CN101302628A - 铝电解槽废旧阴极炭块应用于电解槽焙烧两极导电材料及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及铝电解槽废旧阴极炭块的综合利用及方法，主要是将其应用于铝电解槽电热焙烧中阴阳两极导电和发热材料，属于电解槽焙烧用材料技术领域。铝电解槽废旧阴极炭块应用于电解槽焙烧两极导电材料。应用方法：1.将铝电解槽废旧阴极炭块粗碎，分离其中钢棒、耐火材料、电解质等；2.将经过分离的废旧阴极炭块进行破碎，成为1－5mm粒度颗粒；3.采用不同导电率的废旧阴极破碎料在铝电解槽内铺设，调整通电后的电流分布；4.废旧阴极颗粒通过氧化或捞炭渣方式消除。本发明将铝电解槽废旧阴极炭块用做铝电解槽电热焙烧两极间导电和发热材料，实现了废旧有害阴极的无害化处理和综合利用，减少了石油焦使用，节约了资源。
Description
一、技术领域
本发明涉及铝电解槽废旧阴极炭块的综合利用及方法，主要是将其应用于铝电解槽电热焙烧中阴阳两极导电和发热材料，属于电解槽焙烧用材料技术领域。
二、背景技术
目前仅国内年产生铝电解槽废旧炭素阴极在10万吨以上，铝电解槽废旧阴极中除含有炭素材料外，还有大量有毒害的氟化物，如何将废旧炭素阴极综合利用，实现炭素材料和氟化物再利用，减小或消除氟化物的毒害污染是资源节约社会的需求。
众所周知，国内外铝电解槽的焙烧主流是采用在阴阳两极间铺设焦粒(锻后石油焦)或焦粒掺配石墨碎等材料的电热焙烧方法。如果能够将铝电解槽废旧阴极炭块用做电解槽焙烧用材料，取代焦粒将节约大量原生资源，实现废旧物资的利用。
铝电解槽废旧阴极炭块中含有毒害的氟化盐，废旧阴极炭块处理主要利用制做专用防渗堆场埋填的方法处理。国内外报道了一些废旧铝电解槽炭素阴极综合利用的方法，但由于成本过高或二次污染等问题未能全面推广使用。
三、发明内容
本发明的目的在于，实现铝电解槽废旧阴极炭块在电解槽电热焙烧过程中应用于阴阳两极导电和发热材料，取代焦粒、焦粒和石墨碎混合料等材料，通过和不同导电率材料掺配或通过减薄角部极铺设厚度达到在铝电解槽阴阳两极间电流分布调整，减少资源利用、实现废旧物资综合利用，以及铝电解槽废旧阴极炭块用做电解槽焙烧两极导电材料的方法。
本发明的技术解决方案如下：
铝电解槽废旧阴极炭块应用于电解槽焙烧两极导电材料，通过和不同导电率材料掺配或通过减薄角部极铺设厚度达到在铝电解槽阴阳两极间电流分布调整，取代焦粒、焦粒和石墨碎混合料等材料，减少资源利用、实现废旧物资综合利用。
铝电解槽废旧阴极炭块应用于电解槽焙烧两极导电材料的方法，其特征在于，包括下述步骤：
1、将铝电解槽废旧阴极炭块粗碎，分离其中钢棒、耐火材料、电解质等；
2、将经过分离的废旧阴极炭块进行破碎，成为1-5mm粒度颗粒；
3、采用不同导电率的废旧阴极破碎料在铝电解槽内铺设，调整通电后的电流分布；
4、电解槽启动后，废旧阴极颗粒通过氧化或捞炭渣等方式消除。
所述废旧阴极破碎料在铝电解槽内铺设，是通过加厚中间阳极或减薄角部阳极下部铺设废旧阴极破碎颗粒料厚度调整电流分布；
所述废旧阴极破碎料在铝电解槽内铺设，是通过和其它不同导电率材料掺配达到调整电解槽通电电流分布的作用；不同导电率材料有煅后焦、铝电解炭素阳极残极破碎料、石墨碎、石墨化焦等；
