2025年鋁電解槽行業分析：再生用於鋁電解槽築爐

  中國報告大廳網訊，在鋁工業蓬勃發展的當下，鋁電解槽作為金屬鋁生產的核心設備，其相關技術與資源利用情況備受關注。2024年我國原鋁產量達4400.5萬t，同比增長4.6%，約占世界原鋁總產量的60.12%。隨著產能置換以及多條大型鋁電解系列電解槽進入大修周期，大量的廢舊防滲料產生，如何對其進行有效回收再利用，成為2025年鋁電解槽行業發展的重要趨勢。這不僅關係到企業成本控制，更與資源節約、環境保護等多方面密切相關。

  一、鋁電解槽防滲料的關鍵作用與現狀

  《2025-2030年全球及中國鋁電解槽行業市場現狀調研及發展前景分析報告》指出，鋁電解槽採用冰晶石氧化鋁熔鹽電解法生產金屬鋁，其內襯由多種材料構成。早期，陰極炭塊下部的耐火材料在電解過程中易受侵蝕，導致電解槽保溫性能下降，甚至出現漏爐情況。為解決這一問題，鋁電解槽用乾式防滲料應運而生。自1995年我國開始使用防滲料後，有效阻止了電解質滲透，大幅延長了電解槽的使用壽命。

  防滲料是由多種耐火材料顆粒按特定配方混合而成的不定型耐火材料，兼具防滲、耐火和保溫功能。防滲料中SiO2與Al2O3的比例不同，與滲透電解質的反應機理也有所差異，會生成霞石或鈉長石，從而阻止電解質進一步滲透。同時，防滲料還能吸收陰極炭塊膨脹產生的部分應力，保障電解槽槽底的保溫和熱平衡穩定。

  然而，目前電解槽刨槽時，廢舊防滲料通常與其他內襯材料一起被當作鋁電解大修渣，按照危險固廢進行管理。每噸鋁電解大修渣處置費和環保稅合計約4000元，這無疑增加了企業的運營成本，也造成了資源的極大浪費。隨著我國鋁工業的持續發展，淘汰200kA級及以下槽型的電解槽，以及多條大型鋁電解系列運行時間增長，產生的大量廢舊防滲料亟待妥善處理。

  二、鋁電解槽防滲料回收再利用的主要途徑

  (一)再生用於鋁電解槽築爐

  部分電解槽使用的防滲料防滲性能良好，停槽後陰極下方的廢舊防滲料，除了一薄層阻擋層外，其餘部分各項性能未發生明顯變化。這為廢舊防滲料再生用於鋁電解槽築爐提供了可能。

  有人將從破損槽中回收的廢舊防滲料和新鮮防滲料混合進行電解槽築爐試驗，結果顯示，試驗槽的陰極內襯熱平衡、生產技術指標與全部使用新鮮防滲料的對比槽並無明顯差異，證明了回收的廢舊防滲料可應用於電解槽築爐。還有人把廢舊防滲料破碎成不同粒度，摻配複合添加劑後與新鮮防滲料用於電解槽築爐，實現了廢舊防滲料用量占全槽防滲料用量20%以上的回收再利用。此外，也有研究提出將廢舊防滲料與其他原料聯合製備再生防滲料，或者以廢舊防滲料為主製備再生防滲料的方法，這些再生防滲料都可重新用於鋁電解槽築爐。

  (二)高溫熱處理回收有價值成分

  鋁電解槽廢舊防滲料含有豐富的鋁、矽、氟和鈉等有價值的資源，通過高溫熱處理可以回收這些成分。

  電熱碳還原法是一種可行的回收方法，先對廢舊防滲料進行預處理，然後與還原劑混勻制團，放入電熱還原爐內進行高溫碳熱還原反應，可得到含有多種金屬的合金，但該方法存在碳化物爐渣量過多，影響金屬回收率和純度的問題。

  真空熱還原法在高溫和真空條件下處理廢舊防滲料，能有效分離和回收其中的金屬鈉和氟化物，有價值元素回收率較高且環境友好，但對設備要求高，生產成本和安全風險大。還有通過真空蒸餾回收廢耐火材料中電解質和金屬鈉的方法，剩餘的氧化鋁和二氧化矽還可作為生產新防滲料的原料。不過，目前這些高溫熱處理回收技術均處於實驗室階段，需要進一步深入研究。

  (三)用作水泥添加劑

  電解槽刨槽時，防滲料常與耐火材料、保溫材料一起作為廢耐火材料處置。這些廢耐火材料主要含霞石、鈉長石、電解質等，以矽酸鹽為主，可用作水泥生產添加劑。廢耐火材料中的氟化物能提高燒結反應速率，降低窯爐運行溫度。將鋁電解槽大修產生的廢槽襯分類、破碎後，與水泥生產原料合理配比，可生產出符合國家標準的水泥熟料。

  三、鋁電解槽防滲料回收再利用的前景與挑戰

  鋁電解槽廢舊防滲料再生用於鋁電解槽築爐，操作相對簡單，既能減少危廢處置費用，又能節約新鮮防滲料採購成本。但由於不同電解槽使用的防滲料品質和槽齡不同，可回收再利用的廢舊防滲料量差異較大。鋁電解槽行業分析指出，在回收利用前，需仔細分揀，對回收的防滲料進行系統性能檢測和可行性評估，並可通過加入添加劑或與新鮮防滲料配合使用等技術處理，確保其性能滿足電解槽築爐要求。

  利用高溫熱處理回收廢舊防滲料中有價值成分的研究受到廣泛關注，但目前尚未實現工業規模應用。對於電熱碳還原法，未來可優化高溫反應條件和原料配比，研發新型還原劑或添加劑，以提高金屬回收率和純度;對於真空熱還原法和真空高溫蒸餾技術，要改進設備結構和工藝流程，降低生產成本和安全風險，推動這些技術在廢舊防滲料回收領域的實際應用。

  2025年，鋁電解槽行業在廢舊防滲料回收再利用方面呈現出積極的發展態勢。通過對廢舊防滲料進行再生利用、高溫熱處理回收有價值成分以及用作水泥添加劑等途徑，不僅能降低企業成本，還能實現資源的高效利用和環境保護，推動鋁工業朝著綠色可持續方向發展。儘管目前在回收再利用過程中還面臨一些挑戰，如技術尚未成熟、分揀和檢測流程複雜等，但隨著研究的不斷深入和技術的持續創新，相信鋁電解槽廢舊防滲料的回收再利用將取得更大的突破，為鋁工業的發展注入新的活力。

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