CN105586607A - 一种废阴极炭块的利用方法 - Google Patents

Abstract

一种废阴极炭块的利用方法，涉及一种铝电解槽废阴极炭块的综合，特别将废阴极炭块作生产铝用作阴极炭块原料的方法。其特征在于其利用过程是将铝电解槽大修停槽刨除的废阴极炭块，进行粗碎、细碎、筛分、分选，得到废阴极炭块中炭质颗粒和电解质颗粒，其中的炭质颗粒用于铝用阴极炭块生产原料，电解质颗粒返回铝电解生产过程。本发明的一种废阴极炭块的利用方法，将废阴极炭块通过粗碎、细碎，利用色选机采用光电技术，根据物料颜色的差异将废阴极颗粒物料中的异色颗粒自动分拣出来，使废阴极炭块中炭质部分和电解质部分有效分离，其中的炭质材料用来替代部分阴极生产原料(电煅无烟煤)，综合利用率高，能有效降低生产铝用阴极炭块的成本。

Description

一种废阴极炭块的利用方法

技术领域

一种废阴极炭块的利用方法，涉及一种铝电解槽废阴极炭块的综合，特别将废阴极炭块作生产铝用作阴极炭块原料的方法。

背景技术

铝电解工艺中所用铝电解槽一般运行6-10年就会由于多种原因停槽大修，其中废阴极炭块成本大约占到整台电解槽内衬材料的一半，通常情况下电解槽停槽大修刨除的废阴极炭块含有氟化钠、冰晶石、氟化铝、氟化钙、氧化铝等，不能直接用于制作阴极炭块，需要采取各种办法除去这些电解质成分以后才能应用于别的方面，比如：作为电厂燃料或者是用来制作别的炭质材料。

目前，对于铝电解槽废阴极炭块处理办法主要有：无害化处理、贮存处置、综合利用三种，以贮存处置方法为主。对于铝电解槽废阴极炭块的综合利用国内外有很多文献报道，涉及的方法主要有：浮选、酸浸、碱浸或酸碱联合浸泡等，但这些方法只对废阴极炭块中的有害杂质进行简单的分离，主要包括对废阴极炭块中氟化盐等电解质成份的提取回收再利用，只有少量的提到了废阴极炭块的再利用，有专利提到了将废旧阴极炭块破碎后应用于电解槽焦粒焙烧时两极导电材料和做为异型侧块配料原料，是较好的综合利用方法；国外有文献中提到利用废阴极做为铝电解生产中阳极糊原料，将废阴极炭块经破碎后未经除灰处理直接进行阳极糊配料，由于废阴极和石油焦及煤沥青粘结剂活性差异较大，阳极掉渣严重。国内外文献及专利中没有明确提到废阴极炭块制作阴极炭块的方法。

发明内容

本发明的目的就是针对上述已有技术存在的不足，提供一种综合利用效果好，能降低阴极炭块生产成本的废阴极炭块的利用方法。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的。

一种废阴极炭块的利用方法，其特征在于其利用过程是将铝电解槽大修停槽刨除的废阴极炭块，进行粗碎、细碎、筛分、分选，得到废阴极炭块中炭质颗粒和电解质颗粒，其中的炭质颗粒用于铝用阴极炭块生产原料，电解质颗粒返回铝电解生产过程。

本发明的一种废阴极炭块的利用方法，其特征在于铝电解槽大修停槽刨除的废阴极炭块，进行粗碎的破碎粒度为10-50mm；细碎其的破碎粒度为0.5-2mm。

本发明的一种废阴极炭块的利用方法，其特征在于其筛分过程是将经过细碎后的废阴极炭块筛分为0.5-1mm、1-1.5mm、1.5-2mm的颗粒料。

本发明的一种废阴极炭块的利用方法，其特征在于其分选过程是将经过筛分为0.5-1mm、1-1.5mm、1.5-2mm的废阴极炭块颗粒料，按照筛分的不同粒度范围分别进入不同分选机，得到0.5-1mm、1-1.5mm、1.5-2mm的三种粒度范围的炭质颗粒料和电解质颗粒料。

