CN107626712A - 一种铝电解危险固废综合处理方法及资源化利用 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种铝电解危险固废综合处理方法及资源化利用；本发明可回收铝电解除废阳极和废铝灰外的其余固体废物，经初选除杂、磁选除铁、浮选除炭、熔炼还原等多种工序进行处理加工，使铝电解固废全部得到有效处理，可再生资源得到全部综合利用，最终生产出铝硅合金产品和铝电解用电解质产品及燃料炭粉产品等，实现铝电解行业固废处理，含铝、含硅、含氟等有价资源回收再生利用，达到保护环境、节约资源、创造效益的良好目的。

Description

一种铝电解危险固废综合处理方法及资源化利用

技术领域

本发明属于铝电解固废处理及资源化综合利用和铝冶金领域，尤其涉及一种铝电解危险固废综合处理方法及资源化利用。

背景技术

电解铝固废处理及资源化综合利用生产铸造硅铝合金和铝电解用电解质，在环境保护方面，是治理电解铝固废污染，改善环境的一种有效途径；对冶金行业来说，开辟了铝合金和电解质新的低成本来源；对矿产资源方面，利用铝电解固废提取硅铝合金和电解质无疑等于新增添了许多铝、硅、萤石(氟)矿山，缓解了铝硅原料及萤石矿的紧张局面，从而能够更好利用废弃物替代原生矿物，真正体现了“没有无用的垃圾，只有错放的资源”这句至理名言，是“循环经济”的最好体现。

目前，铝电解固废处理尚处于零散和粗放阶段，不成体系，更未形成规模。有的炭渣处理电解质质量较差，无法使用；废槽衬要么露天存放、要么填埋处理，这样处理仍然对环境污染较大，特别是对地下水污染严重，极少数无害化处理也只是在实验阶段，虽然达标，但铝、硅、氟、炭等有价资源得不到有效利用，只能当作一般废渣处理。含氧化铝、氧化硅、氟化物(电解质)等固废混合料，特别是电解槽大修刨炉料铝电解生产不能直接使用，弃之污染环境、浪费资源，用则影响生产工艺、影响产量质量。总之铝电解固废因处理困难，处理不彻底，可再生资源综合利用效率低，浪费严重，造成二次污染较大，且得不到有效治理，至今没有一家一体化、专业化、规范化、规模化的铝电解固废处理环保企业。

随着国民经济的不断发展和科技进步，铝及其合金的应用领域不断扩大，作为原材料工业的铝电解产业也随之不断的高速发展，2016年全国电解铝产能约4500万吨，产量为3187万吨。由于多种因素的影响，铝电解生产过程中不可避免的产生炭渣，含氧化铝、氧化硅、含氟化物(电解质)的废氧化铝混合料，电解槽大修后的刨炉料及废槽衬(炉渣)，根据《国家危险废物名录》的分类规定，这些都属于固体危险废弃物，直接排放会造成对环境的严重污染，对动植物均有较大危害。

按照铝电解生产过程排放的固体废渣和6-8年的槽寿命计算，每生产吨铝可分别产生：炭渣10-15公斤，废氧化铝混合料20-25公斤，废槽衬8-15公斤。2016年3187万吨铝产量所产生的固体废渣：炭渣约40万吨，废氧化铝混合料73万吨，废槽衬37万吨。废炭渣中含有60-70％的电解质和30-40％的炭，废氧化铝混合料含有氧化铝50％左右，电解质45％左右，炭渣5％左右；废槽衬中炭约占55％，其中电解质占30％，炭占70％，废旧耐火保温材料占45％；浮选所得电解质中电解质约占87％，氧化铝约占8％，炭沫约占5％；废旧耐火材料中氧化硅约占54％，氧化铝约占25％，氟约占9％，氧化铁约占3.12％。

众所周知，电解质是铝电解生产必需的添加原料，炭粉可作火电厂发电燃料，废氧化铝混合料及耐火保温材料可熔炼还原生产高硅铸造铝合金和电解质。由于铝电解企业在生产过程中会产生许多废弃物，例如：物料输送和电解生产过程中逸散在电解车间及厂区周围的氧化铝粉尘落地废料和氟化盐粉尘落地废料，散落在电解车间屋顶以及净化系统烟道内的各种废料，换阳极炭块时残极带出的电解质面壳料(也称覆盖料)，铝电解槽生产捞出的炭渣及带出的氧化铝及电解质等，电解槽大修刨炉时清理出的废弃刨炉料及废槽内衬等。这些落地废料或废弃物均含有一定数量铝、硅、及电解质等有价物质，可充分加以回收利用，发展再生资源综合利用的循环经济。

