4.4 轻金属冶炼

    物料系统设备一般可实现间断生产。为减少大气污染物排放量，产生粉尘的生产设施与除尘设备联锁是必要的手段，联锁装置应能控制产尘设备运行前启动除尘设施，而当废气净化设施因故障停止运行时，能控制工艺设备停止运转。

4.4.2  在输送物料的种类、粒度、运输量相同的条件下，物料贮存、输送系统转运次数多、下料落差大时，将增加粉尘产生量。设计中应尽量减少物料转运次数，降低下料落差，以控制粉尘产生量。

    轻金属固体物料皮带输送在工艺生产中占有重要位置，矿石、煤、熟料、石灰石、石油焦等物料和氧化率等会用到皮带运输，为控制扬尘的产生，应优先采用密闭机罩，当采用皮带通廊时，通廊应封闭。

4.4.3  除尘系统收集的粉尘粒度较小，能返回工艺利用的粉尘若再放回到输送皮带上，随皮带转运、下料的过程中还会扬散，需再次集尘和除尘。经收集并可返回工艺利用的粉尘，应设置专门的粉尘密封输送设施，并减少中间输送、贮存环节，直接送至配料、成品仓等部位。不能返回系统使用的，应密封贮存或包装，以综合利用或送至堆场堆存。

4.4.4  除尘风管的最小风速应依据粉尘成分，按现行国家标准《采暖通风与空气调节设计规范》GB 50019确定，以防止粉尘因速度过小在风管中沉降、聚集甚至堵塞风管。现行国家标准《采暖通风与空气调节设计规范》GB 50019-2003附录C列出了石灰石、煤尘、焦炭粉尘、钢铁粉尘等除尘风管的最小风速，其他未列出的铝土矿、氧化铝、白云石、钛精矿、高钛渣可参照物理性质相近的重矿物粉尘、砂尘、石灰石等的风速限值。

4.4.5  煤粉制备、石油焦磨粉及海绵钛破碎除尘系统有发生爆炸或火灾的危险，为防止爆炸和火灾事故，除尘设备应采取完善的防爆、防燃、防静电等措施。

4.4.6  本条是对氧化铝生产废气治理的要求。

    1  氧化铝厂原料场堆放有大量的铝土矿、石灰石、煤等物料，在堆料、取料过程中或大风天气时会产生大量扬尘，是氧化铝厂污染大气环境的重要因素之一，必须采取有效的防尘措施。采用封闭的原料堆场是控制扬尘的有效措施。如果原料堆场过大，难以封闭时，堆场四周均应设置防风抑尘网，并在大风天气和堆、取料时采取喷水、喷雾、生物纳膜抑尘等措施。

    2  熟料、石灰、碱粉等易产生扬尘且需要防水，应设密封库房贮存。

    3  二氧化硫、氮氧化物是国家总量控制污染物，因此本款为强制性条文。熟料烧成窑是烧结法和联合法氧化铝生产系统最主要的大气污染源。由于煅前料浆及煅后熟料呈较强碱性，具有很好的脱硫效果，烟气中的二氧化硫浓度一般在100mg/m³以下。因此，熟料烧成窑烟气中的主要污染物是熟料粉尘。由于烟气温度和含水量较高等原因，目前我国熟料烧成窑均采用旋风除尘器加板式电除尘器的除尘方式。在除尘器电场和除尘器面积选择合适、管理维护较好的条件下，颗粒物排放浓度可满足≤100mg/m³的排放标准，但管理和维护工作量较大。为进一步提高除尘效率，应开展更加高效的除尘方式的研究和运用。

    近几年，我国个别氧化铝厂熟料烧成窑烟气中的二氧化硫浓度高达300mg/m³，为确保污染物达标排放，设计时应综合考虑煤和铝矿的含硫量，对采用含硫较高原料、燃料的熟料烧成窑，预留烟气脱硫设施位置或设置脱硫设施。同时，烟气中的氮氧化物浓度超过排放标准的，也应对烟气进行脱硝处理，确保烟气达标排放。

    4  煤磨产生的含煤尘废气作为补风加入回转窑，可回收尾气中的煤粉，减少大气污染源和污染物的排放量。

    5  石灰烧制炉(窑)烟气的主要成分是二氧化碳。氧化铝烧结法生产系统的石灰烧制炉(窑)烟气净化后可送至碳酸化分解工序利用；拜耳法生产系统的石灰烧制炉(窑)烟气不回收，应除尘后达标排放。石灰石具有脱硫效果。若石灰烧制炉(窑)燃料含硫不高，经过炉内石灰石脱硫后，烟气中的二氧化硫浓度一般较低，满足排放标准。而采用的燃煤含硫较高时，可能会造成烟气中的二氧化硫浓度超标，需设脱硫设施处理。

