铝电解生产过程全氟化碳排放现状与分析

全氟化碳(PFCs)是目前被认为增温潜势非常强的温室气体，铝电解生产过程中产生的全氟化碳包括CF₄和C₂F₆。我国电解铝产量连续十多年位居世界首位，降低铝电解生产过程中PFCs排放是铝工业温室气体减排的路径之一。本文分析了铝电解PFCs的产生机理和排放情况，并以某企业300 kA系列电解槽为例，测量计算其PFCs的CO₂当量排放，并与按照指南缺省值核算的PFCs排放数据进行对比。对比结果表明，按缺省值计算的PFCs排放量为0.252 3 t CO₂e/t-Al,远小于测量值0.883 9 t CO₂e/t-Al,无法体现企业的真正PFCs排放情况。根据铝电解析出碳氟化合物的反应机理，降低铝电解生产PFCs排放的直接途径是减少阳极效应次数和缩短效应时间。因此，为了减少PFCs排放，从电解槽优化设计、槽控系统升级、工艺技术优化、大宗原料把控、设备运行维护等建方面提出了建议。     

铝电解槽阳极效应分析与管理

阳极效应是铝电解生产中一种特有现象,其排放出的PFCs气体以其强烈的温室效应在国际上备受关注,降低阳极效应系数对环保意义重大。本文介绍了阳极效应的机理和危害,并提出了降低效应系数和效应时间的方法。     

二元铁酸钙还原行为的研究

实验在合成CF2，CF、C2F的基础上，利用热台显微镜动态地观察了二元铁酸钙还原过程中的显微结构变化，考察了它们的还原性，还原前后的强度变化，结果表明C2F，CF．CF2还原性依次增强；CF2的抗压强度在还原度较低时有明显的下降，在还原度较高时随还原度的增加抗压强度增加；CF与C2F的抗压强度随还原度的提高而提高；CF2在还原过程中有明显的裂纹产生，裂纹的产生影响了CF2的强度。     

提高预焙阳极CO2反应性的有效途径

铝用预焙块阳极是铝电解生产的"心脏",炭阳极质量的好坏直接影响到铝电解的工艺过程和技术经济指标。本文主要从影响CO2反应性的原因,原料中微量元素的含量及控制,碳素工艺方面的控制与管理,提出提高CO2反应性的有效途径。铝用预焙块阳极是铝电解生产的"心脏",炭阳极质量的好坏直接影响到铝电解的工艺过程和技术经济指标。特别     

高温熔盐体系惰性阳极与月壤电解制氧技术

目前,熔盐电化学冶金普遍采用炭素阳极,阳极CO₂产物是重要的碳排放源。若在高温熔盐体系中使用惰性析氧阳极,则可实现熔盐电解过程低碳排放。因此,开发适用于熔盐电解体系的惰性阳极至关重要,也是近年来国内外研究热点。本文首先综述了各种高温熔盐体系惰性阳极的研究进展,所涉及熔盐体系包括:铝电解氟化物盐、CaCl₂熔盐、碳酸盐和熔融氧化物等。另外,近年来月球开发利用受到广泛关注,太阳能驱动的月壤原位熔盐电化学制氧,将是支撑人类未来月面生存氧气需求的重要方法之一,故惰性析氧阳极不可或缺。因此,本文也简要综述了基于惰性阳极的月壤电解制氧技术。      

5Cu/(10NiO-NiFe2O4)金属陶瓷惰性阳极钠钾混合电解质电解腐蚀研究

采用传统粉末冶金技术制备了铝电解用5Cu/(NiFe2O4-10NiO)金属陶瓷惰性阳极,对其在钠钾冰晶石混合冰晶石中进行电解腐蚀。研究结果表明,从微观来看,阳极存在腐蚀现象。电解过程的槽电压波动剧烈。Fe、Ni和Cu组元的平衡浓度分别为150×10-6、42×10-6及40×10-6,腐蚀速率比常规电解条件下的低。     

L—DCB1.1型电除尘器在沥青熔化器烟气治理上的应用

在铝电解自焙阳极糊生产过程中，需大量物粘结剂一液体沥青，而沥青由固体转变为液体过程中会产生大量的沥青烟，此沥青烟严重超过国家污染物排放标准，对人体健康带来极大危害，给生产、防喧来极大隐患。通过采用Ｌ－ＤＣＢ１．１型电除尘器净化该烟气后，烟气排放达到国家污染物排放标准。     

