CN102989743A - 一种电解槽大修槽渣的扎糊回收利用方法 - Google Patents

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Inventor
邹建明
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Zhou Junhe
Original Assignee
Guizhou Lvcheng Raw Material Of Aluminum Research And Development Co Ltd
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Abstract

本发明公开了一种电解槽大修槽渣的扎糊回收利用方法，其特征在于，a、对电解槽大修槽渣进行分选，选出其中的废扎糊；b、废扎糊通过磨粉处理，然后浮选，选出其中的碳粉，通过干燥后，在1700-1900℃进行高温煅烧，将其中的氟化钠、硫气化，得到高纯度的碳素材料。本发明将电解槽大修槽渣废扎糊中难以去除的氟化盐分离，提高了电解槽大修槽渣的回收利用价值，使其变废为宝，实现了电解槽大修槽渣经济、无污染回收，从根本上消除污染隐患。

Description

一种电解槽大修槽渣的扎糊回收利用方法
 
技术领域
本发明涉及一种电解槽大修槽渣的扎糊回收利用方法，属于电解槽大修槽渣处理技术领域。
背景技术
铝电解槽一般在使用4～5年后需进行大修，我国多数企业平均槽寿命在1500天左右，大修时清除的废内衬，即为电解槽大修渣，该渣内含有可溶性氟化物。大修渣主要包括废阴极炭块、废耐火砖、扎糊、废保温砖、耐火粉、耐火灰浆及废绝热板等。其产生量约为30kg/t·Al（相对数，随槽龄长短而变），目前全国电解铝产能超过900万t/a，则大修渣产生量在27万t/a左右。
铝电解生产采用熔盐电解法。即以氧化铝为原料，以氟化盐（冰晶石、氟化铝）为熔剂，在电解生产过程中，一部分含氟电解质被炭质槽内衬吸收，再扩散到其它筑炉材料中。
根据国家1996年就颁布的《危险废物鉴别标准  腐蚀性鉴别》（GB5085.1— 1996）和《危险废物鉴别标准   浸出毒性鉴别》（GB5085.3— 1996）；电解槽大修渣因吸附氟化物和少量的氰化物属于危险固体废物，如不进行有效的综合利用和无害化处理或贮存处置不当，将对土壤和地下水存在长期潜在的污染影响。
现有技术中，对铝电解槽大修槽渣的处理方法如下：
1、在废阴极炭块中加入石灰使之与其中的电解质发生反应，得到氟化钙、氟化钠和氟化铝，使氟得到固化以重新利用，回收的炭重新用于制造阴极材料，但处理费用太高。
2、利用水泥窑炉内部反应温度高，炭块在流程中停留时间长等条件，使废阴极炭块中的有害物质在高温环境中进行分解置换，并最终固化在水泥熟料中，同时废阴极炭块中的碳作为燃料降低了煤的消耗。但是，采用该方法的缺点也非常明显：氟对耐火砖有损害，并且氟容易随烟气排放入空气造成大气污染；废阴极炭块中钠的含量极高，会对水泥后期强度有影响。
3、山东铝厂早在1982年就开始利用废炭块加入氧化铝熟料烧成窑代替部分无烟煤使用，虽然已通过国家鉴定，取得较好的效果，但不能做到大宗量、高附加值利用。
4、国内外对废SiC-Si3N4废耐火砖处理技术的研究基本处于空白。
5、国内外对电解铝含氟废料处理生产用水的循环利用的研究基本处于空白。
上述处理电解槽大修槽渣的方法都因不能大宗量、高附加值利用电解槽大修槽渣，所以实现工业应用的并不多，致使绝大多数铝电解槽大修槽渣仍被弃置。
