封的性能

在電解車間中進(jìn)行電解槽作業(yè)時(shí)，要檢查電解槽槽蓋板是否在安放在相應(yīng)的位置中，及時(shí)的發(fā)現(xiàn)槽蓋板中存在的問題并解決相關(guān)的問題，相鄰的槽蓋板之間存在的縫隙要用相關(guān)的石棉布對(duì)縫隙進(jìn)行密封，制定電解槽作業(yè)的操作制度，明確電解槽密封管理中的流程。

2）定期對(duì)電解槽集氣罩、煙氣管道內(nèi)積料進(jìn)行檢查、清理

在電解槽作業(yè)的過程中，電解過程中產(chǎn)生的塵埃與煙氣會(huì)進(jìn)行到凈化系統(tǒng)中，煙氣與塵埃在經(jīng)過凈化系統(tǒng)中的煙氣管道時(shí)，會(huì)沉積到煙氣管道中，如果塵埃與煙氣在煙氣管道中堆積得過多，會(huì)造成煙氣管道的堵塞，凈化系統(tǒng)中的負(fù)壓作用降低，影響凈化系統(tǒng)注對(duì)于有害物質(zhì)的收集。

3） 合理控制電解槽支煙管閥門的開啟角度

在煙氣的收集過程中，電解槽中的負(fù)壓作用力需要符合電解槽中電解工藝的標(biāo)準(zhǔn)與要求，在電解槽中對(duì)煙氣進(jìn)行收集的過程中，要合理的控制電解槽中支煙氣管道在閥門中的開啟角度，這有利于每一臺(tái)電解槽在煙氣收集效率的提高，促進(jìn)凈化系統(tǒng)在集氣這一方面的發(fā)展。

2.2 提升凈化系統(tǒng)中的凈化效率

1）凈化調(diào)整負(fù)壓平衡，杜絕泄露減少系統(tǒng)負(fù)壓損失，改善布袋透氣性

凈化車間將加大電解槽支煙管閥門的調(diào)節(jié)力度，確保每臺(tái)電解槽負(fù)壓保持平衡，杜絕煙氣的泄露，提高煙氣回收利用率，提高載氟氧化鋁含氟量。同時(shí)加強(qiáng)凈化工的工作責(zé)任心，保證好氧化鋁的正常均衡投料和載氟氧化鋁的順利返回，加大布袋除塵器清灰裝置的檢查力度，保證布袋處于較好的透氣性。布袋班認(rèn)真檢查布袋損壞情況，及時(shí)更換破損布袋和破損密封條，并定期人工清理布袋上的掛料，以防止氧化鋁的無組織排放，增加布袋透氣性。

2）加強(qiáng)檢查巡視袋濾室壓差，及時(shí)修復(fù)破損布袋

每天對(duì)凈化系統(tǒng)布袋除塵器的工作情況和清灰系統(tǒng)進(jìn)行認(rèn)真檢查，發(fā)現(xiàn)布袋破損時(shí)應(yīng)及時(shí)更換，并認(rèn)真檢查除塵器密封情況，防止氧化鋁的泄露，要保證布袋除塵器在除塵中的高效率，確保凈化系統(tǒng)中的清灰系統(tǒng)與布袋除塵器正?；ぷ?，提升凈化系統(tǒng)對(duì)于載氟煙氣的凈化效率。

3）定期檢查煙道密封，杜絕風(fēng)量空耗

定期的檢查凈化系統(tǒng)管道中密封的情況，及時(shí)的發(fā)現(xiàn)管道中存在的問題并且對(duì)其進(jìn)行解決，避免凈化系統(tǒng)管道的破裂而對(duì)風(fēng)量造成嚴(yán)重的損失。管理凈化系統(tǒng)中的工作人員，在電解廠房煙氣每班至少巡視兩次，仔細(xì)檢查每一臺(tái)電解槽的煙氣狀況，并根據(jù)煙氣狀況隨時(shí)調(diào)整支煙管閥門，以確保電解槽集氣效率的提高。

3 結(jié)論

載氟氧化鋁氟含量的高低是衡量煙氣凈化效率的重要指標(biāo)，也代表著企業(yè)對(duì)污染源治理的重視程度和環(huán)保管理水平。

載氟氧化鋁氟含量的高低，直接影響電解工區(qū)氟化鹽消耗，在日常生產(chǎn)管理中應(yīng)重視氟含量的監(jiān)控、分析，對(duì)氟含量異常變化要及時(shí)分析、制定應(yīng)對(duì)措施。