本发明的针对现有技术的缺陷，成功研制出一种将以上铝电解生产企业产生的含铝含硅含氟等固体废弃物统一回收处理利用并作为再生资源，采用科学的方法加以还原调配和专业化生产铸造硅铝合金和电解质，既减少了工业废渣处理，改善了生存环境，又节约了硅铝及其它金属或非金属资源，最终实现废弃资源的再生综合利用，从而实现清洁生产、循环经济发展。

发明内容

针对现有技术存在的上述不足，本发明深入挖掘、广泛整合、充分融合、不断优化，持续改进、并改造、升级、利用原有铝电解生产设施，深度开发和创新铝电解固废综合处理技术及其再生资源综合利用技术与熔炼还原生产工艺及技术相结合，通过对铝电解固废进行有效分类处理，最大限度的分离提取出有价资源，再通过按比制备复合料，投入到熔炼还原炉进行生产，最后熔炼还原得到硅铝合金和电解质产品；浮选分离出的燃料炭粉可直接销售给火电厂使用。从而实现铝电解固废综合、完全、有效处理，可再生资源得到充分利用，既保护了环境，又节省了资源，同时还可创造较好的经济效益，有力推动铝电解行业实施清洁生产，节能降耗，实现可持续发展。

第一方面，本发明涉及一种铝电解危险固废综合处理方法；所述方法包括以下步骤：

步骤一，先将回收的铝电解固废物分类存放，并取样化验，得到含可再生资源含量及其相关物质含量数据；

步骤二，对回收的含铝、硅、氟的废氧化铝固废混合料进行初选，磁选，破碎除杂，除铁，破碎后备用；

步骤三，对回收的炭渣、废阴极炭块分别进行筛选，磁选、除杂除铁后进行破碎，球磨，制浆，浮选，实现电解质粉和碳粉分离，最后得到干燥的电解质粉和碳粉，备用；

步骤四，对回收的含保温材料的废旧耐火材料进行破碎，球磨，制浆，无害处理，最后干燥，备用；如用户特殊要求，需3％以上高硅或其它合金，则可经计算直接添加废旧耐火材料粉或其它金属氧化物，熔炼还原出所需合金元素，最后制得所需铝基母合金。

步骤五，复合料的制备：根据上述步骤回收的固废混合料中所得到的氧化铝、氧化硅、电解质的情况，将其与浮选出的电解质粉按一定比例混合，并另加一定量的纯净氧化铝，制成复合料输送至熔炼还原炉生产硅铝合金和电解质。

步骤六，熔炼还原生产：复合料输送熔炼还原炉料箱，以自动下料方式下料，复合料在熔炼还原炉内同时进行铝热还原反应和电解共析反应及溶解熔化过程，制得硅铝合金液和电解质熔体。硅铝合金液经真空台包吸出，并经净置、除渣、铸造得到硅铝合金锭；电解质熔体经专用工具取出，并经自然冷却后得到固体电解质。

优选地，步骤三中，所述回收的炭渣的具体处理步骤为：所述回收的炭渣经初选，筛选，磁选，除杂除铁，对辊机破碎，球磨，制浆，螺旋分级，浮选，扫选，精选，得到底流电解质产品和溢流炭粉产品后，再进行浓密，压滤，干燥处理后，包装待用。

优选地，所述处理方法中每处理1吨炭渣可得到600公斤电解质和400公斤燃料炭粉。

优选地，步骤三中，所述废阴极块还包括预先处理步骤：经粗碎、中碎后进入球磨机球磨机制浆，后续处理工序与炭渣浮选工艺相同。

优选地，步骤四中，所述废旧耐火材料经破碎后，进行球磨，制浆，反应仓无害化处理，压滤，包装，其中一部分用作硅铝合金生产原料，另一部分制砖原料或路基使用。

优选地，所述处理方法中每处理1吨废阴极可得到300公斤电解质和700公斤燃料炭粉，所述废旧耐火材料用作硅铝合金生产原料时可不作无害化处理，所述炭粉可作为燃料供火电厂发电使用。

