CN103537365B - 一种铝电解槽阴极底块无害化处理的系统和工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种铝电解槽阴极底块无害化处理的系统，和基于本系统进行底块处理的工艺。该系统包括一级破碎机、二级破碎机：用于破碎阴极底块；湿式球磨机：研磨碎块成细粉并形成料浆；旋转分离装置：用于旋转分离铝粒；搅拌提升筒：对料浆和药剂混合；浮选机：用于分离碳粉和再生冰晶石；和压滤机：用于压滤得到压滤渣和过滤水并回收碳粉；其中，一级破碎机、二级破碎机、湿式球磨机、旋转分离装置、搅拌提升筒和浮选机依次连接；压滤机与浮选机连接。本方法的实施，能够在设备简单，操作方便，生产无危险的情况下，实现无害化处理，得到的产品全部可以实现循环再利用。

Description

一种铝电解槽阴极底块无害化处理的系统和工艺

技术领域

本发明涉及一种铝电解槽阴极底块无害化处理的系统和工艺。

背景技术

目前，国内外电解铝工业均采用埃尔-霍鲁法生产工艺，即在冰晶石-氧化铝的熔盐体系中电解还原制取金属铝。因此，电解槽在运行3000天左右，需停槽大修，即生产5000-10000吨铝，就可产生近100吨电解渣和废阴极底块，其主要成分是35%碳块，60%氟化钠和冰晶石，其余为少量的铝、氧化铝、氟化钙、碳化铝和氰化物等。

目前主要的处理方式就是堆积和简单处理。堆积会污染环境。目前现存的处理的方式，主要是利用酸和各种有机溶剂浮选。

以上方式都不能彻底的解决电解渣和电解铝废阴极底块的问题，本方法的实施，能够在设备简单，操作方便，生产无危险的情况下，实现无害化处理，得到的产品全部可以实现循环再利用。

发明内容

为了解决上述现有技术的不足，提供一种针对替换酸或有机溶剂浮选的处理方法，并有效分离铝、冰晶石和碳粉。

一种铝电解槽阴极底块无害化处理的系统，其特征是，其包括：多级破碎机，湿式球磨机，旋转分离装置，用于料浆和药剂混合的搅拌提升筒，分离再生冰晶石的浮选机和压滤机；所述的多级破碎机分为一级破碎机和二级破碎机，其中，一级破碎机、二级破碎机、湿式球磨机、旋转分离装置、搅拌提升筒和浮选机依次连接；压滤机与浮选机连接；所述的系统还包括皮带输送机和循环水池；皮带输送机与一级破碎机相连；循环水池与压滤机和湿式球磨机相连。

一种铝电解槽阴极底块无害化处理的工艺，具体步骤是：将电解槽产生的电解阴极底块由皮带输送机送至一级破碎机，破碎颗粒控制在50mm以下；一级破碎机破碎的底块进入二级破碎机，破碎粒度控制在3-5mm以下；二级破碎机破碎的物料进入湿式球磨机进行球磨，研磨粒度为100目以上，形成料浆；料浆从球磨机进入旋转分离装置，分离出铝粒；分离后的料浆进入搅拌提升筒进行搅拌提升，与药剂混合；混合后的料浆进入浮选机进行筛选得到再生冰晶石，再生冰晶石返回到电解槽中利用，浮选机分离的浮选水进入压滤机压滤得到压滤渣和过滤水，压滤渣即为碳粉。

所得的过滤水经循环水池进入湿式球磨机。

所述的药剂是煤油、松醇油和杂质去除剂的任意混合物，其使用量为料浆质量的0.01-0.1%。

所述的杂质去除剂为除硅剂、除铁剂和分散剂的混合物，混合比例为1:1:0.5-1.5。

本项工艺所采用的是一级破碎和二级破碎，为普通破碎装置，结构简单，操作方便。

本项工艺所采用湿式球磨机，在进料方式上，利用水流直冲代替电磁振动机给料，既作为球磨介质，也减少能量的消耗。

本项工艺通过旋转分离装置，将渗入炭块中的铝进行充分回收，收集到的铝的价值即可冲抵生产成本费用，冰晶石、碳粉为额外收益，经济效益可观。

本项工艺所采用搅拌提升筒，免去了其他同类方式中水浸、逐级洗涤、加热蒸发等多项步骤的工艺，减少了能源消耗，提高了生产效率。在药剂的添加上取消了传统的用酸调节料浆PH值的方法，药剂使用量小，成本相对较低；同时药剂分散能力强，捕捉和起泡效果好。药剂不含酸碱等强腐蚀、危害大的成份，对环境无影响。通过调节药剂的成份，利用本方法，还可以处理铝电解渣。

