Sự phát triển của nhà máy luyện nhôm, đã tạo ra ô nhiễm đối với môi trường xung quanh. Đặc biệt là môi trường không khí. Chất ô nhiễm gồm: chất thải rắn, khí thải, nước thải
Hình 3.4. Công nghệ điện phân nhôm được áp dụng tại Việt Nam đặt ra nhiều vấn đề môi trường cần quan tâm
3.5.1. Khí thải
a. Khí CO2, SO2
Nguồn gốc: điện cực ( than cốc và nhựa đường); các chất hữu cơ trong khí thải gồm benzo anthracence, benzo fluoranthene, benzol pyrence và phenanthrene, một số trong chất này là chất gây ung thư.
Khi sản xuất nhôm, CO và CO2 được hình thành do kết quả hoàn nguyên Al2O3 của cực điện than.Các khí này chứa 20-40% CO và CO2 60-80%. Các khí này là nguyên nhân gây hại cho môi trường. Vì khí CO thường cháy thành CO2 trước khi rời ống khói. Khi ra ngoài môi trường chúng gây hiệu ứng nhà kính, làm cho trái đất nóng lên,…
C + O2→ COC + O2→ CO2 C + O2→ CO2
CO + O2→ CO2
S + O2→ SO2
Tuy nhiên,chúng luôn chứa một lượng nhỏ hợp chất flo và SO2. Do trong dầu hỏa chưa 20% hàm lượng lưu huỳnh sinh ra khi điện phân.
Phương pháp rửa ướt: Các tháp rửa ướt dùng để khử SO2 ở dòng dưới để khử SO2 ở dòng dưới của tháp rửa khô. Các tháp rửa ướt cũng được dùng để làm sạch khói khí từ lò thiêu cực dương.
b. Khí HF
Lượng chất flo tỏa ra từ bể điện phân khoảng 30 kg cho 1 tấn nhôm .Sản lượng nhôm toàn thế giới khoảng 80 triệu tấn, khi đó khí flo từ nguồn này thải ra là 2,4 triệu tấn mỗi năm. Công nghệ hiện thời có thể loại bỏ hoặc thu lại một nửa lượng này. Nguồn flo này là từ chất điện phân nóng chảy trong bể criolit, Na3AlF6, tạo thành. Do ở nhiệt độ cao khoảng 975 độ C, một số chất điện phân phân hủy bay ra hơi NaAlF4, ngưng tụ trong ống khí và tạo ra các hạt AlF3 và fluorua phức theo phản ứng:
5NaAlF4 → 2AlF3 + Na5Al3F14
Một phần của các chất rắn này phản ứng tiếp với hơi ẩm của không khí, giải phóng ra HF theo phản ứng:
Khoảng 1/3 flo bay ra là do sự kéo theo của các hạt lỏng hoặc các hạt rắn từ chất điện phân. Cũng phát hiện thấy vi lượng SiF4.
Thời kì bắt đầu cho chạy bể mới hoặc khi có hiệu ứng cực dương, lúc Al2O3 trong chất điện phân thấp hơn 2%, thì sự bay khí flo lớn hơn khi hoạt động bình thường. Trường hợp đầu do sự phân hủy nhiệt của nhựa đường trong lớp lót cực âm, dẫn tới tạo ra hydro, làm tăng việc tạo thành HF. Sau đó, do các ion flo phóng điện ở cực điện than và dẫn tới hình thành tetrafluorua cacbon.
Nồng độ thể tích của CF4 là 12-15%, cũng đo được hàm lượng nhỏ các khí COS, CS2, C2F6, SO2, H2S. Cách thức có hiệu quả nhất để làm giảm các chất này là:
Hấp thụ khí HF trên Al2O3 cho vào bể. Cho ở phía trong để làm kín bể. Thông gió mạnh ở nơi làm việc, còn khí sinh ra thì được tập trung tới hệ thống kiểm soát ô nhiễm.
Một số bể điện phân cũ phối hợp cả với thu bụi tĩnh điện để loại bỏ chất rắn, sau đó đứa vào tháp rửa để loại HF va một phần SO2. Thiết bị khử bụi ướt cũng có hiệu quả để thu gom cả florua dạng khí và rắn.
Phương pháp rửa khô: HF được hấp thụ hóa học trực tiếp trên alumin tinh thể từ dòng khí xả nóng khô, HF được trộn lẫn và tác dụng với alumin. Alumin đã phản ứng cũng như các hạt fluorua và bất kỳ hạt vật liệu nào khác được tách khỏi dòng khí xả bởi bộ lọc bụi kiểu túi. Sau đó, alumin thu gom được cho quay lại bể điện phân.