    6  二氧化硫、氮氧化物是国家总量控制污染物，须严格控制。因此本款为强制性条文。氢氧化铝焙烧炉烟气中的主要污染物是氧化铝粉尘，烟气中的二氧化硫主要由燃料中的硫分燃烧产生，因此采用含硫量低的脱硫煤气和天然气作燃料，可将烟气中的二氧化硫浓度控制在排放标准内。目前我国氢氧化铝焙烧炉的烟气均采用旋风器回收氧化铝后，再用卧式电除尘器除尘。若采用含硫量较高的重油等燃料，烟气中二氧化硫浓度超过排放标准的，应进行脱硫处理。焙烧炉烟气的氮氧化物浓度不能满足排放要求的，应进行脱硝处理。

    7  氢氧化铝焙烧炉、熟料烧成窑是氧化铝厂的主要大气污染源，废气及其污染物排放量较大。而粉尘是氢氧化铝焙烧炉、熟料烧成窑的主要大气污染物，二氧化硫、氮氧化物是我国污染物排放总量控制项目，应设置连续监测装置对氢氧化铝焙烧炉、熟料烧成窑烟气中的这些重点污染物进行监控。

    为严格控制大气污染物的排放，当烟气净化系统发生故障停止运行时，氢氧化锅焙烧炉、熟料烧成窑也应停止生产，因此生产设备与烟气净化系统应进行联锁，当净化系统出现故障时，联锁装置应能控制工艺设备停止运行。

    8  熔盐炉也称熔盐锅炉，根据燃料不同可分为燃气、燃油和燃煤三种。熔盐锅炉的燃料燃烧方式和烟气成分与蒸汽锅炉相同，其烟气排放执行《锅炉大气污染物排放标准》GB 13271。

4.4.7  本条是对铝电解废气的治理要求。

    1  铝电解槽烟气中的二氧化硫主要是预焙阳极中的硫分氧化生成的，应从降低阳极原料的含硫量控制二氧化硫的产生量。

    电解槽烟气排放量巨大(60000m³/t-Al～100000m³/t-Al)，对铝电解槽烟气进行脱硫，必将大大增加生产成本和铝电解生产系统的占地面积。因此，采用含硫量低的阳极是降低铝电解烟气中二氧化硫浓度的主要措施。

    2  本款为强制性条文。铝电解槽烟气是电解铝生产中最主要的大气污染物。电解槽产生的氟化物量为20kg/t-Al～30kg/t-Al，粉尘量大于50kg/t-Al，烟气中的氟化物浓度和粉尘浓度均远超过现行国家标准《铝工业污染物排放标准》GB 25465的要求，因此排放前必须经净化处理。

    铝电解系统为连续生产过程，相应的，电解烟气净化系统也应连续运行。一套电解烟气净化系统是几台至几十台除尘器并联运行的，某台除尘器故障时，其他除尘器可保证净化系统的正常运行。若净化系统无备用风机，一旦风机出现故障，净化系统将无法正常运行，电解槽产生的污染物将散发到电解车间内，再由电解车间无组织排放到大气环境中。为避免由此造成的车间卫生状况恶化和环境污染，铝电解槽烟气净化系统应设备用风机。

    3  氧化铝吸附干法净化技术是目前国际通用的铝电解槽烟气净化最佳实用技术。铝电解槽密闭罩的设计要具备密闭性能好、开闭操作方便的特点，以提高电解槽集气效率。目前设计的铝电解槽集气效率可达98.5％以上，净化系统的氟化物净化效率为99％～99.5％。在集气效率为98.5％、净化系统氟净化效率为99.2％的条件下，当铝电解槽氟化物(F^-)的产生量为25kg/t-Al时，铝电解槽烟气净化系统和车间天窗的排氟量之和为0.57kg/t-Al，满足行业规范条件要求(0.6kg/t-Al)。而要求氟化物净化效率高于99.2％，是要保证在铝电解槽氟化物(F^-)产生量为25kg/t-Al、净化系统排气量为70000m³/t-Al时，氟化物(F^-)的排放浓度小于3mg/m³，满足排放标准要求。

