1．Zanieczyszczenia i główne źródła w hutnictwie i odlewnictwie
Wpływ procesów wytopu i odlewania na środowisko odzwierciedla się głównie w zanieczyszczeniu gazów odlotowych przemysłowych. Głównymi zanieczyszczeniami gazów odlotowych są: spaliny, dwutlenek siarki (SO2), tlenki azotu (NOx), związki glinu (Al2O3), pył produkcyjny i HCl oraz niewielka ilość Cl2itd.
Głównymi zanieczyszczeniami gazów spalinowych emitowanych przez piece do topienia aluminium są spaliny, SO2i NIExPodczas procesu dodawania materiałów, mieszania i żużlowania podczas wytopu powstaje pył, taki jak związki produkcyjne aluminium (Al2O3) jest również wytwarzany. Podczas procesu kruszenia, przesiewania i topienia środka powlekającego, podobnie jak w piecu płomieniowym, emituje on również pył produkcyjny i gazy odpadowe ze spalania. Ponadto, ze względu na dodanie odpadów trzeciorzędnych (złomów aluminiowych) zawierających różne oleje, emulsje, grafit i inne wysokie zanieczyszczenia, zawartość zanieczyszczeń, takich jak dym, SO2, NIExitp. w przemysłowych gazach odlotowych emitowanych przez piec do topienia aluminium natychmiast wzrasta, pogarszając zanieczyszczenie środowiska atmosferycznego.
W procesie rafinacji, w wyniku utleniania powierzchni aluminium i stosowania stałego topnika, drzwi pieca okresowo emitują pył związku aluminium, HCl i niewielką ilość Cl2.
Oczywiście, w procesie odlewania stopów aluminium, stosowana technologia chłodzenia wodnego wymaga dużej ilości cyrkulacji chłodzenia. Ze względu na długotrwałe użytkowanie, wody te zawierają pewne zanieczyszczenia i zawiesiny, które będą powodować pewne zanieczyszczenie środowiska wodnego, gdy będą regularnie odprowadzane.
2Główne źródła zanieczyszczeń w procesie walcowania blach i taśm
① Smarowanie powierzchni frezowaniaSmar do powierzchni frezowania to głównie emulsja o stężeniu 2%~10%. Emulsję należy złomować i odprowadzać po pewnym czasie recyklingu. Odpadowa emulsja jest odpadem niebezpiecznym i zanieczyszcza środowisko.
②Trawienie i mycieProces trawienia i mycia wlewków jest zazwyczaj odtłuszczany za pomocą 10%~20% N2Roztwór OH w temperaturze 60~80 stopni, płukany zimną wodą, neutralizowany 20%~30% roztworem kwasu azotowego i na koniec płukany gorącą wodą. Wartość pH ścieków płuczących wytwarzanych w procesie trawienia i mycia wynosi zazwyczaj od 6 do 8. Jednak kwaśne i alkaliczne płyny odpadowe będą emitować kwaśną i alkaliczną mgłę podczas użytkowania, powodując pewne zanieczyszczenie środowiska atmosferycznego i zostaną złomowane po okresie użytkowania (około 6 miesięcy) z powodu nadmiernej zawartości zanieczyszczeń. Odpadowe kwaśne i alkaliczne płyny są odpadami niebezpiecznymi, a bezpośrednie odprowadzanie ma znaczący wpływ na zanieczyszczenie i korozję środowiska wodnego i urządzeń drenażowych.
③Walcowanie na gorącoNajczęściej stosowanym środkiem chłodząco-smarującym jest emulsja o stężeniu 2%~8% i okresie użytkowania 3~6 miesięcy. Podczas walcowania emulsja napotyka wysokotemperaturowe wlewki i rolki, które wytwarzają dużą mgłę olejową i opary, co powoduje pewne zanieczyszczenie atmosfery. Emulsja jest złomowana po okresie recyklingu, a bezpośrednie odprowadzanie zanieczyszcza środowisko wodne.
④Walcowanie na zimnoPowszechnie stosowanym środkiem chłodzącym jest mieszanka oleju bazowego i 1%~10% dodatków. Olej bazowy składa się głównie z węglowodorów nasyconych, cykloalkanów, węglowodorów aromatycznych i niewielkiej ilości olefin. Dodatki to głównie długołańcuchowe kwasy tłuszczowe, tłuszcze i alkohole. Podczas walcowania na zimno powstaje duża ilość mgły olejowej i oparów (głównie produktu ulatniania się nafty), co powoduje duże zanieczyszczenie atmosfery. Ponadto olej walcowniczy jest złomowany po pewnym okresie użytkowania. Olej odpadowy jest niebezpiecznym odpadem, a bezpośrednie odprowadzanie również powoduje poważne zanieczyszczenie środowiska.
⑤Wyżarzanie i hartowanieObecnie piece elektryczne są używane do wyżarzania pośredniego i wyżarzania gotowych produktów w krajowym przetwórstwie aluminium. Dlatego też przemysłowe gazy odlotowe z pieca do wyżarzania nie są na ogół oczyszczane i są bezpośrednio odprowadzane.
Hartowanie w piecu do hartowania powietrznego zazwyczaj nie ma wpływu na środowisko. Jeśli hartowanie odbywa się w piecu solnym (saletrze), po hartowaniu gaz odpadowy kwasu i zasady oraz ciecz odpadowa kwasu i zasady wytworzona w procesie trawienia są bezpośrednio odprowadzane, co powoduje pewne zanieczyszczenie środowiska.