本发明的一种废阴极炭块的利用方法，其特征在于其分选过程采用颗粒料范围在0.1-10mm的色选机。

本发明的一种废阴极炭块的利用方法，其特征在于其炭质颗粒用于铝用阴极炭块生产原料时，是用来替代电煅无烟煤作为阴极生产原料的。

本发明的一种废阴极炭块的利用方法，将废阴极炭块通过粗碎、细碎，利用色选机采用光电技术，根据物料颜色的差异将废阴极颗粒物料中的异色颗粒自动分拣出来，使废阴极炭块中炭质部分和电解质部分有效分离，其中的炭质材料用来替代部分阴极生产原料(电煅无烟煤)，综合利用率高，能有效降低生产铝用阴极炭块的成本。

具体实施方式

一种废阴极炭块的利用方法，将铝电解槽大修停槽刨除的废阴极炭块，进行粗碎、细碎、筛分、分选，得到废阴极炭块中炭质颗粒和电解质颗粒，其中的炭质颗粒用于铝用阴极炭块生产原料，电解质颗粒返回铝电解生产过程。

将铝电解槽停槽以后刨除的废阴极炭块经过粗碎、细碎、分选等工艺，使废阴极炭块中的炭质材料和电解质部分有效分离，根据阴极企业生产需要经过筛分加入到阴极炭块配料中，替代部分电煅无烟煤。

本发明的方法将废阴极炭块破碎、分选后以颗粒料或粉料形式进行阴极生产配料，掺配比例不大于50％。

实施例1

铝电解槽大修停槽后，废阴极炭块有利用步骤包括：

(1)分捡：将铝电解槽废阴极炭块破碎，分捡出其中钢棒、耐火材料、电解质等。

(2)粗碎：将经过分捡的铝电解槽废阴极炭块破碎至10-50mm粒度料。

(3)细碎：将经过粗碎的废阴极炭块破碎至0.5-2mm的粒度料。

(4)筛分：将经过细碎的废阴极炭块筛分为0.5-1mm、1-1.5mm、1.5-2mm的颗粒料。

(5)分选：将经过筛分为0.5-1mm、1-1.5mm、1.5-2mm的废阴极炭块按照不同粒度范围分别进入不同分选机，得到0.5-1mm、1-1.5mm、1.5-2mm的不同粒度的炭质颗粒料和电解质料，电解质料可以返回电解槽使用。

(6)配料：将以上经过分选得到的炭质颗粒料按照10％的质量比在半石墨阴极炭块配料时加入，0.5-1mm加入量为1％，1-1.5mm加入量为6％，1.5-2mm加入量为3％，其余按常规配料，按常规工艺制得半石墨质阴极炭块。

实施例2

铝电解槽大修停槽后，废阴极炭块有利用步骤包括：

(1)分捡：将铝电解槽废阴极炭块破碎，分捡出其中钢棒、耐火材料、电解质等。

(2)粗碎：将经过分捡的铝电解槽废阴极炭块破碎至10-50mm粒度料。

(3)细碎：将经过粗碎的废阴极炭块破碎至0.5-2mm的粒度料。

(4)筛分：将经过细碎的废阴极炭块筛分为0.5-1mm、1-1.5mm、1.5-2mm的颗粒料。

(5)分选：将经过筛分为0.5-1mm、1-1.5mm、1.5-2mm的废阴极炭块按照不同粒度范围分别进入不同分选机，得到0.5-1mm、1-1.5mm、1.5-2mm的不同粒度的炭质颗粒料和电解质料，电解质料可以返回电解槽使用。

(6)配料：将以上经过分选得到的炭质颗粒料按照10％的质量比在半石墨阴极炭块配料时加入，0.5-1mm加入量为4％，1-1.5mm加入量为2％，1.5-2mm加入量为4％，其余按常规配料，按常规工艺制得半石墨质阴极炭块。

实施例3

铝电解槽大修停槽后，废阴极炭块有利用步骤包括：

(1)分捡：将铝电解槽废阴极炭块破碎，分捡出其中钢棒、耐火材料、电解质等。

(2)粗碎：将经过分捡的铝电解槽废阴极炭块破碎至10-50mm粒度料。

(3)细碎：将经过粗碎的废阴极炭块破碎至0.5-2mm的粒度料。

(4)筛分：将经过细碎的废阴极炭块筛分为0.5-1mm、1-1.5mm、1.5-2mm的颗粒料。

(5)分选：将经过筛分为0.5-1mm、1-1.5mm、1.5-2mm的废阴极炭块按照不同粒度范围分别进入不同分选机，得到0.5-1mm、1-1.5mm、1.5-2mm的不同粒度的炭质颗粒料和电解质料，电解质料可以返回电解槽使用。

