CN101306798B - 一种以煤为催化剂处理铝电解槽废槽衬的方法 - Google Patents
一种以煤为催化剂处理铝电解槽废槽衬的方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN101306798B CN101306798B CN2008101154425A CN200810115442A CN101306798B CN 101306798 B CN101306798 B CN 101306798B CN 2008101154425 A CN2008101154425 A CN 2008101154425A CN 200810115442 A CN200810115442 A CN 200810115442A CN 101306798 B CN101306798 B CN 101306798B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- coal
- waste
- materials
- waste lining
- flyash
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 239000002699 waste material Substances 0.000 title claims abstract description 43
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 39
- 239000003245 coal Substances 0.000 title claims abstract description 27
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 18
- 239000004411 aluminium Substances 0.000 title claims description 14
- AZDRQVAHHNSJOQ-UHFFFAOYSA-N alumane Chemical compound [AlH3] AZDRQVAHHNSJOQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 title 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 17
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 15
- 239000011343 solid material Substances 0.000 claims abstract description 14
- 235000019738 Limestone Nutrition 0.000 claims abstract description 13
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims abstract description 13
- 239000006028 limestone Substances 0.000 claims abstract description 13
- 238000001354 calcination Methods 0.000 claims abstract description 12
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 9
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 claims abstract description 9
- 239000004568 cement Substances 0.000 claims abstract description 6
- 239000010881 fly ash Substances 0.000 claims description 15
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims description 8
- 239000011236 particulate material Substances 0.000 claims description 6
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 6
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 abstract description 6
- 238000002156 mixing Methods 0.000 abstract description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 2
- 239000008187 granular material Substances 0.000 abstract 2
- 238000010169 landfilling Methods 0.000 abstract 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 abstract 2
- 239000010883 coal ash Substances 0.000 abstract 1
- 238000005108 dry cleaning Methods 0.000 abstract 1
- 150000002222 fluorine compounds Chemical class 0.000 abstract 1
- 239000000383 hazardous chemical Substances 0.000 abstract 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 abstract 1
- 150000002825 nitriles Chemical class 0.000 abstract 1
- 238000010298 pulverizing process Methods 0.000 abstract 1
- 238000005868 electrolysis reaction Methods 0.000 description 8
- XFXPMWWXUTWYJX-UHFFFAOYSA-N Cyanide Chemical compound N#[C-] XFXPMWWXUTWYJX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 5