优选地，步骤二中，所述回收的含铝、含硅、含氟的废氧化铝混合料经步骤二中的处理步骤后，与炭渣、废阴极块浮选所得电解质粉以一定的比例制备成复合料；再同一定量的洁净氧化铝一起输送至熔炼还原炉进行熔炼还原，硅铝合金吸出和电解质取出，硅铝合金铸造和电解质冷却，包装入库，即可。

优选地，所述处理方法中每熔炼还原1吨硅铝合金可得到1.8吨电解质。

第二方面，本发明还涉及前述铝电解危险固废综合处理方法的资源化利用，经上述铝电解危险固废综合处理方法处理后，将该方法得到的产物进行再生资源综合利用，具体方法：将回收的铝电解固废能全部进行综合处理和再生资源综合利用。

本发明的原理：本发明利用铝电解生产中产生的含有大量的氧化铝、氧化硅、氟化物等有价资源及固废，将其分类进行磁选、破碎、球磨、浮选制备后，再按一定比例进行混合制得复合料，然后输送至熔炼溶解还原炉进行还原，制得硅铝合金，再经净置除渣、铸锭，就可制得含量很高的硅铝合金，同时可溶解熔化制得1:1.8以上的电解质产品。

硅铝合金用料计算：目前铝电解正常生产，单位纯净氧化铝消耗1920—1935kg/T.AL,按1930kg/T.AL计算所需固废，在不影响电解质产量质量的前提下，可添加10％的废旧耐火材料粉提高合金硅含量。

本发明的优势可以从以下几点说明：

1.工艺流程短

与传统方法生产硅铝合金一般采用熔配法，也称对掺法，以生产硅铝钛合金为例，即先生产出纯硅、纯铝、纯钛，然后用纯硅、纯铝、纯钛熔配成硅铝钛合金，生产流程如下：

①氧化铝→(熔盐电解槽)→纯铝

②氧化钛→(氯化)→四氯化钛→(镁或钠还原)→海绵钛

③氧化硅→(电热还原法)→纯硅

④海绵钛+纯硅+纯金属→(熔配)→含硅钛中间合金

⑤纯铝+含硅钛中间合金→(熔配)→铝硅钛合金

本发明生产铝硅合金则将生产工艺流程主要简化为一步：

氧化硅+氧化铝+氧化钛→(智能控制熔炼还原炉)→硅铝合金

由上看出，利用纯金属配制硅铝钛合金工艺复杂、流程长。而本发明生产流程短，工艺简化。

铝电解固废中含有大量的氧化铝和氧化硅，氧化铝是生产铝的原料，目前生产氧化铝的生产工艺复杂，在生产氧化铝过程中，需要脱硅工艺将氧化硅去除，以减少硅对氧化铝生产的影响，脱硅后氧化硅变成了氧化铝生产的废弃物——赤泥而被白白浪费，即增加工艺流程、增加能耗、增加成本、增加氧化铝生产过程的废弃物、增加环境污染，也浪费了氧化硅资源。

本发明利用铝电解生产中产生的含有大量的氧化铝、氧化硅、氟化物等有价资源及固废，将其分类进行磁选、破碎、球磨、浮选制备后，再按一定比例进行混合制得复合料，然后输送至熔炼溶解还原炉进行还原，制得硅铝合金，再经净置除渣、铸锭，就可制得含量很高的硅铝合金，同时可溶解熔化制得1:1.8以上的电解质产品。因此，本发明利用铝电解固废经处理制备直接生产铸造硅铝合金和电解质，简化了工艺流程，降低了成本，具有极大的经济效益。

2.生产成本低，产品性能好

仍以上述生产硅铝钛合金为例，传统熔配法生产硅铝钛合金需使用昂贵的硅、钛金属，由于硅、钛金属生产流程长而复杂、以及钛在生产过程中使用较贵的金属镁或钠作还原剂等各种因素导致钛金属很贵。例如，海绵钛(钛含量99％以上)现在大约7万元/t。而氧化钛则很便宜，目前大约1.2万元/t，按氧化钛(TiO₂)分子式计算，其中钛重量约占60％，换算成纯钛价格为2万元/t；另外，纯硅价格也比氧化硅价格高出许多。因此利用氧化硅、氧化铝、氧化钛的为原料生产硅铝钛合金有成本优势。