(6)配料：将以上经过分选得到的炭质颗粒料按照10％的质量比在半石墨阴极炭块配料时加入，0.5-1mm加入量为8％，1-1.5mm加入量为1％，1.5-2mm加入量为1％，其余按常规配料，按常规工艺制得半石墨质阴极炭块。

实施例4

铝电解槽大修停槽后，废阴极炭块有利用步骤包括：

(1)分捡：将铝电解槽废阴极炭块破碎，分捡出其中钢棒、耐火材料、电解质等。

(2)粗碎：将经过分捡的铝电解槽废阴极炭块破碎至10-50mm粒度料。

(3)细碎：将经过粗碎的废阴极炭块破碎至0.5-2mm的粒度料。

(4)筛分：将经过细碎的废阴极炭块筛分为0.5-1mm、1-1.5mm、1.5-2mm的颗粒料。

(5)分选：将经过筛分为0.5-1mm、1-1.5mm、1.5-2mm的废阴极炭块按照不同粒度范围分别进入不同分选机，得到0.5-1mm、1-1.5mm、1.5-2mm的不同粒度的炭质颗粒料和电解质料，电解质料可以返回电解槽使用。

(6)配料：将以上经过分选得到的炭质颗粒料按照25％的质量比在半石墨阴极炭块配料时加入，0.5-1mm加入量为1％，1-1.5mm加入量为15％，1.5-2mm加入量为9％，其余按常规配料，按常规工艺制得半石墨质阴极炭块。

实施例5

铝电解槽大修停槽后，废阴极炭块有利用步骤包括：

(1)分捡：将铝电解槽废阴极炭块破碎，分捡出其中钢棒、耐火材料、电解质等。

(2)粗碎：将经过分捡的铝电解槽废阴极炭块破碎至10-50mm粒度料。

(3)细碎：将经过粗碎的废阴极炭块破碎至0.5-2mm的粒度料。

(4)筛分：将经过细碎的废阴极炭块筛分为0.5-1mm、1-1.5mm、1.5-2mm的颗粒料。

(5)分选：将经过筛分为0.5-1mm、1-1.5mm、1.5-2mm的废阴极炭块按照不同粒度范围分别进入不同分选机，得到0.5-1mm、1-1.5mm、1.5-2mm的不同粒度的炭质颗粒料和电解质料，电解质料可以返回电解槽使用。

(6)配料：将以上经过分选得到的炭质颗粒料按照25％的质量比在半石墨阴极炭块配料时加入，0.5-1mm加入量为12％，1-1.5mm加入量为12％，1.5-2mm加入量为1％，其余按常规配料，按常规工艺制得半石墨质阴极炭块。

实施例6

铝电解槽大修停槽后，废阴极炭块有利用步骤包括：

(1)分捡：将铝电解槽废阴极炭块破碎，分捡出其中钢棒、耐火材料、电解质等。

(2)粗碎：将经过分捡的铝电解槽废阴极炭块破碎至10-50mm粒度料。

(3)细碎：将经过粗碎的废阴极炭块破碎至0.5-2mm的粒度料。

(4)筛分：将经过细碎的废阴极炭块筛分为0.5-1mm、1-1.5mm、1.5-2mm的颗粒料。

(5)分选：将经过筛分为0.5-1mm、1-1.5mm、1.5-2mm的废阴极炭块按照不同粒度范围分别进入不同分选机，得到0.5-1mm、1-1.5mm、1.5-2mm的不同粒度的炭质颗粒料和电解质料，电解质料可以返回电解槽使用。

(6)配料：将以上经过分选得到的炭质颗粒料按照25％的质量比在半石墨阴极炭块配料时加入，0.5-1mm加入量为23％，1-1.5mm加入量为1％，1.5-2mm加入量为1％，其余按常规配料，按常规工艺制得半石墨质阴极炭块。

