铝灰的回收利用和无害化处理研究及应用进展
铝灰的资源化利用研究和无害化处理技术展望
铝灰的资源化利用研究和无害化处理技术展望摘要：铝灰中各化学组成成分对环境和人体健康造成危害。
铝灰遇水或潮湿空气，所含氮化铝极易发生水解反应，生成刺激性气味的氨气，对空气造成污染。
所含金属铝遇水反应生成氢气，碳化铝遇水反应生成甲烷，氢气和甲烷均具有燃烧爆炸的风险。
铝灰中含有较高的碱金属氧化物，并含有氟化物、氯化物等，长期堆积将污染土壤和地下水，严重影响生态环境及人民健康安全。
鉴于此，本文主要分析铝灰的资源化利用研究和无害化处理技术展望。
关键词：铝灰；资源化利用；无害化处理中图分类号：X781 文献标识码：A1、引言铝灰的资源化综合利用可以使企业在获取经济效益的同时解决环保问题，承担社会责任，对企业来说是发展循环经济，一举两得的事业，企业应该积极谋划和发展固废的资源化综合利用，打造形成“政府支撑、研究机构研发、企业推广运用”的循环发展格局。
2、铝灰的来源和简介铝灰是电解铝、铝加工和再生铝等铝工业生产过程中必然产生的有毒有害固体废弃物，一方面含有大量的金属铝及铝的化合物，具有较高的工业回收和再利用价值；另一方面还含有F-、Cl-、CN-等有害离子及Cr、Cd、Pb等重金属元素，处理不当不仅会污染土壤，还会随着重金属元素和有害离子迁移导致地下水污染，产生环境污染问题。
铝灰根据其产生和处理工序的先后顺序分为一次铝灰和二次铝灰。
一次铝灰是铝生产中产生的初级固体废料，二次铝灰是一次铝灰回收利用金属铝后剩下的固体残渣废料。
铝灰资源化综合利用就是以一、二次铝灰为主要原料，从中提取有价成分，提炼铝、制备建材和药剂等工序，此举可以将铝灰“变废为宝”，在创造经济价值的同时减少环境污染，对我国实施全面节约战略，推进各类资源节约集约利用具有重要的现实意义。
铝是活泼金属，在高温下和炉内氧气接触反应就产生了大量的铝灰。
铝灰是一种固体废渣，分为一次铝灰和二次铝灰。
二次铝灰成分非常复杂，主要化学组成为Al、Al2O3，另外含有少量Na、Mg、Ca和Si等物质，同时还含有少量氟化物和氯化物，甚至盐溶剂。
铝灰可行性研究报告
铝灰可行性研究报告一、引言铝灰是铝工业生产过程中产生的一种固体废物，其处理和利用一直是铝行业关注的焦点。
随着环保要求的日益严格和资源回收意识的不断提高，对铝灰进行综合利用的可行性研究具有重要的现实意义。
二、铝灰的来源和特性（一）铝灰的来源铝灰主要来源于铝冶炼、铝合金生产、铝材加工等过程。
在这些生产环节中，会产生大量的废渣，其中包含了金属铝、氧化铝、氮化铝、盐类以及其他杂质。
（二）铝灰的特性铝灰的物理性质较为复杂，通常呈灰色或灰白色，粒度大小不一。
其化学组成主要包括铝、氧、硅、铁、镁等元素，且含量因生产工艺和原料的不同而有所差异。
三、铝灰处理的现状和问题（一）现状目前，铝灰的处理方法主要有填埋、堆存和简单的回收利用。
填埋和堆存不仅占用大量土地资源，还可能对环境造成严重污染。
而简单的回收利用往往效率低下，资源利用率不高。
（二）问题1、环保压力：铝灰中的有害物质如氟化物、氮化物等，如果处理不当，会对土壤、水体和大气造成污染。
2、资源浪费：大量的铝灰未得到有效的回收利用，其中的铝等有价值成分被浪费。
3、技术瓶颈：现有的处理技术存在一定的局限性，难以实现高效、环保、经济的综合利用。
四、铝灰综合利用的可行性分析（一）技术可行性1、铝的回收技术通过火法、湿法或联合法等工艺，可以从铝灰中回收金属铝。
例如，火法工艺中的炒灰法、回转窑法等，湿法工艺中的酸溶法、碱溶法等。
