总第２１３期 ２０１６年１２月 南方金属 Ｓｕｍ．２１３ ＳＯＵＴＨＥＲＮ ＭＥＴＡＬＳ Ｄｅｃｅｍｂｅｒ ２０ｌ６ 文章编号：１００９—９７００（２０１６）０６—００４１—０３ 铝型材生产加工与环境影响评价浅述 林建玲，刘洋 （山东南山铝业股份有限公司，山东龙口，２６５７０６） 摘要：近年来，中国铝型材行业发展迅速，在铝型材蕴藏的环境危机也日渐显现．由于铝型材生产过程涉及到氧 化、钝化、喷涂等工艺，污染产生环节多，污染物种类复杂，对环境影响较大．文章结合某铝型材厂的实际生产情况， 浅述在铝型材生产加工与环境影响评价工作中分析的要点． 关键词：铝型材；加工工艺；污染源；环境影响评价 中图分类号：ＴＧ ３０６ 文献标识码：Ａ Ａｌｕｍｉｎｕｍ Ｐｒｏｆｉｌｅ Ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ａｎｄ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ａｎｄ Ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ ｏｆ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ Ｉｍｐａｃｔ ＬＩＮ Ｊｉａｎ—ｌｉｎｇ，ＬＩＵ Ｙａｎｇ （Ｓｈａｎｄｏｎｇ Ｎａｎｓｈａｎ Ａｌｕｍｉｎｕｍ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，Ｌｏｎｇｋｏｕ，Ｓｈａｎｄｏｎｇ，２６５７０６，Ｐ．Ｒ．Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ａｌｕｍｉｎｕｍ ｐｒｏｆｉｌｅ ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ ｉｎ Ｃｈｉｎａ ｈａｖｅ ｄｅｖｅｌｏｐｅｄ ｒａｐｉｄｌｙ ｉｎ ｒｅｃｅｎｔ ｙｅａｒｓａｎｄ ｔｈｅ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ ｃｒｉｓｉｓ ，ｃｏｎｔａｉｎｅｄ ｉｎ ａｌｕｍｉｎｕｍ ｐｒｏｆｉｌｅｓ ｈａｓ ｂｅｅｎ ａｐｐｅａｒｉｎｇ ｇｒａｄｕａｌｌｙ ｄｕｅ ｔｏ ｔｈｅ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｐｒｏｃｅｓｓ ｉｎｖｏｌｖｅｓ ｔｈｅ ｐｒｏｃｅｓｓｅｓ ｓｕｃｈ ａｓ ｏｘｉｄａｔｉｏｎ，ｄｅａｃｔｉｖａｔｉｏｎ ａｎｄ ｓｐｒａｙｉｎｇ，ｗｉｔｈ ｍａｎｙ ｌｉｎｋｓ ｗｈｉｃｈ ｍａｙ ｂｄｎｇ ｐｏｌｌｕｔｉｏｎ ａｎｄ ｖａＦｉｏｎｓ ａｎｄ ｃｏｍｐｌｉｃａｔｅ ｐｏｌｌｕｔａｎｔｓ， ｗｈｉｃｈ ｉｍｐａｃｔ ｔｈｅ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ ｇｒｅａｔｌｙ．Ｔｈｅ ｍａｉｎ ａｎａｌｙｓｉｓ ｐｏｉｎｔｓ ｏｆ ａｌｕｍｉｎｕｍ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ａｎｄ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ａｎｄ ｅｖａｌｎａｔｉｏｎ ｏｆ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ ｉｍｐａｃｔ ａｒｅ ｄｅｓｃｒｉｂｅｄ ｂｙ ｃｏｍｂｉｎｉｎｇ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ａｃｔｕａｌ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ ｏｆ ａｎ ａｌｕｍｉｎｕｍ ｐｒｏｆｉｌｅ ｐｌａｎｔ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ａｌｕｍｉｎｕｍ ｐｒｏｆｉｌｅ；ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ；ｐｏｌｌｕｔｉｏｎ ｓｏｕｒｃｅ；ｖａｌｕａｔｉｏｎ ｏｆ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ ｉｍｐａｃｔ １ 铝型材生产和加工工艺分析 铝型材的生产和加工包括熔炼、铸造、挤压、表 面处理（氧化电泳、粉末喷涂、氟碳喷涂）等工序． １．