CN105692676B - 一种铝电解槽废渣综合处理系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种铝电解槽废渣综合处理系统，属于电解铝废弃物处理技术领域。本发明的铝电解槽废渣综合处理系统包括下面四种处理系统中的至少两种：A：包括浸出仓、反应仓，所述浸出仓的出料口与反应仓的加料口相连；B：包括依次相连的浸出仓、固液分离装置、反应仓单元；C：包括浸出仓、浮选装置、固液分离装置，所述浸出仓的出料口与浮选装置的加料口相连，浮选装置的出料口与固液分离装置的加料口相连；D：包括浸出仓以及与浸出仓相连的固液分离装置，所述浸出仓的出料口与固液分离装置的加料口相连。本发明的铝电解槽废渣综合处理系统能够实现对电解铝废渣的充分资源化、无害化，而且该系统能够适合于多种铝电解槽废渣处理工艺。

Description

一种铝电解槽废渣综合处理系统

技术领域

本发明涉及一种铝电解槽废渣综合处理系统，属于电解铝废弃物处理技术领域。

背景技术

电解铝大修渣为电解铝厂废槽衬，主要包括阴极碳块、耐火砖、扎糊、保温砖、耐火粉、耐火灰浆、绝热板、渗透的金属和电解质以及少量的氮化铝和氰化物盐类，其成分按重量百分比计包括约33%的碳质材料、约30%的含氟物质、约34%的耐火保温材料（主要为氧化铝）和少量其他物质（碳化铝、氮化铝和铝铁合金等）。大修渣除去钢棒与阴极碳块后的的剩余部分，仍然含有可溶性的氟化物和少量的氰化物，被列为危险废物。废炭渣为电解铝生产过程中从阳极剥落的碳块掉入熔融电解质中并漂浮在其表面产生的废渣，主要成分为碳和电解质，其中电解质主要为冰晶石，冰晶石的重量百分比一般在40%~60%，冰晶石作为电解铝生产过程的助熔剂，使用时成本较高。阴极碳块为电解过程中作为阴极使用的碳在电解槽大修时产生的废旧物质，主要成分为碳和氟化钠，还含有少量氟化钙、冰晶石、氧化铝等，其中碳主要为石墨，石墨和氟化物均具有较高的回收利用价值。

对铝电解槽废渣的处理的传统方式中，填埋处理是应用较多的一种方式，但是这种方法对环境污染严重。为了避免环境污染，国内铝厂多采用修建无渗漏堆放场进行集中堆放，据了解，目前我国有超过200万吨的电解铝废弃物堆积，这些堆积物不仅造成由于修建和维护堆放场地的成本增加，也造成了废弃物中的可利用资源的浪费。为了提高铝电解槽大修渣中资源的利用率，现有技术中存在将大修渣作为其他产品生产的原料的处理方式，但是，作为其他产品生产的原料时，只能利用其中部分成分，而其他的大部分成分的利用率非常低，仍然造成极大的浪费。

授权公告号为CN203291434U的中国实用新型专利（授权公告日为2013年11月20日）公开了一种电解铝大修渣无害化处理系统。该系统包括给料仓、计量料仓、球磨机、计量粉仓、反应仓、压滤机和蓄水池构成，给料仓通过第一提升机与计量料仓连接，计量料仓出口与球磨机连接，球磨机通过第二提升机与计量粉仓连接，计量粉仓通过螺旋输送机与反应仓连通，在反应仓上设置调酸罐，还设置有蓄水池，蓄水池通过进水管分别与反应仓和调酸罐连通，反应仓排料口通过管道与压滤机连接。该系统通过对铝电解槽大修渣进行除氰和除氟处理，实现无害化的目的。但是，该系统仅能通过对大修渣的除氰除氟处理，使其中的有害离子变为无害物质进行排放，无法实现其中的有用资源的回收再利用，造成了资源的浪费。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够对铝电解槽废渣充分实现资源化、无害化的铝电解槽废渣综合处理系统。

为了实现以上目的，本发明的铝电解槽废渣综合处理系统的技术方案如下：

一种铝电解槽废渣综合处理系统，包括下面四种处理系统中的至少两种：

A处理系统：包括浸出仓、反应仓，所述浸出仓的出料口与反应仓的加料口相连；

B处理系统：包括浸出仓、固液分离装置、反应仓单元，所述浸出仓的出料口与固液分离装置的加料口相连，固液分离装置的液体出口与反应仓单元的加料口相连，反应仓单元的出料口与固液分离装置的加料口相连；

C处理系统：包括浸出仓、浮选装置、固液分离装置，所述浸出仓的出料口与浮选装置的加料口相连，浮选装置的出料口与固液分离装置的加料口相连；

D处理系统：包括浸出仓以及与浸出仓相连的固液分离装置，所述浸出仓的出料口与固液分离装置的加料口相连。

本发明的铝电解槽废渣综合处理系统可以进行两个以上的工艺的运行，其中浸出仓、固液分离装置、反应仓均可以共用，能够实现不同工艺运行时的随时切换，也能够用来处理不同种类的铝电解槽废料，提高了综合处理系统的兼容性，也节约了设备成本。

所述综合处理系统包括A处理系统和B处理系统，所述A处理系统与B处理系统共用浸出仓，所述B处理系统中的反应仓单元包括反应仓，所述B处理系统与A处理系统共用反应仓。此时的综合处理系统适合于进行大修渣无害化处理工艺、大修渣回收氟化钙工艺两种工艺的运行，具体为：1）大修渣无害化工艺，将大修渣粉料加入浸出仓中，加水制浆浸出，送入反应仓，向反应仓中加入除氰剂，反应，加入除氟剂，反应，即可实现大修渣的无害化处理；2）大修渣回收氟化钙工艺，将大修渣粉料加入浸出仓中，加水制浆浸出，由固液分离装置进行固液分离，滤液送入反应仓，向反应仓中加入酸，反应，加入氟化钙回收剂，反应，由固液分离装置进行脱水后得氟化钙。