3. Główne źródła zanieczyszczeń w procesie walcowania zwojów aluminium powlekanego
Obecnie pod względem technologicznym olej walcowniczy dzieli się na dwie kategorie w zależności od różnych zastosowań powlekanych zwojów aluminiowych. Jednym z nich jest olej walcowniczy o wysokiej lepkości do walcowania wolnoobrotowego, który składa się głównie z oleju bazowego (głównie oleju przemysłowego nr 20) i dodatków (głównie oleju turbinowego, oleju silnikowego do wysokich obrotów, nafty itp.). Drugim jest olej walcowniczy o niskiej lepkości do walcowania szybkoobrotowego, który również składa się z oleju bazowego i dodatków. Obecnie nafta została znacznie ulepszona jako olej walcowniczy o niskiej lepkości. Dodatkami są głównie alkohol, tłuszcz i kwas tłuszczowy. Ze względu na tarcie między walcem a folią podczas procesu walcowania powstaje duża ilość proszku aluminiowego, który sprawia, że olej walcowniczy staje się czarny i zanieczyszcza olej walcowniczy, dlatego wymagana jest filtracja pełnego przepływu. Jednak nadal należy go złomować po osiągnięciu pewnego poziomu. Bezpośrednie rozładowanie spowoduje poważne zanieczyszczenie środowiska. Podczas procesu walcowania powstaje również mgła olejowa, ale jej stężenie jest niskie, zasadniczo poniżej 30 mg•m-3. Dlatego też mgła olejowa powstająca podczas walcowania powlekanych zwojów aluminiowych nie jest na ogół poddawana obróbce i jest bezpośrednio odprowadzana.
4. Główne zagrożenia zanieczyszczeń
W miarę jak ścieki przemysłowe są odprowadzane do zbiorników wodnych, a gazy przemysłowe do atmosfery, zanieczyszczenia zawarte w ściekach i gazach odpadowych przedostają się do zbiorników wodnych, gleby i upraw różnymi drogami oraz do organizmu człowieka poprzez oddychanie i kontakt ze skórą, powodując szkody i oddziałując na środowisko ekologiczne oraz zdrowie człowieka.
Olej unoszący się na powierzchni wody izoluje powietrze, zmniejsza ilość rozpuszczonego tlenu w wodzie, przylega do powierzchni i układu oddechowego organizmów wodnych i zabija je. Olej osadzony na dnie wody wytworzy wysoce toksyczny siarkowodór po rozkładzie beztlenowym.
Gdy woda jest zanieczyszczona kwasami i zasadami, jej wartość pH ulega zmianie. Jeśli wartość pH przekracza zakres 6,5~8,5, może to wpłynąć na proces samooczyszczania się zbiornika wodnego i wpłynąć na przetrwanie organizmów wodnych.
Im poważniejsze zanieczyszczenie organiczne, tym więcej tlenu jest zużywane w wodzie, co powoduje zmniejszenie zawartości rozpuszczonego tlenu w wodzie, co wpływa na przeżywalność ryb, a także sprawia, że zbiornik wodny staje się „eutroficzny”.
Dwutlenek siarki jest silnie drażniący i może powodować obrzęk płuc, jeśli jest wdychany w dużych ilościach. Dane z krajowych agencji badawczych pokazują, że gdy średnie stężenie przekracza 50 mg•m-3, osoby narażone na większą ilość tego gazu mogą cierpieć na nieżyt nosa, erozję zębów i ogólnoustrojowe reakcje niepożądane. Oprócz szkód dla zdrowia ludzi ma on duży wpływ na budynki, materiały metalowe, rolnictwo, leśnictwo i produkty wodne. Dwutlenek siarki jest również jedną z głównych substancji tworzących kwaśne deszcze.
Spośród tlenków azotu dwutlenek azotu jest najbardziej toksyczny. Podrażnia głównie ludzkie narządy oddechowe i może powodować obrzęk płuc. Ciągła ekspozycja na stężenia powyżej 9 mg•m-3 może powodować uszkodzenia płuc i krwawienie. Oprócz szkód dla zdrowia ludzi, tlenki azotu reagują ze związkami węglowodorów, tworząc smog fotochemiczny. Suche osady z dwutlenkiem siarki powodują zakwaszenie zbiorników wodnych i gleby, a także są jedną z głównych substancji tworzących kwaśne deszcze.
Chlor jest gazem drażniącym, który uszkadza głównie górne drogi oddechowe i błonę śluzową oskrzeli ludzkiego ciała, powodując przewlekłe i ostre zatrucia. Wysokie stężenia mogą powodować obrzęk płuc. Gdy stężenie wynosi 0.11~6.56mg•m3, częstość występowania zapalenia oskrzeli, przewlekłego nieżytu nosa i zapalenia gardła u narażonego personelu jest wysoka.
Chlorowodór jest silnie drażniącym gazem, który szkodzi ludzkiemu organizmowi głównie przez drogi oddechowe i może powodować przewlekłe i ostre zatrucia. Gdy stężenie przekroczy 3,4~21 mg.m3, większość narażonych osób będzie miała podrażnienie błon śluzowych i erozję zębów.
Długotrwałe wdychanie pyłu związku aluminium przez organizm człowieka może powodować płuca aluminiowe. Gdy stężenie przekracza 4 mg.m-3, większość narażonego personelu będzie miała nasilone zmarszczki płucne.