实施例7

铝电解槽大修停槽后，废阴极炭块有利用步骤包括：

(1)分捡：将铝电解槽废阴极炭块破碎，分捡出其中钢棒、耐火材料、电解质等。

(2)粗碎：将经过分捡的铝电解槽废阴极炭块破碎至10-50mm粒度料。

(3)细碎：将经过粗碎的废阴极炭块破碎至0.5-2mm的粒度料。

(4)筛分：将经过细碎的废阴极炭块筛分为0.5-1mm、1-1.5mm、1.5-2mm的颗粒料。

(5)分选：将经过筛分为0.5-1mm、1-1.5mm、1.5-2mm的废阴极炭块按照不同粒度范围分别进入不同分选机，得到0.5-1mm、1-1.5mm、1.5-2mm的不同粒度的炭质颗粒料和电解质料，电解质料可以返回电解槽使用。

(6)配料：将以上经过分选得到的炭质颗粒料按照50％的质量比在半石墨阴极炭块配料时加入，0.5-1mm加入量为1％，1-1.5mm加入量为35％，1.5-2mm加入量为14％，其余按常规配料，按常规工艺制得半石墨质阴极炭块。

实施例8

铝电解槽大修停槽后，废阴极炭块有利用步骤包括：

(1)分捡：将铝电解槽废阴极炭块破碎，分捡出其中钢棒、耐火材料、电解质等。

(2)粗碎：将经过分捡的铝电解槽废阴极炭块破碎至10-50mm粒度料。

(3)细碎：将经过粗碎的废阴极炭块破碎至0.5-2mm的粒度料。

(4)筛分：将经过细碎的废阴极炭块筛分为0.5-1mm、1-1.5mm、1.5-2mm的颗粒料。

(5)分选：将经过筛分为0.5-1mm、1-1.5mm、1.5-2mm的废阴极炭块按照不同粒度范围分别进入不同分选机，得到0.5-1mm、1-1.5mm、1.5-2mm的不同粒度的炭质颗粒料和电解质料，电解质料可以返回电解槽使用。

(6)配料：将以上经过分选得到的炭质颗粒料按照50％的质量比在半石墨阴极炭块配料时加入，0.5-1mm加入量为25％，1-1.5mm加入量为24％，1.5-2mm加入量为1％，其余按常规配料，按常规工艺制得半石墨质阴极炭块。

实施例9

铝电解槽大修停槽后，废阴极炭块有利用步骤包括：

(1)分捡：将铝电解槽废阴极炭块破碎，分捡出其中钢棒、耐火材料、电解质等。

(2)粗碎：将经过分捡的铝电解槽废阴极炭块破碎至10-50mm粒度料。

(3)细碎：将经过粗碎的废阴极炭块破碎至0.5-2mm的粒度料。

(4)筛分：将经过细碎的废阴极炭块筛分为0.5-1mm、1-1.5mm、1.5-2mm的颗粒料。

(5)分选：将经过筛分为0.5-1mm、1-1.5mm、1.5-2mm的废阴极炭块按照不同粒度范围分别进入不同分选机，得到0.5-1mm、1-1.5mm、1.5-2mm的不同粒度的炭质颗粒料和电解质料，电解质料可以返回电解槽使用。

(6)配料：将以上经过分选得到的炭质颗粒料按照50％的质量比在半石墨阴极炭块配料时加入，0.5-1mm加入量为48％，1-1.5mm加入量为1％，1.5-2mm加入量为1％，其余按常规配料，按常规工艺制得半石墨质阴极炭块。

实施例10

铝电解槽大修停槽后，废阴极炭块有利用步骤包括：

(1)分捡：将铝电解槽废阴极炭块破碎，分捡出其中钢棒、耐火材料、电解质等。

(2)粗碎：将经过分捡的铝电解槽废阴极炭块破碎至10-50mm粒度料。

(3)细碎：将经过粗碎的废阴极炭块破碎至0.5-2mm的粒度料。

(4)筛分：将经过细碎的废阴极炭块筛分为0.5-1mm、1-1.5mm、1.5-2mm的颗粒料。

(5)分选：将经过筛分为0.5-1mm、1-1.5mm、1.5-2mm的废阴极炭块按照不同粒度范围分别进入不同分选机，得到0.5-1mm、1-1.5mm、1.5-2mm的不同粒度的炭质颗粒料和电解质料，电解质料可以返回电解槽使用。