2、氧化铝的提取采用合适的化学方法，可以从铝灰中提取氧化铝，用于生产耐火材料、陶瓷等。
3、其他利用途径铝灰还可以用于生产建筑材料，如水泥、砖等；或者作为土壤改良剂，改善土壤的结构和肥力。
（二）经济可行性1、成本分析包括设备投资、原材料采购、生产运营成本等。
虽然前期的设备投资可能较大，但随着规模的扩大和技术的成熟，单位成本有望降低。
2、收益预测通过回收铝、氧化铝以及其他产品的销售，可以获得一定的经济收益。
同时，政府对环保产业的支持和补贴也将增加项目的经济效益。
铝灰渣中回收氧化铝的研究现状和进展
铝灰渣中回收氧化铝的研究现状和进展铝灰渣是铝冶炼过程中产生的一种固体废弃物，含有大量的氧化铝。
回收铝灰渣中的氧化铝是一种重要的资源利用途径，可以减少资源消耗和环境污染。
目前，围绕铝灰渣中氧化铝的回收，国内外学术界和工业界进行了大量研究工作，取得了一些进展。
在铝灰渣中，氧化铝主要以赤铁矿的形式存在，其化学组成为4Fe2O3·Al2O3·H2O。
因此，回收氧化铝的关键在于分解赤铁矿，同时分离出湿度和组成不同的粒度型状不同的产物。
目前，主要的回收技术包括酸法、碱法和氧化法等。
酸法是目前广泛应用的铝灰渣中回收氧化铝的方法之一、通过加入酸溶液，使赤铁矿中的氧化铁转化为水溶性铁盐，而氧化铝则基本不溶于酸溶液。
然后通过滤液分离得到固相残渣中富含氧化铝的产物。
此方法操作简单、容易实现工业化生产，但酸性废水处理和中和的问题还需要解决。
碱法是另一种回收铝灰渣中氧化铝的方法。
通过加入碱溶液，使赤铁矿中的氧化铁转化为水溶性铁盐，而氧化铝则转化为易溶于碱溶液的铝酸盐。
最后通过沉淀和过滤等处理工艺，得到氧化铝。
与酸法相比，碱法不需要废水处理，但碱溶液的消耗和废碱的处理仍然是关键问题。
近年来，氧化法在铝灰渣中回收氧化铝的研究得到了一定的发展。
氧化法通过加热铝灰渣，使其氧化铁转化为水合物氧化铁或无水氧化铁，并进一步转化为氧化铝。
此方法具有操作简单、适用范围广的优点，但还需进一步完善氧化过程的条件。
此外，还有一些新的技术和方法被引入到铝灰渣中回收氧化铝的研究中。
例如，微波热解、高温氧化还原法、浸出法等。
这些新方法在提高回收率、减少废液处理、降低能耗等方面具有一定的优势，但需要进一步研究和改进。
综上所述，铝灰渣中回收氧化铝的研究已经取得了一些进展，酸法、碱法和氧化法等传统技术得到了广泛应用。
同时，新的方法和技术也在不断涌现。
然而，目前存在的问题包括酸性废水处理、碱溶液消耗和废碱处理等。
今后的研究可以进一步完善现有技术，探索新的方法，以提高回收效率并减少环境影响，实现铝灰渣中氧化铝的高效回收利用。
铝灰的资源化利用研究和无害化处理技术展望
加强国际合作，实现互利共赢
加强与国际铝灰资源化利用和无害化处理技术研究 的合作与交流，引进先进技术和管理经验。
参与国际铝灰资源化利用和无害化处理的相关组织 和标准制定，推动国际合作和交流。
与国际合作伙伴分享铝灰资源化利用和无害化处 理的技术成果和市场资源，实现互利共赢。
THANKS
加大科研力度，推动技术进步
01
深入研究铝灰的化学组成、物理性质和生物活性，开发高效、环保的铝灰资源 化利用和无害化处理技术。
02
加强基础研究，建立和完善铝灰资源化利用和无害化处理的科学理论体系，推 动技术创新和成果转化。
03
加大对科研机构和企业的支持力度，鼓励企业增加研发投入，加强与高校、研 究机构的合作与交流，推动铝灰资源化利用和无害化处理技术的进步。
铝灰的资源化利用研究和无害化处 理技术展望
xx年xx月xx日
目录