所述综合处理系统包括B处理系统和D处理系统，所述B处理系统与D处理系统共用浸出仓，所述B处理系统与D处理系统共用固液分离装置。此时的综合处理系统除了可以运行大修渣回收氟化钙工艺外，还可以运行阴极碳块回收石墨工艺，具体为：阴极碳块回收石墨工艺：将废阴极碳块粉料加入浸出仓中，加水制浆浸出后固液分离即得石墨产品，加水制浆浸出固液分离的过程可以进行多次，以提高石墨的纯度。

所述综合处理系统包括A处理系统、B处理系统和D处理系统，所述A处理系统、B处理系统、D处理系统中共用浸出仓，所述B处理系统中的反应仓单元包括反应仓，所述B处理系统与A处理系统共用反应仓，所述A处理系统与B处理系统共用固液分离装置。此时可以进行大修渣无害化处理工艺、大修渣回收氟化钙工艺及阴极碳块回收石墨工艺。

所述综合处理系统包括B处理系统、C处理系统和D处理系统，所述B处理系统、C处理系统、D处理系统共用浸出仓和固液分离装置。此时的综合处理系统除了可以运行大修渣回收氟化钙工艺及阴极碳块回收石墨工艺之外，还可以运行铝电解槽废碳渣回收冰晶石的工艺：将废碳渣粉料加入浸出仓中，加水制浆，送入浮选装置中，加浮选剂进行浮选得到上层泡沫泥浆和下层浆料，下层浆料脱水即得冰晶石，泡沫脱水得碳泥。此时，浮选装置的加料口与浸出仓的出料口相连，浮选装置的出料口与固液分离装置的加料口相连。

为了提高最终得到的冰晶石的纯度，并能提高系统的连续处理能力，提高处理效率，所述浮选装置为多级浮选装置，多级浮选装置可以分级对待浮选的浆料进行浮选。多级浮选装置可以为多个依次相连的浮选机或者浮选筒。

所述综合处理系统包括A处理系统、B处理系统、C处理系统和D处理系统，所述A处理系统、B处理系统、C处理系统、D处理系统共用浸出仓，所述A处理系统、B处理系统、C处理系统共用固液分离装置，所述B处理系统中的反应仓单元包括反应仓，所述B处理系统与A处理系统共用反应仓。此时的综合处理系统可以同时适用于处理大修渣、废碳渣、废阴极碳块，并适合于进行大修渣无害化处理工艺、大修渣回收氟化钙工艺、废碳渣回收冰晶石工艺、废阴极碳块回收石墨工艺等多种工艺的运行。

所述反应仓单元包括依次相连的两个反应仓。此时的综合处理系统除了适合于进行大修渣无害化处理工艺、大修渣回收氟化钙工艺、废碳渣回收冰晶石工艺、废阴极碳块回收石墨工艺多种工艺外，还可以运行大修渣无害化联产氟化钙处理工艺、废阴极碳块回收石墨和氟化钙工艺。两个反应仓为依次相连的第一反应仓和第二反应仓，第一反应仓的出料口与第二反应仓的加料口相连，第一反应仓上设置有加酸口和氟化钙回收剂加入口，第二反应仓上设置有除氰剂加入口和除氟剂加入口。此时的综合处理系统还能进行大修渣无害化联产氟化钙工艺，具体的，将大修渣粉料加入浸出仓中，加水制浆浸出，由固液分离装置进行固液分离，滤渣加水制浆后送入第二反应仓或者送入第二反应仓加水制浆，滤液送入第一反应仓，从第一反应仓的加酸口加入酸，从氟化钙回收剂加入口加入氟化钙回收剂，由固液分离装置进行脱水后得氟化钙；对第二反应仓中的浆料，从第二反应仓上的除氟剂加入口加入除氟剂反应，从除氰剂加入口加入除氰剂反应，即实现了对大修渣的无害化联产氟化钙的工艺。另外，在具备两个反应仓之后，大修渣无害化处理工艺还可以按照如下方式进行：在第一反应仓中进行除氟处理和除氰处理中的一个，然后将浆料送入第二反应仓，进行除氟处理和除氰处理中的另一个。

本发明的综合处理系统具有两个反应仓时，废碳渣回收冰晶石的工艺还可以为：将上述下层浆料送入第二反应仓中，加酸使杂质进一步溶出，然后由固液分离装置进行脱水之后得到纯度更高的冰晶石，此时，固液分离装置的固体出口与第二反应仓的加料口相连。

本发明的铝电解槽废渣综合处理系统还包括缓冲装置，所述缓冲装置的加料口与所述固液分离装置的固体出口相连，缓冲装置的出料口与固液分离装置的加料口相连。缓冲装置可以用来将浸出浆料分离后的料渣进行储存，此时的综合处理系统还可以进行另一种废阴极碳块回收石墨工艺及废阴极碳块回收石墨和氟化钙工艺，其中，废阴极碳块回收石墨工艺为：将废阴极碳块粉料加入浸出仓中，加水制浆浸出，脱水，滤液送入第一反应仓，滤渣加水制浆，脱水得石墨产品，滤液和前次滤液合并送入第一反应仓，通过第一反应仓的加酸口加酸反应，然后通过氟化钙回收剂加入口加入氟化钙回收剂，反应，脱水得氟化钙。两次滤液不再进行氟化钙回收处理则该工艺即为废阴极碳块回收石墨的工艺。

