CN102011147A - 用铝电解废阴极浮选炭粉和沥清煤焦油生产炭电极的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明的用废阴极碳块浮选后炭粉和沥清煤焦油生产炭电极的方法，涉及铝电解废料的回收利用，采用浮选后的废阴极炭粉作为粉料，配入量占总重的10～45％；添加电煅无烟煤作为骨料，配入量占总重的30～60％，沥青煤焦油作为粘结剂，配入量占总重的15～30%；将电煅无烟煤和浮选后的废阴极炭粉在120～180℃温度下进行均匀混捏30～40分钟，加入沥青煤焦油继续混捏40～50分钟，将混捏好的糊料成型、冷却、焙烧、随炉冷却至常温，焙烧烟气送除尘器净化；本发明使这些废料利用率达到30％左右，在创造经济效益的同时实现良好的环境效益和社会效益。
Description
技术领域
本发明涉及铝电解废料的回收利用，具体是利用铝电解废阴极浮选炭粉和沥清煤焦油生产炭电极的方法。
背景技术
当今铝电解生产采用融盐电解法，融熔电解质高达950℃，电解槽采用大型预焙阳极电解。废阴极碳块是铝电解槽的阴极材料，目前国内电解槽所用的阴极碳块平均使用寿命为4～6年，废阴极碳块产生数量较大；以本申请单位的300KA电解槽计，每大修一台电解槽产生废阴极碳块约26吨，本单位所有铝电解槽进入大修期后，每年大修80台电解槽，共产生废阴极碳块2080吨。同时在20万吨/年的炭素阳极生产中会产生几十吨煤焦油。
废旧碳阴极中含有的固体电解质是一种氟化物，它具有强烈的腐蚀性，还含有微量的氰化物[Na4Fe(CN)6]。堆放时其中的氟化物和氰化物渗入地下水中，污染水源，对人的身体骨骼毒害极大。此外，还对周围动植物有很大危害，影响自然生态平衡，使农作物减产，故必须加以治理。传统的危险废物填埋法处理给环境带来很大隐患，直接燃烧废阴极炭块也产生有害的氟化物和氰化物。
国际上处理废旧炭块的方法主要有两种：一是作为燃料进行燃烧，即将废旧炭块粉碎后，添加粉煤灰等添加剂，在分解有害物质的前提下，利用炭素材料的热能；二是采用物理化学的方法进行分离，即将炭块粉碎后，将电解质与炭块进行分离，回收利用电解质，再将炭素材料或用于燃料，或用于生产阴极炭块。国外采用浮选法回收电解质等氟化盐，同时通过高温水解法、酸解法降解氰化钠等有害物质。以美国铝业公司为代表的国外各大铝业公司已将这些技术应用于工业生产，但没有经济效益，没有实现产业化应用.许多有价值的资源没有得到有效回收。
煤焦油是煤焦化过程中得到的一种黑色或黑褐色粘稠状液体，是一个多种成分的芳香类化合物的混合物，可燃并有腐蚀性。因为含有各种苯酚成分，有致癌作用。对人皮肤有不良影响，对环境有危害，可造成大气污染。
煤焦油产量虽少但属于危险废物，目前国内对焦油的处置措施如下：（1）将焦油配制成燃料油，虽然将焦油的热值回收利用，但是浪费了煤焦油的重要工业价值。（2）制取高效减水剂：有实验表明可以利用煤焦油中所含大量亚甲基蓝活性物质，但其工艺复杂。（3）聚合反应法固化处置煤焦油，但该方法产生的废酸需处理，目前很难形成规模化生产。（4）氨水中和法：煤焦油加氨水 然后当焦油卖掉。
发明内容
本发明的目的是利用铝电解废阴极浮选炭粉和沥清煤焦油生产炭电极，使这些废料得以充分利用，在创造经济效益的同时实现良好的环境效益和社会效益。
为实现上述发明目的，本发明通过以下技术方案来实现：
采用浮选后的废阴极炭粉作为粉料，配入量占总重的10～45％；添加电煅无烟煤作为骨料，配入量占总重的30～60％，沥青煤焦油作为粘结剂，配入量占总重的15～30%；将电煅无烟煤和浮选后的废阴极炭粉在120～180℃温度下进行均匀混捏30～40分钟，加入沥青煤焦油继续混捏40～50分钟，将混捏好的糊料成型、冷却、焙烧、随炉冷却至常温，焙烧烟气送除尘器净化。
生产出的炭电极重量可根据用户需求进行调节，从0～2000千克均可。
为更好的实施本发明创造，上述电煅无烟煤要求粒度为0～6mm。
为更好的实施本发明创造，要求粒度为200目以下的浮选后的废阴极炭粉大于自身重量的50％。
利用本发明生产出的炭电极投入生产可使每吨电极成本节约300元人民币，废料利用率达30%，减少污染排放，环境效益较好。
具体实施方式
实例一
选用浮选后的废阴极炭粉230千克，电煅无烟煤骨料580千克，将上述原料送入混捏锅，升温，在120℃～180℃混捏35分钟，加入沥青煤焦油210千克继续混捏40～50分钟，将混捏好的糊料采用振动成型机成型、冷却、焙烧、随炉冷却至常温，焙烧烟气送除尘器净化。可在成型前对混捏后的料进行称量，如生产出8块重量121千克的炭电极。该方案废料利用率达到30％。
实例二
选用浮选后的废阴极炭粉600千克，电煅无烟煤骨料1700千克，将上述原料送入混捏锅，升温，在120℃～180℃混捏35分钟，加入沥青煤焦油550千克继续混捏40～50分钟，将混捏好的糊料采用振动成型机成型、冷却、焙烧、随炉冷却至常温，焙烧烟气送除尘器净化。可在成型前对混捏后的料进行称量，如生产出4块重量708千克的炭电极。该方案废料利用率达到26％。
Claims (4)
1.一种用铝电解废阴极浮选炭粉和沥清煤焦油生产炭电极的方法，其特征在于：采用浮选后的废阴极炭粉作为粉料，配入量占总重的10～45％；添加电煅无烟煤作为骨料，配入量占总重的30～60％，沥青煤焦油作为粘结剂，配入量占总重的15～30%；将电煅无烟煤和浮选后的废阴极炭粉在120～180℃温度下进行均匀混捏30～40分钟，加入沥青煤焦油继续混捏40～50分钟，将混捏好的糊料成型、冷却、焙烧、随炉冷却至常温，焙烧烟气送除尘器净化。
2.根据权利要求1所述的用铝电解废阴极浮选炭粉和沥清煤焦油生产炭电极的方法，其特征在于：生产出的炭电极重量根据用户需求进行调节，从0～2000千克。
3.根据权利要求1所述的用铝电解废阴极浮选炭粉和沥清煤焦油生产炭电极的方法，其特征在于：所述电煅无烟煤要求粒度为0～6mm。
4.根据权利要求1所述的用铝电解废阴极浮选炭粉和沥清煤焦油生产炭电极的方法，其特征在于：所述浮选后的废阴极炭粉，要求粒度为200目以下的大于自身重量的50％。
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