• 铝灰的来源与性质 • 铝灰的资源化利用研究 • 铝灰的无害化处理技术研究 • 铝灰资源化利用和无害化处理的现状与挑战 • 铝灰资源化利用和无害化处理技术的发展趋势与
展望
01
铝灰的来源与性质
铝灰的来源
铝制品生产
在铝制品的生产过程中，会产 生大量的铝灰。
铝灰的资源化利用研究
直接利用
回收铝
通过直接利用铝灰中的铝，可以降低生产成本并减少对原生 铝的依赖。
生产辅助材料
铝灰经过处理后，可以用于生产辅助材料，如建筑材料、涂 料等。
有价金属回收
回收金属
从铝灰中回收其他金属，如铜、锌、镁等。
金属合金制备
利用回收的金属制备合金，以满足不同工业领域的需求。
无机材料制备
加强政策引导，促进产业发展
二次铝灰资源化利用技术研究及产业化应用
二次铝灰资源化利用技术研究及产业化应用下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。
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铝灰利用可行性研究报告
铝灰利用可行性研究报告一、铝灰的来源与性质1. 铝灰的来源：铝灰主要来自于铝制品生产、废铝回收、铝冶炼等工业过程中产生的废弃物，主要包括氧化铝、铝水解液等。
2. 铝灰的性质：铝灰是一种具有一定毒性的固体废弃物，含有铝氧化物、碳酸盐、硅酸盐等成分，具有较高的碱性和导电性。
二、铝灰的可行利用途径1. 建筑材料领域：铝灰可作为水泥掺合材料，改善混凝土的力学性能和耐久性，减少对天然资源的开采和能源消耗。
2. 农业肥料领域：铝灰中含有的铝氧化物和碳酸盐等成分可作为土壤改良剂和中微元素肥料，提高作物产量和质量。
3. 环境修复领域：铝灰可作为吸附剂和固化剂，用于污水处理、重金属污染修复等环境保护工程。
4. 其他领域：铝灰还可用于玻璃制造、陶瓷生产、化工原料等领域。
三、铝灰利用的技术难点和挑战1. 铝灰含碱性较强，易引起土壤碱化和环境污染，需采取措施降低其对环境的影响。
2. 铝灰中含有多种金属氧化物和杂质，需进行有效提取和分离，以提高其利用效率。
3. 铝灰的利用成本较高，需要开发新的高效利用技术和工艺，降低其生产成本。
四、铝灰可行利用的建议和措施1. 加强对铝灰的监管和管理，建立健全的废弃物处理机制，促进其资源化利用。
2. 加大对铝灰利用技术研发的投入，推动相关科研机构和企业开展铝灰利用的技术创新。
3. 加强与国内外相关行业的合作交流，开拓铝灰利用的市场前景，促进行业发展和经济增长。
五、结论铝灰作为一种含有一定毒性的固体废弃物，其资源化利用具有重要的经济和环境意义。
通过开展相关技术研究和产业化推广，铝灰可以被有效利用于建筑材料、农业肥料、环境修复等领域，促进资源循环利用和可持续发展。
然而，促进铝灰利用的过程中面临着技术难点和挑战，需要相关部门和企业加大对其研究和推广力度，加强政策支持和监管力度，共同推动铝灰利用的可行性研究和发展。
铝灰的回收处理及资源化利用研究
铝灰的回收处理及资源化利用研究发布时间：2022-07-14T07:31:03.076Z 来源：《城镇建设》2022年5卷第3月第5期作者：蓝远安[导读] 近年来，工业生产对资源的需求越来越大，造成了资源短缺的问题。
金属矿物作为不可再生资源，回收再利用越发受到关注。
铝在冶炼加工过程中常常会产生铝灰，蓝远安广东蓝清环保工程有限公司,广东江门市 529060摘要：近年来，工业生产对资源的需求越来越大，造成了资源短缺的问题。
金属矿物作为不可再生资源，回收再利用越发受到关注。
铝在冶炼加工过程中常常会产生铝灰，铝灰的回收利用于资源节约和环境保护都十分有利。