铝电解的阳极消耗

阐述了铝电解过程中阳极消耗的机理，分析了预焙阳极的质量特性及铝电解生产操作参数对阳极消耗的影响，并提出了一些降低阳有消耗的措施。     

电解铝生产温室气体排放探讨及减排方向

本文介绍了温室气体排放相关的标准、分类和计算方法，重点介绍电解铝工序的碳排放计算方法，提出电解铝生产的减碳方向。电解工序的碳排放涉及直接排放(范围一)和间接排放(范围二),即净阳极消耗和阳极效应产生的PFCs排放以及外购电力排放。按推荐值计算的净阳极消耗吨铝排放为1.503 tCO₂e,阳极效应产生的PFCs吨铝排放量为0.252 tCO₂e。根据实测数据计算的阳极净耗吨铝排放量基本在1.5 tCO₂e以下，而由实测数据计算的吨铝PFCs排放波动较大，为0.32～2.38 tCO₂e,均大于0.252 tCO₂e。电解铝生产消耗的电力是铝生产过程最大的间接排放，由于供电排放因子的不同，其排放量为0～16.2 tCO₂e/t。规范统一的计算测定方法是得到准确排放量数据的前提。国家相关部门和大型铝业集团应积极组织测定电解铝行业的直接排放，尤其是PFCs排放。降低阳极消耗，减少阳极效应是降低电解铝工序直接排放的关键，节电则是降低间接排放的关键，节约氧化铝等原辅料...     

60千安自焙阳极铝电解计算机节能控制

介绍了采用微电子技术实时控制铝电解系列生产过程,它改善了工人劳动条件和电控及计量技术并节约能源。取得了明显的经济效益。     

Energy and Exergy Analysis of the Primary Aluminum Production Processes: A Review on Current and Future Sustainability

The common industrial practice for primary aluminum production consists of the Bayer process for the production of alumina followed by the Hall–Héroult process for the production of aluminum. Both processes were developed at the end of the 19th century and despite continuous optimization, their basic thermodynamic inefficiencies and environmental issues remain till today unchanged. As a result, primary aluminum production industry is the world's larger industrial consumer of energy, is ranked among the most CO₂ intensive industries, and is associated with the generation of enormous quantities of solid wastes. In this paper a detail energy and exergy analysis of the primary production of aluminum is presented and alternative sustainable processes are reviewed.     

Specificity and reactivity of human leukocyte elastase, porcine pancreatic elastase, human granulocyte cathepsin G, and bovine pancreatic chymotrypsin with arylsulfonyl fluorides. Discovery of a new series of potent and specific irreversible elastase inhibitors

The reactivity and specificity of a series of substituted benzenesulfonyl fluorides with human leukocyte (HL) elastase, cathepsin G, porcine pancreatic (PP) elastase, and bovine chymotrypsin A alpha are reported. Benzenesulfonyl fluorides with 2-fluoroacyl substituents were found to be potent and specific inhibitors of elastase. HL elastase was inhibited most rapidly by 2--(CF3CF2CONH)--C6H4SO4F (kobs/[I] = 1700 M-1 s-1) which is slightly better than our best peptide chloromethyl ketone inhibitor of this enzyme. PP elastase was most rapidly inhibited by 2--(CF3CONH)--C6H4-SO2F (kobs/[I] = 2300 M-1S-1). The 2--(CF3CF2CF2CONH) and 2--(CF3SNH) derivatives were quite selective for HL elastase and inhibited PP elastase, cathepsin G, and chymotrypsin A alpha quite slowly. A specific and potent chymotrypsin inhibitor (2--(Z--Gly--NH)--C6H4SO2F) was also discovered. A model for the elastase inhibition reaction is proposed which involves interaction of the fluroacyl group of the inhibitor with the primary substrate recognition site S1 of the enzyme. Hydrogen bonding also occurs between the inhibitor NH and a backbone peptide carbonyl group, probably from residue 214. The 2-fluoroacyl group plays the dual role of binding in the hydrophobic S1 pocket and through electronic effects, increasing the strength f the hydrogen bond. The results of this study demonstrate that it is possible to construct simple organic molecules which are specific inhibitors of HL elastase, PP elastase, or chymotrypsin.     