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 4
- 239000003517 fume Substances 0.000 description 4
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 4
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-M Fluoride anion Chemical compound [F-] KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N Fluorine atom Chemical compound [F] YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 3
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 description 3
- 229910004261 CaF 2 Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910004283 SiO 4 Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 239000002910 solid waste Substances 0.000 description 2
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 1
- 230000003628 erosive effect Effects 0.000 description 1
- 150000004673 fluoride salts Chemical class 0.000 description 1
- 239000002440 industrial waste Substances 0.000 description 1
- 230000008595 infiltration Effects 0.000 description 1
- 238000001764 infiltration Methods 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 230000008635 plant growth Effects 0.000 description 1
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 1
- 238000003672 processing method Methods 0.000 description 1
- 230000036632 reaction speed Effects 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 239000011819 refractory material Substances 0.000 description 1
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 239000002352 surface water Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P40/00—Technologies relating to the processing of minerals
- Y02P40/10—Production of cement, e.g. improving or optimising the production methods; Cement grinding
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W30/00—Technologies for solid waste management
- Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
- Y02W30/91—Use of waste materials as fillers for mortars or concrete
Landscapes
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
Abstract
一种以煤为催化剂处理铝电解槽废槽衬的方法，涉及一种铝电解生产过程中废弃的电解槽内衬(废槽衬)，特别是包括废阴极炭块、废耐火材料在内的所有废槽衬的无害化处理方法。其特征在于其处理过程包括：(1)将废槽衬破碎成粒度小于2mm的颗粒料；(2)在废槽衬中配入粒度小于2mm的煤、石灰石和粉煤灰，混和均匀；(3)将混合料在850℃-1150℃温度下，焙烧60-120min；(4)焙烧烟气进入干法净化系统回收HF；焙烧处理后的固体料用作水泥原料或填土材料。本发明的方法，使废槽衬中可溶氟化物含量下降95％以上，氰化物含量下降99％以上，回收的固体料和外排烟气中有害物质含量低于国家标准规定的限值，固体料可用作水泥原料或填土材料。
Description
技术领域
一种以煤为催化剂处理铝电解槽废槽衬的方法，涉及一种电解铝生产过程中废弃的电解槽内衬(废槽衬)，特别是包括废阴极炭块、废耐火材料在内的所有废槽衬的无害化处理方法。
背景技术
废槽衬是H-H电解法生产金属铝工艺过程中不可避免的固体废物，由于长期受高温电解质和铝液的侵蚀和渗透，废槽衬含有大量的可溶氟化物(约2000-4000mg/L)和氰化物(约10-15mg/L)，露天堆放污染大气和地表水源，填埋处理污染土壤和地下水，严重危害人类健康和动植物生长。废槽衬的污染问题已成为影响铝工业健康协调可持续发展的重要问题之一。
关于铝电解槽废槽衬的无害化处理，以往研究较多的是湿法技术。采用湿法技术处理废槽衬，可回收部分碳粉和氟化盐，但湿法技术存在其无法克服的技术难题：(1)相当一部分污染物从固体废物转移到废水，处理后废水含F-浓度高，无法达标排放，造成二次污染；(2)设备腐蚀严重，析出的HF和HCN气体对操作人员危害极大；(3)只能用于处理废阴极炭块，无法处理全部废槽衬。因此湿法处理技术解决不了废槽衬的污染问题。
发明内容
本发明的目的就是针对上述已有技术在处理铝电解槽废槽衬中存在的不足，提供一种使废槽衬完全无害化、易于工业实施的以煤为催化剂处理铝电解槽废槽衬的方法。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的。