电解槽大修渣无论是贮存或填埋，都要投入巨额的投资费用和运行管理费用，且存在长期的潜在污染隐患。因此对大修渣进行无害化处理，将其变废为宝，从根本上消除污染隐患，则是最佳和最终方案。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种电解槽大修槽渣的扎糊回收利用方法。将大修槽渣中废扎糊分离、提纯之后，使其成为符合工业应用标准的原料，用于提高大修槽渣的综合利用，消除环境污染，节约土地资源，并形成大宗量、高附加值的利用。
本发明的技术方案。电解槽大修槽渣的扎糊回收利用方法，包括下述步骤：
a、对电解槽大修槽渣进行分选，选出其中的废扎糊；
b、废扎糊通过磨粉处理，然后浮选，选出其中的碳粉，通过干燥后，在1700-1900℃进行高温煅烧，将其中的氟化钠、硫气化，得到高纯度的碳素材料。
上述的电解槽大修槽渣的扎糊回收利用方法，所述步骤b中的水通过反渗透水处理系统进行回收，分离得到的清水循环使用，得到的高氟残渣制作冶金造渣剂。 
对于电解槽大修槽渣，以某电解铝厂的160KA预焙槽为例，大修渣中各类物质组成情况见表1。
表1            160KA预焙槽大修渣组成情况
Figure 2012105117493100002DEST_PATH_IMAGE002
其中，阴极炭块、扎糊的主要成分是碳，耐火砖又分为高铝耐火砖和SiC-Si3N4复合材料耐火砖，还有成块的保温砖和绝热板等可分选出来。同时，电解槽大修槽渣还会有少量的电解质以及阴极棒，分选出来后即可回收利用。本发明的方法，先通过初步分选，得到各种块料，对于剩余的粉料，废扎糊的粉料通过球磨，浮选后，能够得到碳粉，再经过电炉高温煅烧，得到高纯碳素原料，剩余各种含氟渣料可以制作替代CaF2的冶金造渣剂。对于回收处理过程中的用水，通过反渗透水处理系统进行回收，分离得到的清水循环使用，得到的高氟残渣制作冶金造渣剂，实现生产用水的循环使用。发明对电解槽大修槽渣进行无害化资源化深度处理，采用先进的工艺技术和措施，将电解槽大修槽渣中难以去除的氟化盐分离，提高了电解槽大修槽渣的回收利用价值，使其变废为宝，实现了电解槽大修槽渣经济、无污染回收，从根本上消除污染隐患。本发明的工艺技术能够变废为宝，能耗低，生产过程中没有二次污染问题，实现了自身清洁生产，适合于电解槽大修槽渣的大宗量、高附加值的利用。 
具体实施方式
本发明的实施例1。电解槽大修槽渣的扎糊回收利用方法，包括下述步骤：
a、对电解槽大修槽渣进行分选，选出其中的废扎糊；
b、废扎糊通过磨粉处理，然后浮选，选出其中的碳粉，通过干燥后，在1700-1900℃进行高温煅烧，将其中的氟化钠、硫气化，得到高纯度的碳素材料。
步骤b中的水通过反渗透水处理系统进行回收，分离得到的清水循环使用，得到的高氟残渣制作冶金造渣剂。
本发明的实施例2。电解槽大修槽渣的扎糊回收利用方法，包括下述步骤：
a、对电解槽大修槽渣进行分选，选出其中的废扎糊；
b、废扎糊通过磨粉处理，然后浮选，选出其中的碳粉，通过干燥后，在1800℃进行高温煅烧，将其中的氟化钠、硫气化，得到高纯度的碳素材料。
步骤b中的水通过反渗透水处理系统进行回收，分离得到的清水循环使用，得到的高氟残渣制作冶金造渣剂。

Claims (2)

1.一种电解槽大修槽渣的扎糊回收利用方法，其特征在于：包括下述步骤：
a、对电解槽大修槽渣进行分选，选出其中的废扎糊；
b、废扎糊通过磨粉处理，然后浮选，选出其中的碳粉，通过干燥后，在1700-1900℃进行高温煅烧，将其中的氟化钠、硫气化，得到高纯度的碳素材料。
2.根据权利要求1所述的电解槽大修槽渣的扎糊回收利用方法，其特征在于：所述步骤b中的水通过反渗透水处理系统进行回收，分离得到的清水循环使用，得到的高氟残渣制作冶金造渣剂。
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