(6)配料：将以上经过分选得到的炭质颗粒料按照15％的质量比在高石墨阴极炭块配料时加入，0.5-1mm加入量为1％，1-1.5mm加入量为7％，1.5-2mm加入量为7％，其余按常规配料，按常规工艺制得高石墨质阴极炭块。

实施例11

铝电解槽大修停槽后，废阴极炭块有利用步骤包括：

(1)分捡：将铝电解槽废阴极炭块破碎，分捡出其中钢棒、耐火材料、电解质等。

(2)粗碎：将经过分捡的铝电解槽废阴极炭块破碎至10-50mm粒度料。

(3)细碎：将经过粗碎的废阴极炭块破碎至0.5-2mm的粒度料。

(4)筛分：将经过细碎的废阴极炭块筛分为0.5-1mm、1-1.5mm、1.5-2mm的颗粒料。

(5)分选：将经过筛分为0.5-1mm、1-1.5mm、1.5-2mm的废阴极炭块按照不同粒度范围分别进入不同分选机，得到0.5-1mm、1-1.5mm、1.5-2mm的不同粒度的炭质颗粒料和电解质料，电解质料可以返回电解槽使用。

(6)配料：将以上经过分选得到的炭质颗粒料按照15％的质量比在高石墨阴极炭块配料时加入，0.5-1mm加入量为7％，1-1.5mm加入量为7％，1.5-2mm加入量为1％，其余按常规配料，按常规工艺制得高石墨质阴极炭块。

实施例12

铝电解槽大修停槽后，废阴极炭块有利用步骤包括：

(1)分捡：将铝电解槽废阴极炭块破碎，分捡出其中钢棒、耐火材料、电解质等。

(2)粗碎：将经过分捡的铝电解槽废阴极炭块破碎至10-50mm粒度料。

(3)细碎：将经过粗碎的废阴极炭块破碎至0.5-2mm的粒度料。

(4)筛分：将经过细碎的废阴极炭块筛分为0.5-1mm、1-1.5mm、1.5-2mm的颗粒料。

(5)分选：将经过筛分为0.5-1mm、1-1.5mm、1.5-2mm的废阴极炭块按照不同粒度范围分别进入不同分选机，得到0.5-1mm、1-1.5mm、1.5-2mm的不同粒度的炭质颗粒料和电解质料，电解质料可以返回电解槽使用。

(6)配料：将以上经过分选得到的炭质颗粒料按照15％的质量比在高石墨阴极炭块配料时加入，0.5-1mm加入量为13％，1-1.5mm加入量为1％，1.5-2mm加入量为1％，其余按常规配料，按常规工艺制得高石墨质阴极炭块。

实施例13

铝电解槽大修停槽后，废阴极炭块有利用步骤包括：

(1)分捡：将铝电解槽废阴极炭块破碎，分捡出其中钢棒、耐火材料、电解质等。

(2)粗碎：将经过分捡的铝电解槽废阴极炭块破碎至10-50mm粒度料。

(3)细碎：将经过粗碎的废阴极炭块破碎至0.5-2mm的粒度料。

(4)筛分：将经过细碎的废阴极炭块筛分为0.5-1mm、1-1.5mm、1.5-2mm的颗粒料。

(5)分选：将经过筛分为0.5-1mm、1-1.5mm、1.5-2mm的废阴极炭块按照不同粒度范围分别进入不同分选机，得到0.5-1mm、1-1.5mm、1.5-2mm的不同粒度的炭质颗粒料和电解质料，电解质料可以返回电解槽使用。

(6)配料：将以上经过分选得到的炭质颗粒料按照5％的质量比在全石墨阴极炭块配料时加入，0.5-1mm加入量为0.5％，1-1.5mm加入量为1.5％，1.5-2mm加入量为3％，其余按常规配料，按常规工艺制得全石墨质阴极炭块。