采用浮选机，减少了设备的腐蚀，又使产品纯度得到了提高。在机械旋转式浮选机内通入压缩空气，使比重大的冰晶石不易沉淀，易于加大料浆浓度，提高了设备产量。浮选技术是目前比较成熟的一种分离方法，本发明使用的浮选机，是机械搅拌式和充气式浮选技术的融合，采用该型浮选设备，在药剂良好的作用下，就可以达到工艺的要求。选用浮选机，工艺易实现，设备简单，且技术工程转化能力强。

本方法采用了新型固液分离技术-旋转分离装置，不仅减少了循环水的外带，还避免了对环境的污染。

附图说明

图1是本发明所提供的系统；

图2是本发明所提供的工艺流程图；

附图标记说明：1电解阴极底块，2皮带输送机，3一级破碎机，4二级破碎机，5湿式球磨机，6旋转分离装置，7搅拌提升筒，8浮选机，9再生冰晶石，10压滤机，11循环水池，12过滤水，13压滤渣，14碳粉，15铝。

具体实施方式

具体结合实施例对本发明作进一步的说明。

实施例1

如附图1所示的，一种铝电解槽阴极底块无害化处理的系统，其包括：多级破碎机，湿式球磨机5，旋转分离装置6，用于料浆和药剂混合的搅拌提升筒7，分离再生冰晶石的浮选机8和压滤机10；所述的多级破碎机分为一级破碎机3和二级破碎机4，其中，一级破碎机3、二级破碎机4、湿式球磨机5、旋转分离装置6、搅拌提升筒7和浮选机8依次连接；压滤机10与浮选机8连接；所述的系统还包括皮带输送机2和循环水池11；皮带输送机2与一级破碎机3相连；循环水池11与压滤机10和湿式球磨机5相连。

所述的压滤机10得到压滤渣13和过滤水12，过滤水12由循环水池11进入湿式球磨机5，压滤渣13即为碳粉14，并用于发电、增碳剂或阳极保护环等。

实施例2

根据附图1和2对本工艺详细说明，一种铝电解槽阴极底块无害化处理的工艺，步骤包括一级破碎、二级破碎、磨粉、旋转分离、搅拌提水、浮选和压滤，具体步骤是：将电解槽产生的电解阴极底块1由皮带输送机2送至一级破碎机3，破碎颗粒控制在50mm以下；一级破碎机破碎的底块进入二级破碎机4，破碎粒度控制在3-5mm以下；二级破碎机破碎的物料进入湿式球磨机5进行球磨，研磨粒度为100目以下，形成料浆；料浆从球磨机进入旋转分离装置6，分离出铝粒15；分离后的料浆进入搅拌提升筒7进行搅拌提升，与药剂混合；混合后的料浆进入浮选机8进行筛选得到再生冰晶石9，再生冰晶石返回到电解槽中利用，浮选机分离的浮选水进入压滤机10进行压滤。所述的药剂是煤油、松醇油和杂质去除剂的任意混合物，其使用量为料浆质量的0.01-0.1%。

所述的杂质去除剂为除硅剂、除铁剂和分散剂的混合物，混合比例为1:1:0.5-1.5。

所述的压滤机10所得的压滤水12进入循环水池11，并由循环水池返回到湿式球磨机5；所得的压滤渣即为碳粉14。

Claims (4)

1.一种铝电解槽阴极底块无害化处理的系统，其特征是，其包括：多级破碎机，湿式球磨机，旋转分离装置，用于料浆和药剂混合的搅拌提升筒，分离再生冰晶石的浮选机和压滤机；所述的多级破碎机分为一级破碎机和二级破碎机，其中，一级破碎机、二级破碎机、湿式球磨机、旋转分离装置、搅拌提升筒和浮选机依次连接；压滤机与浮选机连接；所述的系统还包括皮带输送机和循环水池；皮带输送机与一级破碎机相连；循环水池与压滤机和湿式球磨机相连。

2.一种铝电解槽阴极底块无害化处理的工艺，其特征是，具体步骤是：将电解阴极底块由皮带输送机送至一级破碎机，破碎颗粒控制在50mm以下；一级破碎机破碎的底块进入二级破碎机，破碎粒度控制在3-5mm以下；二级破碎机破碎的物料进入湿式球磨机进行球磨，研磨粒度为100目以下，形成料浆；料浆从球磨机进入旋转分离装置，分离出铝粒；分离后的料浆进入搅拌提升筒进行搅拌提水，与药剂混合；混合后的料浆进入浮选机进行筛选得到再生冰晶石，浮选机分离的浮选水进入压滤机压滤得到压滤渣和过滤水；所述的再生冰晶石返回电解槽利用；所述的压滤渣为碳粉；所得的过滤水经循环水池进入湿式球磨机。

3.如权利要求2所述的工艺，其特征是：所述的药剂是煤油、松醇油和杂质去除剂的任意混合物，其使用量为料浆质量的0.01－0.1%。

4.如权利要求3所述的工艺，其特征是：所述的杂质去除剂为除硅剂、除铁剂和分散剂的混合物，混合质量比例为1:1:0.5-1.5。