本文将围绕着铝灰的回收处理及资源化利用展开研究，简要介绍铝灰的来源和种类，简析铝灰中回收铝的方法原理，并进一步对铝灰处理及综合利用技术进行探索以及展望，希望能够为实际的铝灰回收利用提供一定的帮助，助力铝资源的可持续发展。
关键词：铝灰；回收处理；资源化利用引言铝是人们生活中的常用金属，从门窗边框到机械配件，都是由铝制作而成，我国每年金属铝的消耗量都十分巨大。
要想持续稳定供应金属铝，除了要加大金属铝矿开发力度，还可以加强铝灰的回收利用，这不仅能提升资源利用率，更有助于改善环境。
金属铝性质活泼，在加工过程中，容易发生化学反应，与其他物质结合形成铝灰，铝灰中还有多种成分，具有较强的危害性，因此，在铝灰的回收处理综合利用时，也必须注意这一点，既要提取金属铝，更要对剩下的垃圾进行无害化处理，避免对人体和环境造成不良影响。
1铝灰来源和种类在熔融铝生产工序中会有铝灰产生，这些工序主要有铝合金生产、原铝生产、铝灰处理过程以及废铝回收再生等。
在对铝灰进行分类的时候可以依据其中金属铝的含量分为一次铝灰和二次铝灰。
熔炼炉内清理出的铝渣是灰白色的，成分主要是铝氧化物和金属铝，其中的铝含量能够达到15%-70%，这被称为一次铝灰或者是“白铝灰”。
一次铝灰在进行金属铝的提取之后产生的废弃物即是二次铝灰，其是由金属铝、氮化铝、氧化铝、盐类和其他的一些组分组成的，由于其能够结成块状形状因此也叫做“盐饼”。
一次铝灰、二次铝灰的回收和资源化利用
一次铝灰、二次铝灰的回收和资源化利用一次铝灰的利用一次铝灰中铝含量较高,为15-70%，外观呈白色粉末，又称白灰。
目前对一次铝灰的利用主要是提取其中的金属铝，主要方法有：1、热处理法回收所谓热处理回收法，是对铸造熔炼产生的热铝灰直接进行金属铝回收处理。
该方法种类非常多，目前我国电解铝厂应用较多的有炒灰回收法、回转窑回收法、倾动式回转炉回收法等。
(1)炒灰回收法炒灰回收法是将热铝灰混合一定量的盐类熔剂后放置在一个倾斜的铁锅中，利用铝灰自身的热量和一些添加剂氧化放热使铝灰温度升高，采用人工或机械方式进行翻炒，翻炒之后液态铝沉聚到铁锅底部，从而使金属铝分离出来。
该法操作简单、投资少，但因为是敞开式操作，会产生大量的烟尘，操作环境恶劣，同时污染环境。
目前该方法只在小型电解铝厂还有应用，而且需要配套相应的除尘设施。
(2)回转窑回收法回转窑回收法与炒灰回收法原理大致相同，利用机械传动机构不停地旋转回转窑代替人工翻炒，使铝灰被反复翻滚，并有热源对回转窑内部铝灰进行加热，使铝灰中的液态铝沉聚到回转窑底部，从而实现金属铝与铝灰的分离。
该法具有自动化程度高，便于操作，处理能力大等优点，加之整套设备密闭性较好，且配置除尘系统，现场环境较好；但该法需要热源加热铝灰，生产成本比炒灰法高。
目前该方法主要应用在中小型电解铝厂。
(3)倾动式回转炉回收法倾动式回转炉回收法与回转窑回收法相似。
该法一方面将回转炉倾斜一定角度，因此提高了炉内物料的热传导；另一方面为了保证炉内还原性气氛及降低熔盐的使用量，倾动式回转炉的烧嘴和烟道均设置在炉门上，避免吸入炉外空气;同时倾动式回转炉兼有可熔化铝屑的作用，因此该法广泛应用于铝加工厂，电解铝厂由于其投资较大应用很少。
以上所述炒灰回收法、回转窑回收法及倾动式回转炉回收法，需要在铝灰中添加盐类熔剂，其作用是利用盐类熔剂侵蚀液态铝表面的氧化膜，增加液态铝与铝灰之间的界面张力，有助于液态铝与铝灰的分离，并且还可以大幅减少液态铝的氧化，提高金属铝的回收率。
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铝灰的回收利用和无害化处理研究及应