实施例14

铝电解槽大修停槽后，废阴极炭块有利用步骤包括：

(1)分捡：将铝电解槽废阴极炭块破碎，分捡出其中钢棒、耐火材料、电解质等。

(2)粗碎：将经过分捡的铝电解槽废阴极炭块破碎至10-50mm粒度料。

(3)细碎：将经过粗碎的废阴极炭块破碎至0.5-2mm的粒度料。

(4)筛分：将经过细碎的废阴极炭块筛分为0.5-1mm、1-1.5mm、1.5-2mm的颗粒料。

(5)分选：将经过筛分为0.5-1mm、1-1.5mm、1.5-2mm的废阴极炭块按照不同粒度范围分别进入不同分选机，得到0.5-1mm、1-1.5mm、1.5-2mm的不同粒度的炭质颗粒料和电解质料，电解质料可以返回电解槽使用。

(6)配料：将以上经过分选得到的炭质颗粒料按照5％的质量比在全石墨阴极炭块配料时加入，0.5-1mm加入量为2.5％，1-1.5mm加入量为2％，1.5-2mm加入量为0.5％，其余按常规配料，按常规工艺制得全石墨质阴极炭块。

实施例15

铝电解槽大修停槽后，废阴极炭块有利用步骤包括：

(1)分捡：将铝电解槽废阴极炭块破碎，分捡出其中钢棒、耐火材料、电解质等。

(2)粗碎：将经过分捡的铝电解槽废阴极炭块破碎至10-50mm粒度料。

(3)细碎：将经过粗碎的废阴极炭块破碎至0.5-2mm的粒度料。

(4)筛分：将经过细碎的废阴极炭块筛分为0.5-1mm、1-1.5mm、1.5-2mm的颗粒料。

(5)分选：将经过筛分为0.5-1mm、1-1.5mm、1.5-2mm的废阴极炭块按照不同粒度范围分别进入不同分选机，得到0.5-1mm、1-1.5mm、1.5-2mm的不同粒度的炭质颗粒料和电解质料，电解质料可以返回电解槽使用。

(6)配料：将以上经过分选得到的炭质颗粒料按照5％的质量比在全石墨阴极炭块配料时加入，0.5-1mm加入量为4％，1-1.5mm加入量为0.5％，1.5-2mm加入量为0.5％，其余按常规配料，按常规工艺制得全石墨质阴极炭块。

上面所述的实施例，仅仅是对本发明的优选实施例进行描述，并非对本发明的构思和范围进行限定，在不脱离本发明设计构思的前提下，本领域和本行业工程技术人员，对本发明的技术作出的各种变型和改进，均应落入本发明的保护范围，本发明请求保护技术内容，已经全部记载在权利要求书中。

Claims (6)

1.一种废阴极炭块的利用方法，其特征在于其利用过程是将铝电解槽大修停槽刨除的废阴极炭块，进行粗碎、细碎、筛分、分选，得到废阴极炭块中炭质颗粒和电解质颗粒，其中的炭质颗粒用于铝用阴极炭块生产原料，电解质颗粒返回铝电解生产过程。

2.根据权利要求1所述的一种废阴极炭块的利用方法，其特征在于铝电解槽大修停槽刨除的废阴极炭块，进行粗碎的破碎粒度为10-50mm；细碎其的破碎粒度为0.5-2mm。

3.根据权利要求1所述的一种废阴极炭块的利用方法，其特征在于其筛分过程是将经过细碎后的废阴极炭块筛分为0.5-1mm、1-1.5mm、1.5-2mm的颗粒料。

4.根据权利要求1所述的一种废阴极炭块的利用方法，其特征在于其分选过程是将经过筛分为0.5-1mm、1-1.5mm、1.5-2mm的废阴极炭块颗粒料，按照筛分的不同粒度范围分别进入不同分选机，得到0.5-1mm、1-1.5mm、1.5-2mm的三种粒度范围的炭质颗粒料和电解质颗粒料。

5.根据权利要求1所述的一种废阴极炭块的利用方法，其特征在于其分选过程采用颗粒料范围在0.1-10mm的色选机。

6.根据权利要求1所述的一种废阴极炭块的利用方法，其特征在于其炭质颗粒用于铝用阴极炭块生产原料时，是用来替代电煅无烟煤作为阴极生产原料的。