行业标准项目建议书
建议项目名称
(中文)
电解铝行业绿色工厂评价要求
建议项目名称
(英文)
Requirements for green plant evaluation of electrolytic aluminium industry
制定或修订
■制定 □修订
被修订标准号
采用程度
□IDT □MOD □NEQ
采标号
国际标准名称
(中文)
国际标准名称
(英文)
采用快速程序
□FTP
快速程序代码
□B □C
ICS分类号
13.020.01
中国标准分类号
Z04
牵头单位
中南大学
体系编号
GM04-02-01
参与单位
湖南节能评价技术研究中心、有色金属技术经济研究院、中南力行科技有限公司、包头铝业有限公司、遵义铝业股份有限公司、国家电投宁夏青铜峡能源铝业集团有限公司、重庆旗能电铝有限公司、甘肃东兴铝业有限公司、山东信发集团有限公司
计划起止时间
2019~2021
目的、意义
或必要性

当前,世界上掀起一股“绿色浪潮”,环境问题已经成为世界各国关注的热点,并列入世界议事日程,“绿色制造”的概念被提出。中国制造2025,是中国政府实施制造强国战略的第一个十年行动纲领,提出的五大工程中包括绿色制造工程,绿色制造工程中包括绿色工厂的构建,因为绿色工厂的标准是绿色制造工程和中国制造2025的重要组成部分。绿色工厂的创建涉及到用地、清洁生产、节能环保及废物资源利用等很多方面,需要有系统化的指导文件来规范和指导绿色工厂创建。尤其是各行业特点不一,绿色工厂评价也无法做到完全统一和精准细分。

电解铝行业是高能耗高排放行业,2018年我国电解铝产量3649万吨,占全球总产能的56.7%。电解铝行业的用电量占全国用电量的7%左右,排放出的四氟化碳造成了严重的温室效应。虽然国家对电解铝行业的排放进行了强制性措施,要求每个电解铝企业必须要建立一套高效的脱硫设备,由于环保设备投资过大,行业里没有规范性的设备投资标准。另外铝电解过程中产生大量固体废料。根据Richman及Bings及其合作者给出的数据:废电解槽内衬中含40%炭材料,30%耐火材料,30%具有毒性的氟盐,0.2%的剧毒氰化物。目前铝工业(指铝电解、原铝铸造及铝加工业)产生以下四种固体废料:废阴极炭块,废耐火材料内衬,阳极炭渣,铝灰渣。一台400kA铝电解槽大修产生的废内衬材料的数量大约是:炭素阴极36吨,碳化硅3.3吨,其它混合材料64吨(包括阴极钢棒24吨)。每生产1吨电解铝排放固体废物62kg。其中:排放阳极碳渣10kg,废阴极15kg,大修渣12kg, 铝灰5-10kg(不含加工过程产生20kg),清包料15kg。全世界每年电解铝产量近6000万吨,每年产生废阴极炭块60万吨以上,废耐火材料60万吨以上,铝灰100万吨以上。中华人民共和国《固体废物污染环境防治法》(2015),明确列入《危险化学品目录》的化学品废弃后属于危险废物,电解废弃物首次例为危险废弃物。2016年3月30日,环保部发布第39号令,《危险废物名录》HW48有色金属冶炼废物321-023-26,电解槽和电解槽大修排放出来的废渣均被列为危险废弃物,大修渣、碳渣、铝灰均属于危险废弃物。

《有色金属工业十三五发展规划》指出:有色金属工业继续坚持绿色发展。加强水污染、大气污染、土壤污染防治,严格控制重金属污染物防治,推广绿色低碳发展模式以及节能减排、资源综合利用技术,提高再生资源利用水平,实现产业可持续发展。《有色金属工业绿色制造标准化三年行动计划》(中色协科字(2019)8号)中计划对有色金属行业的绿色工厂评价标准进行制订,其中144项就明确了对铝冶炼行业绿色工厂评价细则进行制订的任务。通过建立固废处理标准化,电解铝每年排放的固体废物260-300万吨可实现资源化。我国电解铝厂每年产生炭渣和大修渣分别为33和84万吨,回收利用每吨炭渣产生利润1447元,回收利用每吨大修渣产生利润2900元,所以通过回收利用铝电解固废每年将产生利润29亿元。电解铝厂无组织排放出四氟化碳产生的温室效应是二氧化碳的6500倍,而我国电解铝厂平均氟排放约1kgF/t-Al,电解铝年产能是3400万吨,因此每年将产生3.4吨四氟化碳,相当于每年产生2.2万吨二氧化碳。电解铝厂的绿色工厂建设将产生巨大的经济效益,对减少全球温室效应具有巨大的作用。