１熔铸和铸造 Ｉ．３表面处理 表面处理顾名思义是对铝型材表面进行处理的 一种技术手段，利用物理、化学反应在铝型材表面形 成保护膜层，从而提高铝型材的装饰性、防护性及功 能性．目前常用的表面处理手段有氧化电泳、静电粉 熔铸和铸造是根据铝型材产品合金成分的要 求，对铝锭加热重新熔化，同时加人适量的合金元 素，如镁、硅、铁、铜、稀土元素等，充分搅拌，对合金 末喷涂及氟碳漆喷涂等． Ｉ）阳极氧化、电泳 阳极氧化工艺技术是将铝型材作为阳极，置于 硫酸电解液中，通电使型材表面发生电化学反应从 而生成具有多孔性的阳极氧化膜．电泳涂装工艺是 成分比例进行调整，再经过精炼，除去熔体内多余的 杂质及气体，最后铸造成适合后续挤压的锭坯． １．２挤压 在阳极氧化膜的基础上，利用离子在电场作用下泳 动的原理，在氧化膜上再涂装上一层有机聚合膜，使 挤压是采用挤压杆将装在挤压筒内的锭坯压出 模孔或流人特定的孔隙而成型的塑性加工方法．挤 压类型多种，一般工业上广泛采用正向挤压、反向挤 压、侧向挤压、连续挤压和特殊挤压． 铝型材整体的耐蚀、耐候、使用寿命等进一步提高． ２）静电粉末喷涂 静电粉末喷涂是利用高压电场感应，使型材和 收稿日期：２０１６—０８—１０ 作者简介：林建玲（１９７８一），女，２０１５年毕业于山东工商学院物流管理专业，技师 ４２ 南方金属 Ｓ０ＵＴＨＥＲＮ ＭＥＴＡＬＳ ２０１６年第６期 粉末分别带上异种电荷，然后利用喷将粉末雾化， 依靠静电吸附，均匀地吸附在铝型材表面，形成一定 厚度的涂层．实际生产中，通常要对型材进行预处 理，使型材表面覆盖一层化学转化膜，预处理的主要 手段有有铬钝化和无铬钝化． ３）氟碳漆喷涂 氟碳漆喷涂与静电粉末喷涂原理一致，不同之 处在于所使用的原料．粉末喷涂采用的粉末多为聚 酯、环氧树脂一类，为粉末状固体颗粒，而氟碳漆使 用聚偏二氟乙烯，利用有机溶剂（甲苯、二甲苯）进 行调漆，用喷喷涂在铝型材表面上，再经固化，形 成涂层． ２ 铝型材生产和加工中的污染源分析 ２．１废气污染源 １）热工设备产生的废气 熔铝炉、铸造炉、均质炉、铝棒加热炉、模具加热 炉、时效炉、烘干炉、固化炉等，这些热工设备采用燃 料加热（如煤、石油、天然气）时都会产生燃烧废气． 选用的燃料不同，则产生的废气不同．从清洁能源的 角度来讲，气体燃料要明显优于液体燃料和固体燃 料，企业将热工炉的加热方式由传统的烧煤、烧油， 改为烧气、烧电，降低了废气的处理成本、减少了使 用煤、油残余物对产品质量造成的影响． ２）酸雾废气和碱雾废气 氧化着色生产中，碱洗槽使用ＮａＯＨ碱液，在加 热时会挥发出碱雾，阳极氧化槽使用硫酸液，会挥发 形成硫酸雾，为此，在每个碱洗槽、阳极氧化槽都设 有槽边抽风系统， 酸雾废气和碱雾废气集中收集后，分别经酸雾 净化装置和碱雾净化装置，酸碱雾由净化塔自下而 上与自塔上喷淋下来的吸收剂在填料层中相遇，将 酸碱吸收后变成酸、碱性废水自塔底部排出送到氧 化废水站处理． ３）喷涂废气 粉末喷涂时，部分粉末涂料无法吸附在型材表 面，随风排出形成含尘废气．对此，企业一般采用 “旋风回收系统＋过滤器”处理装置回收涂料粉尘， 不仅可以保证废气达标排放，而且还能回收废气中 的粉末涂料进行重复利用． ４）喷漆废气 由于氟碳漆喷涂过程中涉及到使用有机溶剂 （甲苯、二甲苯）进行调漆，这些溶剂在喷涂过程中 会挥发，对车间周围环境造成污染，车间往往采用在 喷漆房、流平室安装抽风装置，将挥发的有机溶剂抽 至废气处理装置进行处理．目前处理的主要手段为 活性炭吸附及催化燃烧，设备工艺均较为成熟，且运 行比较稳定，效果良好，吸附可使有机废气的净化效 率高达９２％一９７％． ２．２废水污染源 铝型材生产及加工过程所产生的废水主要在表 面处理工序，其按照类型可分为酸碱废水、含镍废 水、含铬废水、电泳废水等． １）酸碱废水 阳极氧化工艺中会使用多种化学原料，如硫酸、 、氢氧化钠、氟化氢铵等，废水主要产生于各工 艺槽的溢流、铝材带出，废弃槽液的更换以及各工序 问的清洗废水，酸（碱）雾净化装置排出的酸性和碱 性废水，车间对于上述废水的处理措施一般都是选 择集中处理，设立污水处理站，检测废水混合后的酸 碱度，调节ｐＨ，添加絮凝剂使废水中絮状物沉积，废 水经调节ｐＨ至中性，检测ＣＯＤ含量合格后排放． ２）电泳废水 由于电泳涂料属于水溶性有机物，遇酸会凝结， 从而容易在废水中产生大量絮凝，因此电泳废水一 般选择单独排放．