在具有两个反应仓和缓冲装置后，铝电解槽废碳渣回收冰晶石工艺中，从浮选机中出来的最终的下层浆料可以经过固液装置分离后，料渣进入缓冲装置，加水制浆后再送入第二反应仓，此时，固液分离装置的固体出口与缓冲装置的加料口相连，缓冲装置的出料口与第二反应仓的加料口相连。

所述固液分离装置的加料口与缓冲装置的出口相连。此时，可以将固液分离后的料渣制浆后，将浆料再次送入固液分离装置进行固液分离。具体的，在大修渣无害化联产氟化钙工艺、废阴极碳块回收石墨工艺及废阴极碳块回收石墨及氟化钙工艺中均可以采用该操作。

所述固液分离装置包括第一固液分离装置和第二固液分离装置，第一固液分离装置的加料口与浸出仓的出料口相连，第一固液分离装置的液体出口与第一反应仓的加料口相连，第二固液分离装置的加料口与第一反应仓的出料口相连。固液分离装置设置为多个，可以便于多个固液分离步骤的同时处理，也方便了针对不同待处理浆料进行分开处理，提高了处理效率的同时也避免了不同物料之间的相互污染的影响。在大修渣无害化联产氟化钙工艺中，浸出仓的出料口与第一固液分离装置的加料口相连，第一固液分离装置的液体出口与第一反应仓的加料口相连，第二固液分离装置的加料口与第一反应仓的出料口相连，以进行氟化钙粗品的分离，第二固液分离装置的液体出口与第二反应仓相连，以将分离后的液体送入第二反应仓进行无害化处理。在废碳渣回收冰晶石工艺中，第一固液分离装置为第一板式压滤机和第二板式压滤机，浮选装置的下层浆料出口与第一固液分离装置的加料口相连，第一固液分离装置的固体出口与第二反应仓相连，浮选装置的上层泡沫浆料出口与第一固液分离装置的加料口相连，以进行石墨粗品的分离，第二反应仓的出料口与第二固液分离装置相连，以进行冰晶石粗品的分离。第一固液分离装置或者第二固液分离装置均可以设置为多个压滤机或者离心分离机，如废碳渣回收冰晶石工艺中，第一固液分离装置可以设置为第一压滤机和第二压滤机，上层泡沫的固液分离单独在第二压滤机中进行。

缓冲装置也可以为多个，如废碳渣回收冰晶石工艺中，缓冲装置可以为三个，第一固液分离装置的固体出口与第一缓冲装置加料口相连，第一缓冲装置出料口与第二反应仓相连，浮选装置的上层泡沫浆料出口与第二缓冲池加料口相连，第二缓冲池出料口与第一固液分离装置相连，第二反应仓出料口与第三缓冲装置加料口相连，第三缓冲装置出料口与第二固液分离装置相连。

在设置有两个反应仓时，第二反应仓的加料口与固液分离装置的固体出口相连。具体的，第一固液分离装置的固体出口与第二反应仓的加料口相连，可以在大修渣无害化联产氟化钙工艺时将浸出仓中的浆料分离后的料渣送入第二反应仓，也可以在铝电解槽废碳渣回收冰晶石工艺中将浮选装置最终出来的下层浆料经第一固液分离装置固液分离后的料渣送入第二反应仓中进一步提纯。在同时具备第二反应仓和缓冲装置后，第一固液分离装置的固体出口均与缓冲装置相连，在缓冲装置中进行制浆后，再送入第二反应仓。

在设置有两个反应仓时，固液分离装置的液体出口与第二反应仓的加料口相连。具体的，第二固液分离装置的液体出口与第二反应仓的加料口相连，可以在大修渣无害化联产氟化钙工艺时，将第一反应仓中反应后的浆料进入第二固液分离装置中脱水后的滤液送入第二反应仓。在具备缓冲装置时，上述滤液进入缓冲装置，与第一固液分离装置中分离后的固体料渣一起送入第二反应仓进行除氰除氟处理。

本发明的综合处理系统还包括循环水池，循环水池的入水口与固液分离装置的液体出口相连，以对固液分离后的可再利用的水进行收集再利用。具体的，循环水池与第一固液分离装置和第二固液分离装置的液体出口均相连，在大修渣无害化处理工艺中，仅使用第一固液分离装置，循环水池与第一固液分离装置的液体出口相连。在大修渣无害化联产氟化钙工艺及废阴极碳块回收石墨及氟化钙工艺中，循环水池的入水口与第二固液分离装置的出水口相连。在废碳渣回收冰晶石工艺中，循环水池与第一固液分离装置和第二固液分离装置均相连。为了对收集到的循环水进行充分再利用，循环水池的出水口与浸出仓和缓冲装置的加料口均相连，以将循环水池中的水加入相应的反应仓或者缓冲装置中进行制浆等工序。具体的，可以通过水泵等抽水装置相连。

第一固液分离装置为压滤机。第二固液分离装置为离心分离机。离心分离机的固体出口上连接有烘干机。烘干机上连接有吨包机。

所述反应仓上连接有拆包机。具体的，所述氟化钙回收剂加入口、除氰剂加入口和除氟剂加入口上均连接有拆包机。拆包机均通过螺旋输送机与反应仓相连，便于实现袋装试剂的自动化加料。

本发明的铝电解槽废渣综合处理系统还包括与浸出仓相连的输料装置，输料装置包括破碎机、块料仓、给料机、球磨机、粉料仓。

破碎机上连接有振动输送机，振动输送机上连接有原料输送带，原料经原料输送带送至振动输送机，由振动输送机送入破碎机。振动输送机上设置有除铁装置，用来除去原料中的铁块。破碎机下部设置有皮带输送机和滚动筛选机。