    4  在铝电解槽烟气净化系统中，作为吸附剂的载氟氧化铝和新鲜氧化铝由设于布袋除尘前的反应器加入。若在加入氧化铝吸附剂后的管道设烟气采样点，监测结果已不是净化系统捕集到的铝电解槽产生的污染物量，为计算电解槽集气效率和烟气净化系统的效率，应在加入氧化铝吸附剂前的烟气管道处采样，以获得电解槽氟化物、粉尘的原始产生量等数据。因此，对电解烟气净化系统采样点位置作出规定。电解槽烟气净化系统设置的永久采样孔，应符合现行行业标准《固定源废气监测技术规范》HJ/T 397的要求。

    氟化物是铝电解槽的特征污染物，颗粒物和二氧化硫是国家污染物控制项目，也是电解槽烟气中的主要污染物，因此应作为连续监测控制项目。

    5  残极处理工段粉尘产生点较多，电解质清理机、电解质破碎机、残极抛丸机、残极压脱机、磷铁环压脱机、清理滚筒、钢爪抛丸机、铝导杆清刷机、带式输送机等均产生粉尘。该工段一般需要设置近10个除尘系统，而一个除尘系统通常要处理几个产尘点的废气。为合理地分配风量、提高集尘效率，应结合各产尘点位置、设备工作时间、风管长度等情况，合理设计除尘系统和除尘设备位置。

    磷铁环熔化中频炉烟气中含少量粉尘，其浓度一般可满足排放标准要求，经集气后通过有组织排放方式排放即可。当烟气中粉尘浓度超标时，应对烟气进行除尘处理。

4.4.8  本条是对阳极制造废气治理的要求。

    1  目前，阳极厂的石油焦煅烧采用罐式煅烧炉或回转窑。罐式煅烧炉的烟气温度约为800℃～950℃，回转窑的烟气温度约为1000℃左右，且含有未燃尽的碳粉。煅烧炉和煅烧窑烟气均是可利用的高温烟气，应设余热锅炉和余热热媒锅炉回收其余热。煅烧回转窑(炉)的高温烟气除设余热热媒锅炉为液态沥青加热、保温和为混捏工序供热外，还可用于余热锅炉生产蒸汽供发电或生活使用。例如一个年产50万吨的阳极厂，设8台14组罐式煅烧炉，排放烟气量约为21000m³/(h·台)，利用其中4台煅烧炉的烟气设4台1.2MW的余热热媒锅炉即可满足生产供热，其余4台煅烧炉的烟气分别设1台余热锅炉生产蒸汽用于发电。采用罐式煅烧炉的阳极厂，由于罐式煅烧炉生产的连续性，可保证余热热媒锅炉高温烟气的供应。设计中应充分利用煅烧烟气余热，不应再设以重油、煤等为燃料的热媒锅炉，以减少大气污染源并降低产品能耗。

    2  石油焦的部分硫分在煅烧过程中氧化生成二氧化硫，而且石油焦煅烧回转窑烟气的烟尘浓度较高，因此对煅烧回转窑余热回收锅炉烟气应采取严格的除尘和二氧化硫净化措施。罐式煅烧炉烟气中粉尘的初始浓度相对较低，可依据脱硫系统的除尘效果确定是否需要设置除尘系统。石油焦煅烧余热锅炉和余热热媒锅炉的烟气排放执行《铝工业污染物排放标准》GB 25465。

    3  沥青熔化炉及液体沥青贮运产生的沥青烟气，一般采用电捕焦油器处理，在运行维护较好的条件下，净化效率可达90％以上，但设备维护较困难。对于沥青烟初始浓度较高的沥青熔化烟气，宜优先采用蓄热式热力焚烧新技术。

    4  混捏工序废气除含沥青烟气外，还含有炭素粉尘，不宜直接采用电除尘器或布袋除尘器处理。采用加入焦粉吸附沥青烟后再用布袋除尘器过滤粉尘的方式，可同时除去烟气中的沥青烟气和粉尘，并防止沥青烟粘结在布袋上。成型工序烟气中的污染物主要是沥青烟气，采用蓄热式热力焚烧净化器可达到较高的净化效率。

    5  本款为强制性条文。目前我国阳极焙烧炉烟气净化方法主要有：氧化铝吸附干法净化、静电捕集焦油法，以及近年发展起来的电捕焦油器加氧化铝吸附的联合法。20世纪曾采用过的湿法净化系统，可同时净化烟气中的沥青烟、氟化物、粉尘和二氧化硫，但由于工艺复杂、废水二次污染等问题，目前已很少采用。静电捕集焦油法不能净化烟气中的氟化物，会造成氟化物超标排放现象，不宜采用。从同时净化沥青烟气、氟化物和粉尘，确保污染物达标排放考虑，氧化铝吸附干法净化和联合法净化是较佳的净化方法，适用于与电解厂配套建设的阳极厂。而对烟气中的二氧化硫浓度，宜从降低燃料含硫量控制二氧化硫的产生，若烟气中二氧化硫、氮氧化物浓度超标，烟气必须进行脱硫、脱硝处理。