一种以煤为催化剂处理铝电解槽废槽衬的方法，其特征在于其处理过程包括：(1)将废槽衬破碎成粒度小于2mm的颗粒料；(2)在废槽衬中配入粒度小于2mm的煤、石灰石和粉煤灰，混和均匀；(3)将混合料在850℃-1150℃温度下，焙烧60-120min；(4)焙烧烟气进入干法净化系统回收HF；焙烧处理后的固体料用作水泥原料或填土材料。
本发明的一种以煤为催化剂处理铝电解槽废槽衬的方法，焙烧过程发生的主要反应为：C(NaF)+O2→NaF+CO2；2NaCN+(2X+5)/2O2→Na2O+2CO2+2NOX；CaCO3→CaO+CO2；2CaO+SiO2→Ca2SiO4；2NaF+CaO+2SiO2+Al2O3→CaF2+2NaAlSiO4；2NaF+3CaO+SiO2+11Al2O3→Ca2SiO4·CaF2+2NaAl11O17；其中反应C(NaF)+O2→NaF+CO2是焙烧过程的控制步骤。
本发明的一种以煤为催化剂处理铝电解槽废槽衬的方法，其特征在于煤配入量为废槽衬重量的1％-15％。配入的煤可以是任何种类、着火点小于630℃的煤。煤的作用是作为焙烧过程中碳燃烧反应的催化剂，利用煤的易燃性和较低着火点，加速碳的燃烧反应。
本发明的一种以煤为催化剂处理铝电解槽废槽衬的方法，其特征在于石灰石配入量为废槽衬重量的20％-60％，石灰石中CaO含量＞52％；粉煤灰配入量为废槽衬重量的5％-45％，粉煤灰可以是任何种类、含水量小于2％的粉煤灰。
本发明的废槽衬无害化处理方法，原料来源广、价格低，操作简便、易于工业化。特别是以煤为焙烧催化剂，加快了反应速度；添加剂采用工业废料粉煤灰，降低了处理成本。通过焙烧处理有效除去废槽衬的可溶氟化物和氰化物，回收的固体料和外排烟气中有害物质含量低于国家标准规定的限值，处理过程中无“三废”外排。
具体实施方式
一种以煤为催化剂处理铝电解槽废槽衬的方法，其外理过程包括(1)将废槽衬剔除阴极钢棒后破碎成粒度小于2mm的颗粒料；(2)在废槽衬中配入粒度小于2mm的煤、石灰石和粉煤灰，煤配入量为废槽衬重量的1％-15％，石灰石配入量为废槽衬重量的20％-60％，粉煤灰配入量为废槽衬重量的5％-45％，混和均匀；(3)混合料进行焙烧处理，焙烧温度850℃-1150℃，焙烧时间60-120min；(4)焙烧烟气进入电解厂干法净化系统回收HF；焙烧处理后的固体料用作水泥原料或填土材料。
本发明的废槽衬处理方法，以煤为焙烧催化剂，以石灰石和粉煤灰为反应添加剂，采用回转窑或类似设备进行逆流焙烧处理，焙烧烟气直接进入电解厂干法净化系统回收HF，使废槽衬无害化的方法。处理后可使废槽衬中可溶氟化物含量下降95％以上，氰化物含量下降99％以上，消除了废槽衬的污染，固体料可用作水泥原料或填土材料。
下面结合实例对本发明的方法作进一步说明。
实施例1
焙烧原料中配入废槽衬1000克，煤10克，石灰石200克，粉煤灰450克，四种物料均为小于2mm的颗粒料，将四种物料混合均匀，加入回转窑或类似设备中进行逆流焙烧处理，焙烧温度控制1150℃，焙烧时间60min，焙烧烟气直接进入电解厂干法净化系统。回收的固体料中可溶氟含量为65.5mg/L，氰化物含量为0.017mg/L，固体料和外排烟气中有害物质含量低于国家排放标准限值。
实施例2
焙烧原料中配入废槽衬1000克，煤150克，石灰石600克，粉煤灰50克，四种物料均为小于2mm的颗粒料，将四种物料混合均匀，加入回转窑或类似设备中进行逆流焙烧处理，焙烧温度控制850℃，焙烧时间120min，焙烧烟气直接进入电解厂干法净化系统。回收的固体料中可溶氟含量为40.5mg/L，氰化物含量为0.0083mg/L，固体料和外排烟气中有害物质含量低于国家排放标准限值。
实施例3
焙烧原料中配入废槽衬1000克，煤80克，石灰石400克，粉煤灰250克，四种物料均为小于2mm的颗粒料，将四种物料混合均匀，加入回转窑或类似设备中进行逆流焙烧处理，焙烧温度控制1000℃，焙烧时间90min，焙烧烟气直接进入电解厂干法净化系统。回收的固体料中可溶氟含量为46.3mg/L，氰化物含量为0.0097mg/L，固体料和外排烟气中有害物质含量低于国家排放标准限值。
Claims (1)
1.一种以煤为催化剂处理铝电解槽废槽衬的方法，其特征在于其处理过程包括：(1)将废槽衬破碎成粒度小于2mm的颗粒料；(2)在废槽衬中配入粒度小于2mm的煤、石灰石和粉煤灰，混和均匀；(3)将混合料在850℃-1150℃温度下，焙烧60-120min；(4)焙烧烟气进入干法净化系统回收HF；焙烧处理后的固体料用作水泥原料或填土材料；其煤配入量为废槽衬重量的1％-15％；其石灰石配入量为废槽衬重量的20％-60％，石灰石中CaO含量＞52％；粉煤灰配入量为废槽衬重量的5％-45％，粉煤灰是任何种类、含水量小于2％的粉煤灰。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2008101154425A CN101306798B (zh) | 2008-06-24 | 2008-06-24 | 一种以煤为催化剂处理铝电解槽废槽衬的方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2008101154425A CN101306798B (zh) | 2008-06-24 | 2008-06-24 | 一种以煤为催化剂处理铝电解槽废槽衬的方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN101306798A CN101306798A (zh) | 2008-11-19 |
| CN101306798B true CN101306798B (zh) | 2010-08-25 |
Family
ID=40123509
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN2008101154425A Active CN101306798B (zh) | 2008-06-24 | 2008-06-24 | 一种以煤为催化剂处理铝电解槽废槽衬的方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN101306798B (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2742864C2 (ru) * | 2016-06-24 | 2021-02-11 | Энджитек Текнолоджиз С.п.А. | Способ обработки твердого углеродсодержащего материала, содержащего алюминий, фториды и ионы натрия |