块料仓下部设置有给料机，给料机的出料端与球磨机的进料口相连，用以将块料仓中的小块块料输送至球磨机进行制粉。

所述输料装置包括第一输料机构和第二输料机构。第一输料机构用来粉碎和输送大修渣，第二输料机构用来粉碎和输送废碳渣或阴极碳块。所述块料仓包括第一块料仓和第二块料仓，球磨机包括第一球磨机和第二球磨机，粉料仓包括第一粉料仓和第二粉料仓，第一块料仓、第一球磨机及第一粉料仓依次相连构成了第一输料机构；第二块料仓、第二球磨机及第二粉料仓依次相连构成了第二输料机构。

第一块料仓与第一球磨机的进料口相连，用以将第一块料仓中的小块块料输送至第一球磨机进行制粉。第一球磨机上设置有筛分装置，用以将磨成的粉料中的铝块、铁块筛分出去。第一球磨机上连接有螺旋输送机，螺旋输送机上连接有提升机，提升机与第一粉料仓相连。第一粉料仓通过提升机与浸出仓相连用以将第一粉料仓中的大修渣粉料输送至浸出仓。相应的，第二块料仓、第二球磨机及第二粉料仓也采用与上述结构相似的设置。

本发明的铝电解槽废渣综合处理系统还包括除尘装置，除尘装置能够将收集到的粉尘送入输料装置。

本发明的铝电解槽废渣综合处理系统还包括储酸罐。储酸罐通过管道与加酸口相连。

浸出仓、第一反应仓、第二反应仓、缓冲装置中均设置有搅拌器。

本发明的铝电解槽废渣综合处理系统还包括监测控制系统。块料仓和粉料仓顶部均设置有漫反射测距仪。漫反射测距仪用以检测仓内的物料高度，并通过监测控制系统换算为仓内的物料质量。浸出仓、第一反应仓、第二反应仓、循环水池、缓冲池、破碎机、块料仓、球磨机、拆包机、储酸罐、压滤机、离心分离机、烘干机、吨包机、原料输送带、振动输送机、皮带输送机、混动筛选机、螺旋输送机、除尘器、提升机、给料机的进出口及其之间的连接管道上均设置有电动阀，电动阀与监测控制系统相连，用以控制各个电动阀的开启和关闭。

浸出仓、第一反应仓、第二反应仓的侧壁上以及粉料仓的底部均设置有取样口。用以取样检测物料中氰化物、氟化物含量或者其pH。

本发明的铝电解槽废渣综合处理系统能够实现对电解铝废渣的充分资源化、无害化，而且该系统能够适合于多种铝电解槽废渣处理工艺。本发明的铝电解槽废渣综合处理系统可以用来处理大修渣、废碳渣、废阴极碳块，并适合于进行大修渣无害化处理工艺、大修渣回收氟化钙工艺、大修渣无害化联产氟化钙处理工艺、废碳渣回收冰晶石工艺、废阴极碳块回收石墨工艺、废阴极碳块回收石墨和氟化钙再利用工艺多种工艺的运行。

附图说明

图1为本发明的铝电解槽废渣综合处理系统的实施例的结构示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明的技术方案进行进一步的说明。

本发明所述大修渣为电解铝废槽衬除去钢棒与阴极碳块后的的剩余部分，含有可溶性的氟化物和少量的氰化物。

本发明所述废炭渣为电解铝生产过程中从阳极剥落的碳块掉入熔融电解质中并漂浮在其表面产生的废渣，主要成分为碳和电解质，其中电解质主要为冰晶石。

本发明所述阴极碳块为电解过程中作为阴极使用的碳在电解槽大修时产生的废旧物质，主要成分为碳和氟化钠，还含有少量氟化钙、冰晶石、氧化铝等，其中碳主要为石墨。

本发明的铝电解槽废渣综合处理系统可以用来处理大修渣、废碳渣、废阴极碳块，并适合于进行大修渣无害化处理工艺、大修渣回收氟化钙工艺、大修渣无害化联产氟化钙处理工艺、废碳渣回收冰晶石工艺、废阴极碳块回收石墨工艺、废阴极碳块回收石墨和氟化钙再利用工艺多种工艺的运行。

本发明的铝电解槽废渣综合处理系统的实施例：

如图1所述，本实施例的铝电解槽废渣综合处理系统包括输料装置、浸出仓101、反应仓单元、固液分离装置、缓冲装置、加药装置、浮选装置、循环水池、储酸罐、烘干机、吨包机，所述反应仓单元包括依次相连的第一反应仓102、第二反应仓103，固液分离装置包括第一固液分离装置、第二固液分离装置，缓冲装置包括第一缓冲池401、第二缓冲池402、第三缓冲池403，加药装置包括第一拆包机、第二拆包机，浮选装置包括依次相连的第一浮选机104、第二浮选机105、第三浮选机106、第四浮选机107，循环水池包括第一循环水池801、第二循环水池802。

浸出仓的出料口通过管道连接有渣浆泵1037，渣浆泵1037通过管道与第一反应仓的加料口连接，第一反应仓的出料口通过管道连接有渣浆泵1037，渣浆泵1037通过管道与第二反应仓的加料口连接。第一反应仓上还设置有加酸口、氟化钙回收剂加入口、除氰剂加入口，第二反应仓上还设置有除氰剂加入口和除氟剂加入口。

固液分离装置可以为压滤机或者离心分离机，压滤机优选为板式压滤机，离心分离机优选为卧式离心分离机，本实施例中，第一固液分离装置包括第一板式压滤机201和第二板式压滤机202，第二固液分离装置为卧式固液分离机203。

浸出仓的出料口与第一缓冲池的加料口及第一板式压滤机的加料口相连；第一缓冲池的出料口通过渣浆泵及管道与第一反应仓的加料口、第二反应仓的加料口均相连，第一缓冲池的出料口还通过管道与卧式离心分离机的加料口相连；第一板式压滤机的液体出口通过渣浆泵及管道与第一反应仓的加料口相连，第一板式压滤机的固体出口通过皮带输送机与第一缓冲池的加料口相连。