    6  阳极焙烧炉烟气的污染物种类较多，有颗粒物、沥青烟、氟化物、二氧化硫、氮氧化物等，应依据环保部门的要求，对相应的污染物进行连续监测。

    7  从电解铝车间回收的残极、废生阳极块和废焙烧品的露天堆放，是造成厂区及周围环境粉尘污染的原因之一。设计时应考虑电解铝车间回收的残极量和阳极成型、焙烧过程产生的废品量，并据此设计足够的堆放库，防止废、残阳极粉尘飞扬和因雨水冲刷造成的环境污染。

4.4.9  本条是对镁冶炼废气治理的要求。

    1  白云石煅烧窑是热法镁厂的主要大气污染源，废气及其污染物排放量较大。白云石煅烧若采用含硫低的天然气和脱硫煤气，烟气中的二氧化硫浓度会很低，可满足排放标准要求，经除尘处理，颗粒物浓度达标即可排放。当燃料含硫量高时，可能造成冶炼尾气中二氧化硫浓度超标，必须进行脱硫处理。

    颗粒物、二氧化硫、氮氧化物是我国主要控制污染物，也是白云石煅烧窑的主要大气污染物，应设置连续监测装置，对污染源进行监控。为严格控制大气污染物的排放，生产设备与烟气净化系统联锁是必要手段。

    2  真空还原炉在装、出炉时有粉尘产生，尤其是出炉时粉尘量较大。目前国内一些镁厂未设置或不运行装、出炉集气除尘系统，工人作业环境条件差，并且对周围环境空气造成污染，因此加设集气除尘设施是必要的。

    3  镁精炼炉烟气中含有粉尘、二氧化硫、氯化氢等污染物，应收集处理后排放。采用湿式洗涤的净化方式可同时去除烟尘、二氧化硫和氯化氢。

    镁锭铸造宜采用惰性气体等无害气体作保护气，以减少大气污染。目前仍有一些镁厂采用硫黄粉作保护剂，会有硫黄粉尘和二氧化硫产生，应收集净化。

    4  为防止氯化物进入水体造成二次污染，氯化物应作盐酸或次氯酸钠副产品回收。采用多级串联吸收设施处理烟气时，应设置单级净化设施停运检修的隔离措施，当某一级吸收设施退出运行时，烟气仍可由其他级吸收设施完成处理。由于生产设施的连续性，当净化设施出现故障时，生产设备不能停止运行，因此烟气净化系统可采用相互备用和单独备用的方式设置备用主排烟风机。

    5  氯化炉和镁电解槽是电解法炼镁的主要大气污染源，氯化氢和氯气是电解法镁厂的特征大气污染物，对其进行连续监测，是控制特征污染物排放的重要措施之一。

4.4.10  本条是对钛冶炼废气治理的要求。 

    1  高钛渣电炉烟气的主要污染物是烟尘，现行国家标准《镁、钛工业污染物排放标准》GB 25468中的高钛渣电炉烟气颗粒物浓度限值是70mg/m³，为确保烟气达标排放，应采用高效除尘设备。若烟气中的二氧化硫浓度超过现行国家标准《镁、钛工业污染物排放标准》GB 25468的规定，还需进行脱硫处理。出渣产生的粉尘是恶化作业环境的主要因素，也应设集气罩收集并送入除尘系统处理。

    2  高钛渣电炉是较集中的大气污染源，废气及其污染物排放量较大，颗粒物、二氧化硫、氮氧化物是高钛渣电炉的主要大气污染物，应设置连续监测装置对污染源进行监测。

    3  氯化炉烟气中的主要污染物是氯气和氯化氢，采用水和碱液多级洗涤吸收后，废气可达标排放，氯化物可作副产品回收。

    由于生产设施的连续性，当净化设施出现故障时，生产设备不能停止运行，因此烟气净化系统可采用相互备用和单独备用的方式设置备用主排烟风机。多级串联的净化设备，应设置某一级净化设备停运检修的隔离措施。

    4  氯化炉和镁电解槽是海绵钛厂的主要大气污染源，氯化氢和氯气是海绵钛厂的特征大气污染物，对其进行连续监测，是控制特征污染物排放的重要措施之一。