为了降低电泳涂料消耗，通常在电 泳工序中增加电泳漆回收装置，使电泳槽、水洗槽之 间形成封闭循环，利用反渗透原理对电泳漆进行回 收利用，大量减少外排． ３）含镍废水 氧化电泳车间电解着色工序一般采用镍盐或者 锡盐，其外排废水中含有重金属镍．为了减少含镍废 水的外排，其电解着色工序通常采用封闭式循环，在 着色槽、水洗槽之间增加反渗透装置，水洗槽的水不 直接排放，而是通过反渗透装置进一步降低水中镍 的含量后再外排，此举大大降低了含镍废水的排放 和镍的回收利用，从而降低生产成本． ４）含氟、含铬废水 喷涂车间采用有铬钝化前处理时通常会产生含 氟废水和含铬废水，由于六价铬的危害极大，必须经 过严格处理后才能外排．目前对于含氟废水，通常采 用集中收集，再加以氢氧化钙中和沉淀过滤处理；对 于含铬废水，也是集中处理，利用还原剂将六价铬还 原为三价铬，再加碱使之成为氢氧化铬沉淀，压滤处 总第２１３期 林建玲，等：铝型材生产加工与环境影响评价浅述 ４３ 理完后的水可直接外排． ２．３噪音污染源 工程分析时，源强应从实际的生产过程中人手，对类 比的数据进行校核；对照《铝及铝合金管、棒、型材 行业清洁生产水平评价技术要求》中清洁生产标准 指标，分析其生产工艺、主要工艺设备、自控水平，校 核能耗、水耗、原料消耗等数据；国家发展与改革委 噪音污染主要来源于挤压设备，如锯切，各类风 机、泵等的运行，噪音源强一般在７５～１１０ ｄＢ，为此 企业在选址时首先应考虑到噪音对周围环境的影 响，其次要安装特定的噪音隔离装置，降低噪音污 染． 员会发布的《铝行业准入条件》对铝行业的投资提 出了明确要求，因此铝型材生产项目的工程实际要 ２．４ 固体废弃物污染源 与该文件的要求相符；铝型材项目的选址受水环境 因素制约较大，应在环评中给予详细的比较和论证． 参考文献 ［１］付志强，朱永光．铝型材表面处理废水治理工艺［Ｊ］． 轻合金加工技术，２００２（１１）：２９—３０． ［２］ 武红林，宋 微，张燕飞．铝合金型棒材挤压生产 ［Ｍ］．长沙：中南大学出版社，２０１１． ［３］ 陈守辉．铝材氧化着色生产三废控制实践与探索［Ｊ］． 铝加工，２００４（６）：３３—３７． 固废污染源有铝锯切废料、压余、铝灰／尘、废模 具、各类废水处理污泥等，其中生产废水处理污泥有 ３类，一是含镍废水处理污泥；二是含铬废水处理污 泥；三是综合废水处理站污泥．其中：一二属于危险 废物；三为Ｉ类固体废物，对于危险废物，企业应选 择专用区域安全存放，并委托具有资质的废物处理 公司进行处理． ３ 小结 每个建设项目的工艺水平和管理水平不尽相 同，因此在进行铝型材生产与加工项目的环境评ｉ贝０ （上接第４０页） ２．４试验结果分析 分镁硅含量比控制在０．９—１．２，锰控制在下限，过 剩硅控制在０．２％左右，５５５～５６５ ｏＣ保温６ ｈ，冷却 速度≥２００￣Ｃ／ｈ，挤压出口温度控制在５００～５３０ １）通过“喷水”和“强风”两种不同冷却方式 的比较，可知，淬火冷却速度快，淬透更彻底，固溶效 果更佳． ２）不同的时效温度对管材有不同的影响．在不 ℃，采用强风淬火方式，遵循１ ７５５℃×１．５ ｈ的人 工时效制度，即可获得满足客户要求性能的产品． 参考文献 ［１］ 罗苏，吴锡坤．铝型材加工实用手册［Ｍ］．长沙：中 南大学出版社，２００６． ［２］ 罗均，倪希．６０８２铝合金挤压铝型材生产工艺研 究［Ｊ］．冶金丛刊，２００７（４）：４—６． 产生过时效温度前提下，同样的时间，时效温度越 高，时效强化的效果越好． ３）温度相同，在保证产品的性能前提下，保温 时间越长效果越好． 由表５所示的试验数据可见，Ａ４、Ｂ２、Ｂ３和Ｂ５ 组试验结果符合客户的技术要求．但Ａ４、Ｂ２和Ｂ３ 都是在技术要求的下限，稍微操作不当很容易出现 质量事故．故在满足客户技术要求的前提下，为了提 ［３］谭劲峰．轻有色金属及其合金熔炼与铸造［Ｍ］．北京： 冶金工业出版社，２０１３． ［４］ 李奋律．６０６１、６０８２铝合金时效机制及停放效应的工 高劳动生产率，华昌铝业公司采用Ｂ５组（１７５℃× １．５ ｈ）时效制度，时效前，型材停留时间不允许超过 ８ ｈ． 艺探讨［Ｃ］．全国第十四届轻合金加工学术交流会论 文集，２００９． ３结论 生产６０８２薄壁管材，最佳生产工艺为：化学成