第一反应仓的出料口通过管道与第三缓冲池的加料口、卧式离心分离机的加料口均相连，第三缓冲池的出料口通过管道与卧式离心分离机的加料口相连，卧式离心分离机的液体出口通过渣浆泵及管道与第一反应仓的加料口相连，卧式离心分离机的液体出口还通过管道与第一缓冲池的加料口相连，卧式离心分离机的固体出口通过皮带输送机与烘干机5相连，烘干机通过第六提升机3066与吨包机6相连。

第二反应仓的出料口通过管道与第一板式压滤机的加料口相连。第二缓冲池的出料口与第二板式压滤机的加料口通过渣浆泵1037及管道相连。

相邻两个浮选机之间设置有渣浆泵，渣浆泵通过管道与浮选机相连，每一个浮选机均包括四个浮选槽，浸出仓的出料口与第一浮选机的加料口相连，第一反应仓的加料口与第四浮选机的出料口相连。四个浮选机上均设置有泡沫浆料出口，用以将浮选后的上层泡沫浆料通过刮板排出。第二缓冲池的加料口分别通过渣浆泵与四个浮选机的泡沫浆料出口相连，第一板式压滤机的加料口与第四浮选机的出料口通过管道相连。从第四浮选机出料口出来的下层浆料进入第一板式压滤机，脱水后的料渣送入第一缓冲池，加3-5倍质量的水配成料浆，送入第一反应仓，加酸搅拌除杂后送入第三缓冲池，经卧式离心分离机分离后进行烘干、打包得冰晶石。

第一缓冲池的出料口还通过管道与第一板式压滤机的加料口相连，能够将压滤机压滤之后进入缓冲池的滤渣进行再次压滤，滤渣进入第一缓冲池中制浆后送入第一板式压滤机继续压滤，并可以重复多次，提高脱水效果。卧式离心分离机的固体出口还与卧式离心分离机的加料口通过皮带输送机相连，便于将卧式离心分离机中出来的固体分离物进行多次重复分离，提高脱水效果。

第一循环水池的入水口分别通过管道与第一板式压滤机的液体出口及卧式离心分离机的液体出口相连，第二循环水池的入水口通过管道与第二板式压滤机的液体出口相连，第一循环水池的出水口及第二循环水池的出水口均通过水泵及管道与浸出仓、第一缓冲池、第二缓冲池、第三缓冲池的加料口相连,以将循环水池中收集到的滤液等循环水进行循环利用。当然，也可以在浸出仓上单独设置加水口与循环水池相连。储酸罐9通过管道与加酸口相连。

第一反应仓上除了加料口和出料口，还设置有加酸口、氟化钙回收剂加入口和除氰剂加入口，第二反应仓上除了加料口和出料口，还设置有除氰剂加入口和除氟剂加入口，加酸口通过管道与储酸罐相连，第一反应仓上的氟化钙回收剂加入口和第二反应仓上的除氟剂加入口上均通过螺旋输送机连接第一拆包机108，第一反应仓和第二反应仓上的除氰剂加入口均通过螺旋输送机与第二拆包机109相连。将袋装的氟化钙回收剂、除氰剂或者除氟剂放上对应的拆包机，即可实现自动拆包并向反应仓中加入氟化钙回收剂或者除氰剂或者除氟剂。

浸出仓、第一反应仓、第二反应仓、第一缓冲池、第二缓冲池、第三缓冲池上均设置有搅拌装置，能够对反应仓或者缓冲池中的物料进行搅拌，提高制浆、浸出或者反应的效率。

输料装置包括破碎机301、块料仓、给料机、球磨机、粉料仓，块料仓包括第一块料仓3021和第二块料仓3022，给料机包括第一给料机3031和第二给料机3032，球磨机包括第一球磨机3041和第二球磨机3042，粉料仓包括第一粉料仓3051和第二粉料仓3052。

破碎机上连接有振动输送机3011，振动输送机上连接有原料输送带3012，原料经原料输送带送至振动输送机，由振动输送机送入破碎机，振动输送机上设置有除铁装置3013，用来除去原料中的铁块，破碎机为箱式破碎机，破碎机下部设置有皮带输送机3014和滚动筛选机3015，滚动筛选机用于输送和筛分破碎后的块料并能够将杂物除去，对块料的筛分是将混杂在原料中的其他废物如编织袋、玻璃瓶等从块料中筛分分离开来，滚动筛选机上通过第一提升机3061分别与第一块料仓和第二块料仓相连，用以将滚动筛选机筛分后的小块块料输送至对应的块料仓，其中第一块料仓用来盛放大修渣块料，第二块料仓用来盛放废碳渣和废阴极碳块的块料。

第一块料仓3021下部设置有第一给料机3031，第一给料机的出料端与第一球磨机3041的进料口相连，用以将第一块料仓中的小块块料输送至第一球磨机进行制粉；第一球磨机上设置有筛分装置，用以将磨成的粉料中的铝块、铁块筛分出去；第一球磨机上连接有第三螺旋输送机3071，第三螺旋输送机上连接有第三提升机3063，第三提升机与第一粉料仓3051相连，第一粉料仓通过第四提升机3064与浸出仓相连用以将第一粉料仓中的大修渣粉料输送至浸出仓；第二块料仓3022下部设置有第二给料机3032，第二给料机的出料端与第二球磨机3042的进料口相连，用以将第二块料仓中的小块块料输送至第二球磨机进行制粉；第二球磨机上设置有筛分装置，用以将磨成的粉料中的铝块、铁块筛分出去；第二球磨机上连接有第四螺旋输送机，第四螺旋输送机上连接有二级筛分装置3073，二级筛分装置上连接有第五螺旋输送机3072，第五螺旋输送机上连接有第五提升机3065，第五提升机与第二粉料仓3052相连，第二粉料仓通过第二提升机3062与浸出仓相连用以将第二粉料仓中的废碳渣或者废阴极碳块粉料输送至浸出仓。第一块料仓、第一球磨机及第一粉料仓依次相连构成了第一输料机构，第二块料仓、第二球磨机及第二粉料仓依次相连构成了第二输料机构，第一输料机构与相应的破碎机、给料机、螺旋输送机、提升机等连接形成了第一输料线路，专门用来输送大修渣；第二输料机构与相应的破碎机、给料机、螺旋输送机、提升机等连接形成了第二输料线路，专门用来输送废碳渣和废阴极碳块。

