Национальный минерально-сырьевой университет «Горный», Санкт-Петербург, Россия:

А. А. Власов, ассистент каф. металлургии

В. Ю. Бажин, декан химико-металлургического факультета, эл. почта: bazhin-alfoil@mail.ru

А. А. Пятернева, аспирант, каф. металлургии

Алюминиевая промышленность является источником поступления в атмосферу ряда загрязняющих веществ - фтористых и сернистых соединений, пыли, оксида углерода, смолистых веществ. Единственным промышленным способом производства алюминия до настоящего времени остается электролиз технического оксида алюминия (глинозема), растворенного в расплаве фтористых соединений (криолит, фторид алюминия). Источниками выделения вредных веществ при производстве алюминия являются сырье и материалы. Основным сырьем при производстве алюминия являются: глинозем, угольная анодная масса (предварительно обожженные угольные аноды), фтористые соли. Во время электролитического получения алюминия происходит выделение газообразного фтороводорода (HF). Фтористый водород образуется преимущественно в результате гидролиза фторсолей при взаимодействии их с влагой, попадающей в электролит с сырьем (глиноземом, анодной массой). Практически весь выделяющийся фторид улавливается в системе сухой газоочистки, где используется в качестве активного адсорбента металлургический глинозем. В работе обсуждается проблема адсорбционной способности металлургических глиноземов, которая тесно связана с эффективностью работы газоочистных сооружений сухого типа для очистки промышленных газов алюминиевых электролизеров от газообразных фтористых соединений. Технология сухой очистки газов позволяет осуществлять рециклинг фторидов, однако эффективное улавливание фторсодержащих соединений требует подробного изучения физико-химических свойств глинозема. На лабораторной установке проведены опыты с глиноземом песочного типа в потоке отходящих газов с поверхности криолит-глиноземного расплава. В результате получены новые данные о процессе хемосорбции фторидов на поверхности глинозема песочного типа и определена эффективность работы сухой газоочистки. 

1. Чжен В. А., Буркат В. С., Утков В. А., Самбуева Е. А. Минимизация негативного воздействия предприятий алюминиевой промышленности на окружающую среду // Металлург. 2008. № 11. С. 41–45.

2. Sleppy W. C. Aluminum compounds // Kirk-Othmer Encylopedia of Chemical Technology / ed. J. I. Kroschwitz, M. Howe-Grant. — N. Y. : John Wiley & Sons, 1992. Vol. 2. P. 252–267.

3. Grjotheim K., Kvande H., Motzfeldt K., Welch B. The formation and composition of the fluoride emissions from aluminum cells // Can. Metall. Quart. 2012. Vol. 11, No. 4. P. 585–599. 

4. Patterson E. C. Hydrogen Fluoride Emissions From Aluminium Electrolysis Cells : PhD Thesis / The University of Auckland. — New Zealand, 2002.

5. Hyland М., Metson J., Haverkamp R., Welch B. Surface studies of hydrogen fluoride adsorption on alumina // Light Metals. 1989. P. 113–118. 

6. Wagener J. B., Hancke J. J., Carstens P. A. Adsorption of HF on alumina // Journal of Thermal Analysis. 1993. Vol. 39. P. 1069–1077. 

7. Dando N. R. Adsorption/entrainment of fluoride in smelting grade alumina: surface chemical speciation and adsorption mechanism // Light Metals. 2005. P. 133–139. 

8. Gillespie A. R., Hyland M. M., Metson J. B. Irreversible HF adsorption in the dry-scrubbing process // Journal of the Minerals Metals & Materials society. 1999. Vol. 51, No. 5. P. 30–32.

9. Haupin W., Kvande H. Mathematical model of fluoride evolution from Hall-Heroult Cells // Light Metals. 1993. P. 257–263. 

10. Grjotheim K., Welch B. J. Aluminium smelter technology. — 2 ed. — Dusseldorf : Aluminium-Verlag, 1988.