所述废旧阴极破碎料在铝电解槽内铺设，铺设层厚度为10-50mm，可以在整个电解槽内阳极投影区铺设相同高度或不同高度。
所述废旧阴极颗粒通过在高温下和空气接触以氧化的方式消耗一部分。
所述废旧阴极颗粒通过启动后，在温度适宜时通过捞炭渣方式取出部分浮在电解质融体表面炭素颗粒。
本发明相比现有技术的优点在于，将铝电解槽废旧阴极炭块用做铝电解槽电热焙烧两极间导电和发热材料，实现了铝电解槽废旧有害阴极的无害化处理和综合利用，废旧阴极中所含有毒害的氟化物通过熔融方式转为铝电解槽电解质熔融体中有价值成份(或者相对于使用焦粒来讲，捞出的炭渣中氟化盐损耗较低)，同时减少了石油焦的使用，节约了资源。
四、具体实施方式
以下给出本发明专利的具体实施方式，用来对本发明专利的构成作进一步说明。
实例1：将铝电解槽废旧阴极炭块粗碎并分离其中钢棒、耐火材料、电解质等，将经过分离的废旧阴极炭块经破碎机加工成粒度1-5mm颗粒料，其中2-4mm占80％以上，将该废旧阴极炭块破碎颗粒料逐块铺设于300KA预焙槽两极间，铺设厚度30mm。
实例2：将粒度为2-4mm铝电解槽废旧阴极炭块破碎颗粒料和20％的石墨碎相掺配均匀，在某160KA槽角部四组阳极下铺设25mm厚度，在其它阳极下铺设30mm厚该破碎颗粒料。
实例3：将废旧半石墨质阴极和废旧石墨化阴极分别破碎成2-4mm粒度料，将废旧石墨化阴极料铺于某320KA大型预焙槽角部8组单阳极下，其它阳极下铺设废旧半石墨质破碎料，两者铺设厚度均为25mm。
本发明以上实施例，将铝电解槽废旧阴极炭块应用于铝电解槽电热焙烧两极间导电和发热材料，实现了铝电解槽废旧有害阴极的无害化处理和综合利用，废旧阴极中所含有毒害的氟化物转入铝电解槽电解质中有价值成份，同时减少了石油焦的使用，节约了资源。
Claims (6)
1、铝电解槽废旧阴极炭块应用于电解槽焙烧两极导电材料。
2、权利要求1所述铝电解槽废旧阴极炭块应用于电解槽焙烧两极导电材料的方法，其特征在于，包括下述步骤：
(1)、将铝电解槽废旧阴极炭块粗碎，分离其中钢棒、耐火材料、电解质；
(2)、将经过分离的废旧阴极炭块破碎成为1-5mm粒度颗粒；
(3)、采用不同导电率的废旧阴极破碎料在铝电解槽内铺设，调整通电后的电流分布；
(4)、电解槽启动后，废旧阴极颗粒通过氧化或捞炭渣等方式消除。
3、按照权利要求2所述铝电解槽废旧阴极炭块应用于电解槽焙烧两极导电材料的方法，其特征在于：
所述废旧阴极破碎料在铝电解槽内铺设，是通过加厚中间阳极或减薄角部阳极下部铺设废旧阴极破碎颗粒料厚度调整电流分布。
4、按照权利要求2所述铝电解槽废旧阴极炭块应用于电解槽焙烧两极导电材料的方法，其特征在于：
所述废旧阴极破碎料在铝电解槽内铺设，是通过和其它不同导电率材料掺配达到调整电解槽通电电流分布的作用。
5、按照权利要求4所述铝电解槽废旧阴极炭块应用于电解槽焙烧两极导电材料的方法，其特征在于：
所述不同导电率材料包括有煅后焦、铝电解炭素阳极残极破碎料、石墨碎、石墨化焦中的一种或几种。
6、按照权利要求2所述铝电解槽废旧阴极炭块应用于电解槽焙烧两极导电材料的方法，其特征在于：
所述废旧阴极破碎料在铝电解槽内铺设，铺设层厚度为10-50mm，在整个电解槽内阳极投影区铺设相同高度或不同高度。
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