第一提升机3061上连接有第一螺旋输送机，第一螺旋输送机上连接有第一除尘器3081，第一除尘器收集的粉尘经螺旋输送机送入第一提升机3061；第三螺旋输送机上连接有第二螺旋输送机，第二螺旋输送机上连接有第二除尘器3082，第二除尘器收集的粉尘经第二螺旋输送机送入第三螺旋输送机。本实施例的综合处理系统还包括除尘管道，振动输送机、破碎机、皮带输送机、电磁给料机、球磨机、浸出仓、第一反应仓、第二反应仓均与除尘管道相连，第一除尘器、第二除尘器也与除尘管道3083相连，经过除尘器处理后的无尘空气经风机3084送入烟囱排放至大气。

上述给料机、筛分装置、提升机、除尘器均可以为现有技术中的设备，本实施例中，给料机均为电磁给料机；筛分装置均为磨头筛，二级筛分装置为滚筒筛分机；提升机均为斗式提升机；第一除尘器、第二除尘器均为脉冲除尘器。

块料仓和粉料仓顶部均设置有漫反射测距仪，用以检测仓内的物料高度，并通过监测控制系统换算为仓内的物料质量。浸出仓、第一反应仓、第二反应仓、循环水池、缓冲池、破碎机、块料仓、球磨机、拆包机、储酸罐、压滤机、离心分离机、烘干机、吨包机、皮带输送机、滚动筛选机、螺旋输送机、除尘器、提升机、给料机的进出口及其之间的连接管道上均设置有电动阀，电动阀与监测控制系统相连，用以控制各个电动阀的开启和关闭。浸出仓与循环水池之间的电动阀为单向阀。

浸出仓、第一反应仓、第二反应仓的侧壁上以及粉料仓的底部均设置有取样口，用以取样检测。

本实施例的铝电解槽废渣综合处理系统可以用来进行大修渣无害化工艺、大修渣回收氟化钙工艺、大修渣无害化联产氟化钙工艺、废碳渣回收冰晶石工艺、废阴极碳块回收石墨工艺、废阴极碳块回收石墨和氟化钙再利用工艺的运行，具体如下：

1）大修渣无害化工艺：

将大修渣原料经原料输送带输送至振动输送机，经过振动输送机上的除铁装置除去原料中的铁块，由振动输送机送入破碎机进行破碎，将破碎后的原料块进行筛选，直径不大于20mm的小块原料经提升机送入第一块料仓，直径大于20mm的大块原料送回破碎机继续破碎；第一块料仓中的小块原料经第一给料机送入第一球磨机进行球磨制成原料细粉，筛分，筛出铝块、铁块等杂质后的原料细粉经第三螺旋输送机输送至第三提升机，由第三提升机提升送入第一粉料仓；在浸出仓中加入水，将第一粉料仓中的原料细粉送入浸出仓中，制成浆料，搅拌浸出得浸出浆料，使其中的可溶性氟化物和氰化物充分溶出；将浸出浆料送入第一反应仓中，然后通过第二拆包机向第一反应仓中加入除氰剂，搅拌反应，除去其中的氰化物；将除去氰化物后的浆料送入第二反应仓中，通过第一拆包机向第二反应仓中加入除氟剂，搅拌反应，除去其中的氟化物；将除去氟化物后的浆料送入第一板式压滤机进行脱水，脱水后的滤渣即为无害化后的大修渣，滤液送入第一循环水池收集，并通入浸出仓或者第一缓冲池中进行循环利用。上述工艺中也可以先向第一反应仓中加入除氟剂进行除氟处理，然后再向第二反应仓中加入除氰剂进行除氰处理。

2）大修渣回收氟化钙工艺或者大修渣无害化联产氟化钙工艺：

将大修渣原料经原料输送带输送至振动输送机，经过振动输送机上的除铁装置除去原料中的铁块，由振动输送机送入破碎机进行破碎，将破碎后的原料块进行筛选，直径不大于20mm的小块原料经提升机送入块料仓，直径大于20mm的大块原料送回破碎机继续破碎；块料仓中的小块原料经电磁振动给料机送入球磨机进行球磨制成原料细粉，筛分，筛出铝块、铁块等杂质后的原料细粉经第三螺旋输送机输送至第三提升机，由第一提升机提升送入第一粉料仓；在浸出仓中加入水，将第一粉料仓中的原料细粉送入浸出仓中，制成浆料，搅拌浸出得浸出浆料，使其中的可溶性氟化物和氰化物充分溶出；将上述浸出浆料送入第一板式压滤机进行脱水，得第一滤液和第一滤渣，第一滤液送入第一反应仓，第一滤渣通过皮带输送机送至第一缓冲池中，缓冲池中加入水，开启缓冲池搅拌器，搅拌制浆，将浆料送入第一板式压滤机进行脱水，得第二滤液和第二滤渣，第二滤液送入第一反应仓与第一滤液合并，向第一反应仓中加入酸，反应，然后向第一反应仓中加入氟化钙回收剂，反应，将反应后的混合物送入卧式离心分离机中进行离心分离，得第三滤液和第三滤渣，第三滤液送入第一缓冲池，第三滤渣送入烘干机烘干后经吨包机打包得氟化钙产品。将第一缓冲池中收集的第三滤液与第二滤渣搅拌制成除氰除氟浆料，将除氰除氟浆料通过渣浆泵抽入第二反应仓，加入除氰剂反应，再加入除氟剂，反应，得无害化浆料；无害化浆料经管道送入第一压滤机进行脱水，脱水后的滤渣即为无害化处理后的大修渣，滤液送入第一循环水池中重复利用。