用进展
摘要：铝灰一般分为白色渣(一次铝灰)和黑色渣(二次铝灰)。
铝灰主要成分为金属铝、氧化铝、氮化铝、氟化盐等，其质量分数为30%-85%。
白渣主要来源于电解工艺和无盐铝的熔炼工艺，可用作二次铝工业的原料。
黑色渣来自熔化的铝灰或金属铝回收产生的灰。
黑色渣的主要成分是氧化铝(质量分数30-70%)、氮化铝(质量分数5-30%)、金属铝(质量分数1-10%)、盐(质量分数5-25%)和其他成分。
盐是铝渣熔炼产生的非金属物，是黑色铝灰，通常含有3%-5%的金属铝(质量分数)。
关键词：铝灰；回收利用；无害化处理
引言
铝灰是铝生产、再加工和再利用过程中产生的固体废物，随着铝生产量的增加而增加。
目前，铝灰的再利用主要是金属铝的回收，大多数二次铝灰直接储存或填埋，这不仅占用了大片土地，而且对环境也构成巨大风险。
因此，很多公司对于铝灰无害化处理技术的研究，投入大量的人力，物力和财力，致力于减少环境污染和铝灰的资源化利用。
经铝灰物化性质的分析，概述了回收氧化铝和无害处理氮化铝、氟化物和氯化物的金属工艺，目的是为无害化处理铝灰提供新的途径。
1概述
铝灰是电解铝、铝加工及再生铝加工过程中产生的危险固体废弃物，我国铝灰年产生量超过300万吨。
铝灰是含有多种盐分及金属氧化物、氮化物、氟化物的混合体，与水接触会释放多种气体，如氨气、甲烷、氢气、硫化氢等，易引起自燃和爆炸，而填埋则会使氟化物离子泄漏到地下水中造成污染问题。
《国家危险废物名录》(2021版)对电解铝、再生铝、铝加工及收尘等工艺产生铝灰进行了
明细分类，明确了不同工艺产生铝灰的危险特性。
2020年新修订的《中华人民共
和国固体废物污染环境防治法》要求由单位设立危险废物管理账户，该单位通过
国家危险废物管理制度向有关环境部门报告，其中载有关于危险废物的性质、产生、循环、储存、处置等方面的资料。
根据危险固体废物的规章和程序进行的危
险货物储存、运输和处置，不得在未经许可的地点存放或这些储存地的其他制造
商不得使用或处置。
随着电解铝的不断发展，铝灰量不断增加，如果不能找到经
济上有效和无害环境的解决办法，环境保护的严重威胁就越来越明显。
国家、省、市等一系列政策和法律的出台和实施促进了铝厂的标准化。
下一步是通过在该地
区集中铝处理中心来发展工业，从而实现高效、清洁和无害环境的铝处理。
铝是
金属、铝、氮化铝、盐等组成丰富资源的成分的混合物。
将铝灰定义为危险废物后，传统的生产模式，已不能胜任，企业需要加大环保资金的投入，提高生产技
术等措施，改变原有的现状。
因此，提出了低成本、安全和无损害环境的铝材处
置技术。
表1 国内某铝加工厂铝灰样品的主要元素含量(质量分数)
2铝灰的危害
由于目前的铝灰资源利用技术尚未开发，铝灰主要是在垃圾填埋场储存和填埋。
任意储存和倾倒不仅对人类健康和环境安全构成严重威胁，而且铝灰中的许
多宝贵资源也没有得到回收利用，造成严重的经济损失。
铝灰中氟和氯的浓度远
远高于标准，很容易在雨、太阳和风的作用下在自然环境中移动，污染环境，危
害人类健康。
氯盐主要以NaCl和KCl的形式出现，可能导致土壤盐碱化并影响
植物生长；氟化物浸入地下水中，当浓度超过国家规定的饮用水的氟浓度
(1.0mg/L)时，动物的骨骼会变得坚硬和断裂，人患氟化物、开裂，在严重情况下，还会导致无效的氟化物中毒，如果摄入过量5-10mg胃肠道出血或死亡。
铝
灰中的Al4C3和AlN很容易分解为可燃气体(CH4)和刺激性气体(NH3)，因此更危险。