熔配法配制硅铝合金时容易混合不均而导致偏析严重，其中搅拌是关键环节，为了混合均匀，以往采用人工方法或采用大型摇臂叉车、金属泵和喷吹气体等方法来实现，但随着混合炉容量的不断增大，这些方法已不适合现代化生产。目前采用大功率电磁强力搅拌并需较长的搅拌时间，虽然熔配时会加一些覆盖剂在熔体金属表面，但由于搅拌时合金液流速很大，增加了合金液与空气接触机会、增大了合金的氧化二次烧损、增加了合金液中吸气(主要是氢)的量，由于氢直接影响合金质量，因此合金中氢含量受到严格限制。研究表明，当含合金液与空气接触时，温度越高，吸氢量越大，在700℃时，大约每100g铝中可溶解0.86cm3的氢。因此，熔配法容易影响产品质量。

本发明则是在合金生产时将原料均匀分散在熔炼还原炉内，合金液位于还原炉的炉膛底部区域，该区域各合金元素以原子形态共同沉析出来形成合金液，合金液上覆盖有较厚的保护层，使其免于与空气接触，因此减少了合金液中的吸氢量、减少氧化及挥发等二次烧损、并避免了熔配法混合不均匀现象；此外保护层有强烈的溶解氧化物的能力，还可避免合金中氧化物的夹杂。所以本发明能提高合金质量。

熔配法生产硅铝系/铝硅系合金流程长、工序多、操作复杂，不仅使用昂贵的纯金属，以及金属重熔消耗大量电能，而且在所得到的产品中合金元素往往混合不均、偏析严重，金属的实收率低，因此熔配法成本高，产品质量不易控制。

本发明则克服了熔配法的诸多缺点，因此生产的硅铝合金成本低于熔配法，而合金产品性能高于熔配法。理论和实践均表明，纯铝中添加少量元素，可提高合金铸件机械性能、铸造性能或其它性能。硅可起到改善铝合金铸造性能以及提高合金强度及耐磨性等作用，因此铝硅系合金用量很大，据统计铝硅系合金大约占铸造铝合金用量的80％，占铝消费总量的20～30％，铝硅系合金广泛用于汽车制造、矿山机械、农用机械和轻化工业等领域。

目前国内普遍采用的是共晶型铝硅合金(ZL108、ZL4109)，因硅含量低(11～13％)，合金的耐热性、热稳定性都受到较大限制。当今发达国家已广泛使用高性能的过共晶型铝硅合金，含硅量普遍超过20％。硅含量越高合金的耐磨性越好，线膨胀系数减少，热稳定性越好。

钛作为铝合金中的晶粒细化剂和热强元素得到广泛应用。其主要功能：一是细化铝及铝合金α铝相晶粒，二是提高合金高温强度及耐磨性。一般在铝合金中含有少量钛即可显著提高铝合金机械性能。经统计，在铝合金各种牌号中钛含量平均为0.2％。

本发明利用铝电解固废含铝含硅等氧化物直接生产硅铝合金。合金中一般含有硅、钛等元素，并可通过添加其它金属氧化物(如氧化铜、氧化锰等)增加合金元素，这些元素进入合金，可很大程度改善合金的性能，避免了传统熔配法混合不均匀现象。因此本发明生产的合金比传统熔配法生产成本低，产品性能好。

3.节能降耗，节约资源，有利环保

相比熔配法生产合金，本项目流程短，不仅可以节约大量的能源、节约生产用水，而且节省金属二次烧损约1-2％，节约了硅、铝和其它金属和非金属资源，同时减少了熔炼配制过程中排入大气中总的废气量，一定程度上有利于环境保护。据粗略测算，本发明生产1吨硅铝合金较传统“熔配法”生产1吨硅铝合金节约电能约2000kWh/t。

4.生产工艺技术先进，安全可靠

本发明通过回收铝电解生产过程中所产生的固体废弃物，首先对炭渣、废槽衬分类进行破碎、球磨、浮选及无害化处理，所得再生电解质粉再与回收的含氧化铝、氧化硅及氟等落地废混合料进行制备，所得复合料以专用车辆输送至熔炼还原车间进行熔炼还原生产，含铝含硅氧化物被还原后得到硅铝合金，含氟(电解质)成分在高温下经溶解熔化后得到过量电解质(电解质)。还原炉内硅铝合金液经专用台包吸出，经铸造后制得硅铝合金锭；过量电解质经专用工具取出，并经自然冷却后形成固态电解质块，直接应用于铝电解生产企业，作补充电解质使用。炭渣、废槽衬经浮选等无害化处理后分离所得到的炭粉，其发热量约为7000-11600kj/kg,可作为燃料供给电厂发电使用。