上述工艺中，回收氟化钙之后的料浆不再进行除氰除氟处理，即为大修渣回收氟化钙工艺。

3）废碳渣回收冰晶石工艺：

将废碳渣原料经原料输送带输送至振动输送机，经过振动输送机上的除铁装置除去原料中的铁块，由振动输送机送入破碎机进行破碎，将破碎后的原料块进行筛选，直径不大于20mm的小块原料经提升机送入块料仓，直径大于20mm的大块原料送回破碎机继续破碎；块料仓中的小块原料经电磁振动给料机送入球磨机进行球磨制成原料细粉，筛分，筛出铝块、铁块等杂质后的原料细粉经第五螺旋输送机输送至第五提升机，由第五提升机提升送入第二粉料仓；在浸出仓中加入水，将第二粉料仓中的粉料送入浸出仓中，与水混合制成浆料，并搅拌混匀，制得待浮选浆料；待浮选浆料中加入浮选剂进行一级粗选，得上层泡沫浆料和下层浆料，向下层浆料中加入浮选剂进行二级精选，得上层泡沫浆料和下层浆料，向下层浆料中加入浮选剂进行三级精选，得上层泡沫浆料和下层浆料，向下层浆料中加入浮选剂进行四级扫选，得上层泡沫浆料和下层浆料；将最后得到的下层浆料经第一板式压滤机压滤后，加水搅拌配成浆料，送入第一反应仓中，加入酸，搅拌浸出，使其中的可溶性Fe、Si等杂质溶出，将混合浆料送入卧式离心分离机进行脱水，脱水后的固体送入烘干机进行干燥后经吨包机打包得到冰晶石产品；合并所有浮选机中的上层泡沫浆料，送入第二缓冲池，经第二板式压滤机压滤后得到碳泥。在对冰晶石产品的纯度要求不高时，浮选最终得到的下层浆料送入第三缓冲池，经卧式离心分离机直接脱水后干燥打包即得冰晶石产品。卧式离心分离机和压滤机中产生的滤液均送入第二循环水池中作为循环水重复利用。

4）废阴极碳块回收石墨工艺或者废阴极碳块回收石墨和氟化钙再利用工艺：

将阴极碳块原料经原料输送带输送至振动输送机，经过振动输送机上的除铁装置除去原料中的铁块，由振动输送机送入破碎机进行破碎，将破碎后的原料块进行筛选，直径不大于20mm的小块原料经提升机送入块料仓，直径大于20mm的大块原料送回破碎机继续破碎；块料仓中的小块原料经电磁振动给料机送入球磨机进行球磨制成原料细粉，筛分，筛出铝块、铁块等杂质后的原料细粉经第五螺旋输送机输送至第五提升机，由第五提升机提升送入第二粉料仓；在浸出仓中加入水，将第二粉料仓中的原料细粉送入浸出仓中，制成浆料，搅拌浸出得浸出浆料，使其中的可溶性氟化物充分溶出；将上述浸出浆料送入第一板式压滤机进行脱水，得第一滤液和第一滤渣，第一滤液送入第一反应仓，第一滤渣通过皮带输送机送至第一缓冲池中，第一缓冲池中加入水，搅拌制浆，将浆料送入第一板式压滤机进行脱水，得第二滤液和第二滤渣，第二滤液送入第一反应仓；第二滤渣送入第一缓冲池中，第一缓冲池中加水，搅拌制浆，将浆料送入卧式离心分离机中脱水，滤液均送入第一反应仓，最后所得滤渣送入烘干机干燥并经吨包机打包得回收石墨产品；向第一反应仓中加入酸，反应，通过第一拆包机加入氟化钙回收剂，反应，将反应后的混合物送入卧式离心分离机中进行离心分离，滤液送入第一循环水池，滤渣送入烘干机烘干后经吨包机打包得氟化钙产品；第一循环水池中的滤液送入浸出仓重复利用。

在本发明的铝电解槽废渣综合处理系统的其他实施例中，不设置浮选装置，不再运行废碳渣回收冰晶石工艺，仅进行大修渣无害化、大修渣回收氟化钙工艺、大修渣无害化联产氟化钙、废阴极碳块回收石墨工艺及废阴极碳块回收石墨和氟化钙再利用工艺；相应的，与浮选工艺对应的第二缓冲池、第三缓冲池、第二板式压滤机及第二循环水池也不再设置。

在其他实施例中，不设置第二反应仓，大修渣无害化工艺中的除氰除氟处理均在第一反应仓中进行，不再进行大修渣无害化联产氟化钙工艺。

在其他实施例中，不包括缓冲装置，所有的制浆和浸出都在反应仓中进行。

在其他实施例中，第一反应仓上不设置除氰剂加入口，在进行除氰除氟处理时，仅按照先除氟后除氰的顺序处理。

在其他实施例中，第二反应仓上也设置加酸口，在废碳渣回收冰晶石的工艺中，四级浮选后的下层浆料送入第二反应仓中进行加酸提纯。

在其他实施例中，第三缓冲池的加料口与第四浮选机的出料口相连，在不需要对冰晶石进行进一步加酸除杂时，第四浮选机浮选后的浆料直接进入第三缓冲池，并由卧式离心分离机脱水。