Study of Perfluorocarbon Release During Aluminum Production in Vertical-Stud Electrolytic Cells with Self-Baking Anode in Between Anode Effects

Metallurgist - Emissions of perfluorocarbons (PFCs) from the vertical-stud Soderberg cells during aluminum production outside of anode effects were studied. PFC emissions were monitored at the flue...     

4Y32-T6铝合金管材生产工艺研究

介绍了4Y32铝合金特性，结合试制生产情况阐述了4Y32-T6铝合金管材熔铸工艺、均匀化退火工艺、挤压工艺、热处理工艺制度等，为工业化生产4Y32-T6管材提供了依据。     

Theoretical Investigation on Hyperfine Structures of Perfluoropolyether Radicals

The geometries of CF3OCF2,CF3OCFCF3 and CF3OCF2CF2 radicals were investigated by density functional theory(DFT)method.The calculated results indicate that all the three radicals have pyramidal shapes at their centers,and the αC is one top of the pyramids.Based on the DFT optimized geometries,the hyperfine coupling constants(hfcc's)of the 19F atoms of the three radicals were calculated by B3LYP,MP2(full)and QCISD(full)methods.The calculated values agree with the experimental values,especially for the α values of Fα,the α values are125.6×10-4,104.2×10-4,and 83.2× 10-4 T of CF3OCF2,CF3OCFCF3 and CF3OCF2CF2,respectively.These results better explain the experimental observation.     

利用Na2CO3处理铝电解槽炭渣的研究

铝电解槽炭渣是铝工业冶炼生产过程中产生的一种危险废物。炭渣的大量堆存,在浪费电解质资源的同时,也会造成大气、土壤以及水体的污染。本试验以炭渣为原料,Na₂CO₃为添加料,对炭渣的焙烧?水浸工艺回收炭粉和冰晶石的可行性与过程进行了研究。试验结果表明,将质量比为2.5∶1的Na₂CO₃与炭渣混合后置于坩埚电阻炉中,在950 ℃下焙烧2 h,炭渣中氧化铝、冰晶石和亚冰晶石被Na₂CO₃消耗,焙烧后混合料由C、Na₂CO₃、NaF、NaAlO₂组成。焙烧后混合料在pH为13、浸出温度为25 ℃的条件下浸出1 h,固液分离后的浸出渣经过水洗、烘干后得到炭粉,其纯度可达89%。利用碳酸化法回收浸出液中F?,可获得主成分合格的粉状冰晶石。适当地提高焙烧温度和延长保温时间可提高炭和电解质的分离效率。研究经济而有效的炭渣处理方法,不仅可以解决炭渣带来的环境污染问题,还对社会的可持续发展产生深远影响。      

二次铝灰中氟、氯的浸出与回收分析

为了研究二次铝灰中氟、氯等有害元素在水溶液中的浸出规律和无害化处理的方法，针对某铝厂生产过程中产生的二次铝灰中含有的氟氯化合物进行了浸出影响因素分析，考察了不同浸出时间、液固质量比、浸出液pH值、浸出温度对氟氯浸出率的影响。结果表明，最佳的工艺参数为浸出时间为8 h，液固质量比为6，浸出液pH值为4，浸出温度为60 ℃，氟、氯元素的最大浸出率分别为87.67%和99.02%。分离后滤液经蒸发回收氯盐与氟盐，冷凝液回用到浸出工序，滤渣无有害元素析出后可以作为原料生产免烧砖等建筑材料，实现了二次铝灰的无害化处理和资源化利用。     

风电齿圈用钢F42CrMo4探伤缺陷分析和工艺改进

F42CrMo4钢风电齿圈的生产工艺流程为热装铁水-100 t EAF-LF-VD-Φ500 mm CCM-缓冷-锻制成Φ2000～3900 mm环形锻件。对探伤不合格的风电齿圈缺陷部位运用超声波进行定位取样,分析表明,氧化铝类夹杂物以及铸坯疏松缺陷,是造成部分批次风电齿圈用F42CrMo4钢探伤不合格的主要原因。通过控制电弧炉终点碳≥0.15%,LF终点喂钙线0.50 kg/t,喂钙后软吹氩≥10 min,VD后氩气流量由2×25 L/min增加至2×30 L/min,控制钢水过热度10～18℃等工艺措施使钢中氮、氢和氧含量分别由原≤80×10^-6、≤1.5×10^-6和≤20×10^-6降低到≤75×10^-6、≤1.2×10^-6和≤15×10^-6,锻件探伤合格率提高到98.95%以上。