Families Citing this family (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101838821A (zh) * | 2010-03-12 | 2010-09-22 | 王国斌 | 铝电解槽新型内衬 |
| CN102010932B (zh) * | 2010-12-03 | 2012-08-29 | 伊川龙海科技实业有限公司 | 一种利用铝电解槽废碳化硅生产脱氧剂的方法 |
| CN103831286B (zh) * | 2014-03-12 | 2015-11-11 | 郑州经纬科技实业有限公司 | 铝电解废槽衬的加热分解系统及方法 |
| CN105503150A (zh) * | 2015-12-08 | 2016-04-20 | 北京京碧蓝环保科技有限公司 | 用于铝电解废槽衬无害化的烧砖窑协同处置方法 |
| CN107013922A (zh) * | 2017-05-26 | 2017-08-04 | 北京石油化工学院 | 电解铝固体废物的无害化处置工艺方法与装置 |
| CN107363074B (zh) * | 2017-07-21 | 2019-07-30 | 长沙紫宸科技开发有限公司 | 一种铝电解槽炭质废料再生为替代性燃煤的方法 |
| CN107420932A (zh) * | 2017-08-03 | 2017-12-01 | 中国环境科学研究院 | 利用自备电厂协同处置电解铝固体废弃物的方法 |
| CN108557814B (zh) * | 2018-05-11 | 2020-01-17 | 中南大学 | 一种提纯分离铝电解槽废旧炭质材料中炭和氟化物同时延长设备使用寿命的方法 |
| CN108980859B (zh) * | 2018-08-03 | 2019-09-24 | 西安热工研究院有限公司 | 一种利用电站煤粉锅炉处理电解铝废阴极碳块废弃物的方法 |
| CN109650343A (zh) * | 2018-11-21 | 2019-04-19 | 国家电投集团宁夏能源铝业科技工程有限公司 | 一种阳极碳渣中氟化盐的高温提纯方法 |
| CN109970031A (zh) * | 2019-05-06 | 2019-07-05 | 广西大学 | 一种氢氟酸的制备方法 |
| CN110616295B (zh) * | 2019-10-29 | 2021-06-01 | 新疆中合大正冶金科技有限公司 | 一种电解铝废弃炭块的无害化利用工艺 |
-
2008
- 2008-06-24 CN CN2008101154425A patent/CN101306798B/zh active Active
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2742864C2 (ru) * | 2016-06-24 | 2021-02-11 | Энджитек Текнолоджиз С.п.А. | Способ обработки твердого углеродсодержащего материала, содержащего алюминий, фториды и ионы натрия |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN101306798A (zh) | 2008-11-19 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101306798B (zh) | 一种以煤为催化剂处理铝电解槽废槽衬的方法 | |
| CN100542702C (zh) | 一种铝电解槽废阴极炭块无害化的处理方法 | |
| CN100506406C (zh) | 一种处理铝电解槽废槽衬的方法 | |
| CN101357367B (zh) | 利用煤矸石处理铝电解槽废槽衬的方法 | |
| Rani et al. | Air pollution control residues from waste incineration: current UK situation and assessment of alternative technologies | |
| CN1256197C (zh) | 一种铝电解槽废槽衬的无害化处理方法 | |
| AU647672B2 (en) | Detoxification of aluminum spent potliner | |
| JP7204156B2 (ja) | 高塩素冶金廃材及び焼却飛灰の事前脱塩素－焼結処理プロセス | |
| CN105964660B (zh) | 一种无害化处理铝电解槽废槽衬的方法 | |
| CN100522398C (zh) | 一种铝电解槽废耐火材料的处理方法 | |
| CN102978659B (zh) | 一种电解槽大修槽渣的深度资源化综合利用方法 | |
| CN107401746B (zh) | 铝电解大修渣的处理系统及其处理方法 | |
| CN101147913B (zh) | 一种以镁还原渣为添加剂处理铝电解槽废槽衬的方法 | |
| CN111732353B (zh) | 一种水泥窑协同处理砂粒化垃圾焚烧飞灰的方法 | |
| CN109721333A (zh) | 一种垃圾飞灰制备的陶质砖及制备方法 | |
| CN111777344B (zh) | 一种水泥窑协同处置垃圾焚烧飞灰作为掺合材的方法 | |
| CN110106312A (zh) | 一种利用电解铝碳渣生产lf化渣剂的工艺 | |
| Mikša et al. | Spent potlining utilisation possibilities | |
| CN111594856A (zh) | 一种铝灰无害化处理方法 | |
| Zhang et al. | Water-soluble fluorine detoxification mechanisms of spent potlining incineration in response to calcium compounds | |
| CN111607709A (zh) | 一种将危险废物电解铝铝灰进行无害化处理的方法 | |
| CN111807731A (zh) | 一种水泥窑协同处理氯碱盐泥的方法 | |
| CN203725483U (zh) | 铝电解废槽衬的加热分解系统 | |
| CN107200488B (zh) | 干法旋窑厂用铝电解槽炭质废料生产氟铝酸盐水泥的方法 | |
| CN103028592B (zh) | 一种电解槽大修槽渣回收用水的循环利用方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant |