谈谈铝材生产加工现实清洁节能环保生产

 

1983年国务院批转原国家经委《关于结合技术改造防治工业污染的几项规定》（国发[1983]20号），这个规定中一些内容已经体现了清洁生产的思想。1985年国务院批转原国家经委《关于开展资源综合利用若干问题的暂行规定》（国发[1985]117号）。1992年原国家环保局与联合国环境规划署召开了我国第一次清洁生产研讨会。1992年10月，党中央批准了《环境与发展十大对策》，清洁生产正式作为我国环境与发展的对策之一，从2003年开始，我国进入依法全面推行清洁生产的阶段。清洁生产主要包括“清洁及高效的能源和原材料利用、清洁的生产过程、清洁的产品”，以“减量化、资源化、再利用、无害化”为原则， “战略性、预防性、综合性、统一性、持续性”的特点，达到“节能、降耗、减污、增效”的目的。在铝材生产加工过程中，必然伴随着排污、排水、排气，要实现清洁生产，其根本在于解决环保问题。

 

 

 

在挤压生产的过程中对铝棒、挤压模具加热、挤压型材时效处理和喷涂前处理后烘干、粉末固化、电泳漆固化等均需用燃料燃烧加热条件下进行，建议使用清洁能源天然气。使用天然气作为燃料有什么优点呢？1、天然气是一种洁净环保的优质能源，几乎不含硫、粉尘和其他有害物质，燃烧时产生的二氧化碳少于其它化石燃料，造成温室效应较低，因而能从根本上改善环境质量；2、经济实惠。笔者曾做过一组关于挤压车间液化石油气改天然气经济效益评估数据，数据显示，生产相同量挤压基材使用天然气比使用液化石油气可节约成本达15%以上；3、安全可靠。天然气无毒、易散发，比重轻于空气，不宜积聚成爆炸性气体，是较为安全的燃气。没有管道供气，可建小型气站，有管道供气，可不建立。使用天然气作为燃料，废气问题得到有效解决，达到清洁生产要求。

 

以提高挤压速度为例进行说明。

 

提高挤压速度的方法有很多，比如使用均匀化处理铝棒、一模多出、模具设计合理、优化挤压工艺参数组合、使用双牵引机、合理增加主油泵排量等。提高挤压速度，在清洁生产工作上直接得到的效果就是高效，即提高了生产效率。其实，提高挤压速度不只是达到高效的目的，还在一定程度上节约了能源，单位产量气耗和电耗均有降低。达到清洁生产“节能、高效”的目的。笔者曾参与公司快速挤压工艺探索和制定公司快速挤压工艺要求，对快速挤压进行经济效益评估，笔者数据快速挤压可提高产量15%以上，可降低电耗6%以上，可降低气耗10%以上。

 

 

响应国家环保要求，喷粉前铬化处理改为无铬钝化处理，从源头解决由于铬排放造成的环境问题。目前国内无铬技术已经相对稳定、成熟，严格按照工艺要求进行生产，做好生产过程管理，无铬喷涂产品质量能得到很好保证。

 

 

为做好环保工作，采用中水回用设备，即对传统方法处理过的污水进行再处理，通过超滤、反渗透等技术将污水进行二次处理，达到回用的要求，一般国内中水回用系统回用率可达到80%~95%之间。清洁生产对工业用水回用率有较高要求，通过中水回用系统，完全可达到清洁生产要求。

 

 

单锡盐着色工艺目前在我国已有成功的案例，但单锡盐着色工艺仍然不甚完善，未得到全面推广，很多企业都尝试过单锡盐着色，但很多都因着色不稳定、色差明显而放弃。为响应环保、清洁生产要求，降低污水中镍离子的排放量，可使用单锡盐着色槽更换工艺，即不更换槽液但不往里面再添加镍盐，进行双盐转单盐的过度，即保证了原槽液得到最大利用，支持环保工作，又为工人操作习惯转变和工艺安全稳定提供了有效保证，污水中总镍含量也从源头得到基本控制与解决。在铝加工行业，氧化车间是清洁生产审核的重点，而含镍问题是清洁生产审核过程中最为关注的，使用单锡盐着色工艺是开展清洁生产工作最为有效、直接的方法。

 

 

为实现污水中镍的零排放，单独对含镍的污水进行车间在线单独处理，可处理封孔后排放的污水。为实现镍的单独处理，可在氧化车间安装了离子交换器，封孔后含镍水污水流经离子交换器时，镍被抛光树脂吸附，处理好的水回收利用。当树脂吸附镍达到饱和时，切换到另外一组树脂。对该组树脂进行焚烧、回收镍处理、更换新树脂。由于抛光树脂价格较高，且树脂吸附能力强，此设施仅处理含镍量低的污水上有优势。

 

 

当无法实现单锡盐着色时，清洁生产要求车间对含镍污水进行单独处理后才可流入污水处理站进行综合处理。在氧化车间，可能产生含镍污水的有着色槽和封孔槽。将含镍污水引入一个单独处理池、曝气，然后使用复合碱（使用石灰和片碱也可以达到效果）将待处理污水pH调节至12以上，再按一定比例添加除镍剂，加絮凝剂聚丙烯酰胺进行沉淀，再将污水经过三级沉淀、压滤，完成含镍污水预处理整个过程，再将经过预处理的污水排至污水处理站进行综合处理。

图为：铝材加工氧化废水处理设备

 

 

喷涂车间污水处理最为头疼的问题是氟化物浓度容易超标。为解决这一问题，可将含氟化物污水引入一个单独处理池、曝气，然后使用复合碱（使用石灰和片碱也可以达到效果）将待处理污水pH调节至11以上，再加除氟剂至将pH降至7.0左右，加絮凝剂聚丙烯酰胺进行沉淀，再将污水经过三级沉淀、压滤，完成含氟化物污水预处理整个过程，再将经过预处理的污水排至污水处理站进行综合处理。

 

 

传统酸砂工艺改喷砂工艺，不再使用氟化氢铵这种原材料，从而最大限度地减少氨氮的排放，具有很大的环境效果。氟化氢铵是一种具有腐蚀性的化学物质，遇潮、水分解有毒氟化物， 氮氧化物和氨气体，对人体有很大影响。改用喷砂代替酸砂工艺，一是铝材加工件表面经喷砂磨蚀可达到与酸砂相同的起砂效果，实现工艺要求；二是喷砂过程是细小的玻璃或金属砂丸与工件的物理摩擦作用，喷砂完成后，不会如同酸蚀那样产生大量的氨氮化合物，大大降低废水处理成本，提高环保效益。酸砂改喷砂工艺，可以极大地减少原污水中氨氮浓度，有效削减污染源，环境效益明显，达到清洁生产要求。

 

 

在氧化车间槽面上，由于伴随着酸的反应与挥发，环境相当恶劣，这对员工的健康和当地的环境都有很大的影响。所以，清洁生产要求氧化车间有酸碱雾吸收系统，对挥发的酸碱雾进行吸收，改善环境。

 

清洁生产主要在于节能和环保，其中环保最为重要。所以，企业想开展清洁生产工作、通过清洁生产审核，必先做好环保工作，严格遵守环评批复治理，从源头解决环保问题、做好过程控制与管理工作。本文篇幅和本人能力有限，不可能写得面面俱到，清洁生产是件持续的工作，如何开展清洁生产工作值得我们持续讨论。