在本发明的回收系统的其他实施例中，第一板式压滤机的浆料入口与第一缓冲池的出口不相连，第一缓冲池中收集的滤渣不再重复进行制浆、压滤。

在其他实施例中，多级浮选装置中的浮选机的数量可以为两个、三个或者五个以上。

在其他实施例中，固液分离装置仅为一个卧式离心分离机，所有的固液分离均在该离心分离机中进行。当然也可以设置为更多个板式压滤机或者多个卧式离心分离机或者多个板式压滤机与多个卧式离心分离机同时使用。

在其他实施例中，第二反应仓的出料口上不连接固液分离装置，直接将无害化处理后的料浆运走处理即可，此时也不需要设置第一循环水池。

在其他实施例中，第一循环水池的出水口不与浸出仓的加料口相连，最终过滤得到的滤液收集后进行其他方式处理，浸出仓中需要的水通过其他方式加入。

在其他实施例中，循环水池的出水口不与反应仓及缓冲池的加料口相连，最终过滤得到的滤液收集后进行其他方式处理，反应仓和缓冲池中需要的水通过其他方式加入。在其他实施例中，循环水池可以由储水罐替换。在其他实施例中，也可以不设置循环水池，最终固液分离得到的液体直接排放。

在其他实施例中，输料线路可以仅包括一条输料线路，仅用来处理大修渣或者废碳渣或者阴极碳块。

在其他实施例中，氟化钙回收剂、除氟剂和除氰剂通过相应的试剂仓向反应仓中加料，不使用拆包机进行拆包加料。或者通过皮带输送机向相应的反应仓中加入试剂。

在其他实施例中，视大修渣原料的颗粒情况，输料装置可以不包括破碎机或者球磨机中的一个。在其他实施例中，回收系统可以不包括除尘器、除尘管道、除铁装置。在其他实施例中，不包括烘干机和吨包机。

Claims (3)

1.一种铝电解槽废渣综合处理系统，其特征在于，所述综合处理系统包括B处理系统、C处理系统和D处理系统，

B处理系统包括浸出仓、固液分离装置、反应仓单元，所述浸出仓的出料口与固液分离装置的加料口相连，固液分离装置的液体出口与反应仓单元的加料口相连，反应仓单元的出料口与固液分离装置的加料口相连；

C处理系统包括浸出仓、浮选装置、固液分离装置，所述浸出仓的出料口与浮选装置的加料口相连，浮选装置的出料口与固液分离装置的加料口相连；

D处理系统包括浸出仓以及与浸出仓相连的固液分离装置，所述浸出仓的出料口与固液分离装置的加料口相连；所述B处理系统、C处理系统、D处理系统共用浸出仓和固液分离装置；

所述反应仓单元包括依次相连的两个反应仓，两个反应仓为依次相连的第一反应仓和第二反应仓，第一反应仓的出料口与第二反应仓的加料口相连，第一反应仓上设置有加酸口和氟化钙回收剂加入口，第二反应仓上设置有除氰剂加入口和除氟剂加入口；

固液分离装置包括第一固液分离装置和第二固液分离装置，第一固液分离装置的加料口与浸出仓的出料口相连，第一固液分离装置的液体出口与第一反应仓的加料口相连，第二固液分离装置的加料口与第一反应仓的出料口相连；

浮选装置的下层浆料出口与第一固液分离装置的加料口相连，第一固液分离装置的固体出口与第二反应仓相连，浮选装置的上层泡沫浆料出口与第一固液分离装置的加料口相连；

第二反应仓上设置有加酸口。

2.一种铝电解槽废渣综合处理系统，其特征在于，所述综合处理系统包括A处理系统、B处理系统、C处理系统和D处理系统；

A处理系统包括浸出仓、反应仓，所述浸出仓的出料口与反应仓的加料口相连；

B处理系统包括浸出仓、固液分离装置、反应仓单元，所述浸出仓的出料口与固液分离装置的加料口相连，固液分离装置的液体出口与反应仓单元的加料口相连，反应仓单元的出料口与固液分离装置的加料口相连；

C处理系统包括浸出仓、浮选装置、固液分离装置，所述浸出仓的出料口与浮选装置的加料口相连，浮选装置的出料口与固液分离装置的加料口相连；

D处理系统包括浸出仓以及与浸出仓相连的固液分离装置，所述浸出仓的出料口与固液分离装置的加料口相连；所述A处理系统、B处理系统、C处理系统、D处理系统共用浸出仓，所述A处理系统、B处理系统、C处理系统共用固液分离装置，所述B处理系统中的反应仓单元包括反应仓，所述B处理系统与A处理系统共用反应仓；

所述反应仓单元包括依次相连的两个反应仓，两个反应仓为依次相连的第一反应仓和第二反应仓，第一反应仓的出料口与第二反应仓的加料口相连，第一反应仓上设置有加酸口和氟化钙回收剂加入口，第二反应仓上设置有除氰剂加入口和除氟剂加入口；

固液分离装置包括第一固液分离装置和第二固液分离装置，第一固液分离装置的加料口与浸出仓的出料口相连，第一固液分离装置的液体出口与第一反应仓的加料口相连，第二固液分离装置的加料口与第一反应仓的出料口相连；

浮选装置的下层浆料出口与第一固液分离装置的加料口相连，第一固液分离装置的固体出口与第二反应仓相连，浮选装置的上层泡沫浆料出口与第一固液分离装置的加料口相连；

第二反应仓上设置有加酸口。

3.如权利要求1所述的铝电解槽废渣综合处理系统，其特征在于，还包括缓冲装置，所述缓冲装置的加料口与所述固液分离装置的固体出口相连，缓冲装置的出料口与固液分离装置的加料口相连。