本标准的制订有助于促进电解铝行业的绿色发展和智能制造水平,有助于①促进我国电解铝行业的良性健康发展;②促使电解铝企业加强研发能力,提高智能化水平;③促进电解铝企业加强环保的投入,有标准作为依据,企业会形成标准化环保设备和排放限值;④提高服务于电解铝行业的环保事业的科技水平,带动我们环保事业的发展;⑤提高中国绿色制造水平,电解铝废物经过标准处理后,将大大提高我国的绿色发展水平;⑥指导电解铝企业回收利用固废,将产生巨大的经济效益;⑦引导电解铝企业加强保护温室效应的意识,减少四氟化碳的排放,减少全球温室效应。

    电解铝行业存在以上环境问题和造成的资源浪费,作为高耗能高污染的典型传统制造业,其产业绿色化转型具有迫切的需求且对整个传统制造业的转型升级具有较强的示范作用,理应成为绿色工厂建设的主力军。但是目前只有指导性文件GB/T 36132-2018《绿色工厂评价通则》,并没有对电解铝行业特定的绿色工厂创建规范性评价文件,因此制定《电解铝行业绿色工厂评价要求》势在必行。

范围和主要
技术内容

标准范围:所有电解铝企业及其辅助车间。

主要技术内容:本项目将结合现有的GB/T 36132-2018《绿色工厂评价通则》,按照用地集约化、生产洁净化、废物资源化、能源低碳化的原则,结合电解铝行业特点,编制《电解铝企业绿色工厂评价指南》。主要对电解铝企业固废排放、废气排放、废水排放标准进行细化,按照固废的无害化、减量化和资源化三个等级进行细分。

本项目主要从以下几个方面对电解铝企业绿色工厂评价进行细化:

1)应用绿色低碳技术对有粉尘排放的车间(比如阳极组装车间)进行改造,减少排放;

2)选用先进的铝电解槽密封技术和设备,减少四氟化碳的无组织排放;选用高性能阳极组,减少炭渣危废排放和降低吨铝炭耗;选用高效危废资源化技术和设备、实现危废的资源化利用;

3)采用先进的数据采集技术,建立电解铝企业的能源管理中心,优化电解铝企业用能结构;

4)通过建立数字化铝电解槽实现铝电解智能化工厂的构建,选用智能化程度高的智能换极技术、智能出铝技术、智能下料技术和智能抬升母线技术。并实现对铝电解危废资源化利用的动态监控和管理;

    (5)对单位原铝能耗限额、单位原铝氧化铝消耗限额、单位原铝氟化铝消耗限额、单位原铝碳排放限额、单位原铝污染物产生量和排放量等指标进行定量设计和制定详细评分标准。

国内外情况
简要说明

目前国内对于绿色工厂的评价仅有GB/T 36132-2018《绿色工厂评价通则》,该标准针对所有工业企业的指标进行设计的,对绿色工厂的术语进行了定义,从基本要求、基础设施、管理体系、能源资源投入、产品、环境排放、绩效等方面,按照“厂房集约化、原料无害化、生产洁净化、废物资源化、能源低碳化”的原则,建立了绿色工厂系统评价指标体系,提出了绿色工厂评价通用要求,但是未针对电解铝行业对指标进行细化和制定具有针对性的评分标准。

    目前国外电解铝厂平均氟排放约0.3 kgF/t-Al -0.6 kgF/t-Al,最低的氟排放为0.27 kgF/t-Al,而我国氟排放约为1.0 kgF/t-Al,我国和国外的绿色发展还有较大的差距。国外在电解铝产生的危废均未找到最适宜的处理方式,但以美国铝业为代表的国际大铝业公司在堆存方式上则投入了大量财力以减少环境风险,主要采用防渗层设计来堆放铝电解固废。所以国外对于铝电解行业绿色工厂的评价,主要侧重于环保评价。20世纪90年代以来,世界各国特别是西方发达国家的大公司大企业对现代化企业的“绿色转变”高度重视,探索绿色工业的实践不断发展,先进企业都在竞相生产绿色产品,开展绿色营销,争取绿色商标,推行绿色管理,加强绿色教育。国外绿色环保概念从上而下,除概念倡导外,辅以国际标准与内部审核制度,提供完整的验证基础。

备注
 
牵头单位
(签字、盖公章)
月 日
标准化技术组织
(签字、盖公章)
月 日
部委托机构
(签字、盖公章)
月 日
[注1] 填写制定或修订项目中,若选择修订必须填写被修订标准号;
[注2] 选择采用国际标准,必须填写采标号及采用程度;
[注3] 选择采用快速程序,必须填写快速程序代码;
[注4] 体系编号是指在各行业(领域)技术标准体系建设方案中的体系编号。
文件说明
铝电解行业绿色工厂行业标准项目建议书.doc (45.5KB)任务书(建议书)