在铝灰中，AlN对水反应剧烈，具有较强的浸出和反应能力，甚至在潮湿的空气中，它也对水汽作出反应，产生有毒和有害气体。
NH3是一种无色碱性气体，具
有很强的刺激性气味，在水中极易溶解，可以与酸性气体(HNO3、HCl等)反应，
产生气溶胶污染大气。
在充满NH3的环境中，人们可能会在短期内造成喉咙痛、
嗓子嘶哑、慢性咽炎、刺激性呼吸系统疾病以及中枢神经系统损害甚至死亡。
铝
灰粒径非常低，长期接触或大量吸入悬浮铝颗粒可能导致阿尔茨海默氏病、硅质
病和支气管炎等严重疾病。
总之，未经处理的铝灰对自然环境和人类健康构成威胁。
3铝灰的回收利用和无害化处理
3.1回转炉熔盐回收铝
回转炉熔盐主要用于在700-750 ℃下熔化铝片和某些含铝原料。
为了防止铝
流失和吸收废物中的氧化物和污染物，有必要向回转窑中熔盐添加主要由氯化盐
组成的盐类添加剂虽然增加使用添加剂可以提高金属铝的回收率，但产生的废料
数量也在增加。
1t金属铝的生产可产生多达500kg的渣，具体取决于所使用的回
收熟料和熔化废物的类型。
调整添加剂的成分可以提高金属铝的回收率，例如使
用复合盐，主要是因为金属与盐界面的高熔点层影响熔盐层中金属的聚合。
虽然
添加盐可以提高金属回收率，但盐渣中也可能含有金属，从而提高金属损耗率。
此外，盐残留物由于氯和氟等有害离子含量高而有害。
盐渣需要具体处理，这增
加了操作成本。
因此，无盐处理技术的设计有助于尽量减少金属损耗和副产品的
生产。
3.2碱性熔炼法
碱熔炼工艺是铝灰和强碱在一定温度下对熔炼反应的工艺，反应产物通过水
浸出(稀释碱)、沉淀、格栅等形成氧化铝。
以碱性熔盐为介质，在远低于传统冶
金工艺的温度下熔化金属资源，形成金属单体或盐的工艺。
α-Al2O3是利用低温
碱性浸出-结晶多样性分解工艺制备的，铝灰、NaOH和NaNO3(Na2O2)按一定比例
混合和熔化，在一定温度下掺入脱盐水，NaNO3添加剂的铝回收率为92.71%，
Na2O2添加剂的回收率为92.76%。
火焰回收铝氧化物的工艺要求在高温条件下将
铝灰与添加剂混合、烧结、碱熔和碳酸分解，燃烧工艺成本高，设备性能要求高，需要大量碱酸浸渍，成本低，但容易生产大量废酸，需要大量设备；碱浸可以回
收，但使用碱量大；燃烧过程中使用的碱量大，浸出过程的二次反应导致铝氧流失，铝提取率低。
简而言之，与火法相比，回收铝的湿法浸出能耗低，使用方便，易于回收，具有工业可行性。
表 2 湿法与火法工艺特点与成本对比分析
3.3铝灰的无害化处理
对水溶液中二次铝灰中氟、氯等有害元素的浸出无害处理方法进行了研究，
结果表明，根据6:1的液固质量比，添加盐酸将浸出液pH值调整为4，氟和氯分
别浸渍87.68%和99.02%。
滤液中氟和氯的质量分数分别为0.122%和0.038%，满
足了铝土矿中0.001%至0.2%杂质的环境要求。
浸渍过程产生的氨气被吸收为化
学原料，过滤渣也可用作无害环境的建筑材料。
浸出液由NaCl、KCl和NaF晶体
通过分离、分离、富集、蒸发、二次结晶和洗涤等步骤获得。
分离后用于资源化
利用，冷凝液可以返回浸出过程。
结束语
探索利用铝灰的新途径，实现铝灰的资源化利用，是铝业发展的重要方向。
铝资源的回收应以高回收率和简单的工艺为基础，以尽量减少能源消耗，并确保
经济上的可持续性。
回收铝产生的废物可用作建筑材料、催化剂等，以尽量减少
环境污染。
混合使用铝灰不仅可以减轻铝业对环境保护的压力，而且可以与其它
工业部门协同发展。
参考文献
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