本发明的处理方法以及利用本发明相关铝电解固废综合处理技术及其可再生资源综合利用技术和熔炼还原生产工艺技术及设施或其它设施，进行铝电解固废处理和利用其有价资源熔炼生产含铝量85.5％-98.5％、含硅量1.0％-13.5％的硅铝合金，以及所同时进行的电解质生产。

与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

本发明技术通过回收大量的铝电解固废，分类进行有效处理，并对其有价资源全部实现合理利用，可带来如下明显效果；

(1)本发明开辟了有关铝电解固废大量、全面处理及其资源化综合利用的新途径；

(2)本发明有力促进铝电解行业实施清洁生产、保护环境；

(3)本发明有利节省与氧化铝、氧化硅、氟化盐、煤炭等相关的矿产资源；

(4)本发明可向相关行业提供质优价廉的硅铝合金、电解质、燃料炭粉等产品；

(5)本发明具有较好的经济效益和良好的社会效益；

(6)本发明促进铝电解行业实现绿色、健康、可持续发展。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。

实施例1

本实施例涉及一种铝电解危险固废综合处理方法；所述方法包括以下步骤：

步骤一，先将回收的铝电解固废物分类存放，并取样化验，得到含可再生资源含量及其相关物质含量数据；

步骤二，对回收的含铝、硅、氟的废氧化铝固废混合料进行初选，磁选，破碎除杂，除铁，破碎后备用；所述回收的含铝、含硅、含氟的废氧化铝混合料经步骤二中的处理步骤后，与炭渣、废阴极块浮选所得电解质粉以一定的比例制备成复合料；再同一定量的洁净氧化铝一起输送至熔炼还原炉进行熔炼还原，硅铝合金吸出和电解质取出，硅铝合金铸造和电解质冷却，包装入库，即可；所述处理方法中每熔炼还原1吨硅铝合金可得到1.8吨电解质。

步骤三，对回收的炭渣、废阴极炭块分别进行筛选，磁选、除杂除铁后进行破碎，球磨，制浆，浮选，实现电解质粉和碳粉分离，最后得到干燥的电解质粉和碳粉，备用；所述回收的炭渣的具体处理步骤为：所述回收的炭渣经初选，筛选，磁选，除杂除铁，对辊机破碎，球磨，制浆，螺旋分级，浮选，扫选，精选，得到底流电解质产品和溢流炭粉产品后，再进行浓密，压滤，干燥处理后，包装待用；所述处理方法中每处理1吨炭渣可得到600公斤电解质和400公斤燃料炭粉；所述废阴极块还包括预先处理步骤：经粗碎、中碎后进入球磨机球磨机制浆，后续处理工序与炭渣浮选工艺相同。

步骤四，对回收的含保温材料的废旧耐火材料进行破碎，球磨，制浆，无害处理，最后干燥，备用；如用户特殊要求，需3％以上高硅或其它合金，则可经计算直接添加废旧耐火材料粉或其它金属氧化物，熔炼还原出所需合金元素，最后制得所需铝基母合金；所述废旧耐火材料经破碎后，进行球磨，制浆，反应仓无害化处理，压滤，包装，其中一部分用作硅铝合金生产原料，另一部分制砖原料或路基使用；所述处理方法中每处理1吨废阴极可得到300公斤电解质和700公斤燃料炭粉，所述废旧耐火材料用作硅铝合金生产原料时可不作无害化处理，所述炭粉可作为燃料供火电厂发电使用。

步骤五，复合料的制备：根据上述步骤回收的固废混合料中所得到的氧化铝、氧化硅、电解质的情况，将其与浮选出的电解质粉按一定比例混合，并另加一定量的纯净氧化铝，制成复合料输送至熔炼还原炉生产硅铝合金和电解质。

步骤六，熔炼还原生产：复合料输送熔炼还原炉料箱，以自动下料方式下料，复合料在熔炼还原炉内同时进行铝热还原反应和电解共析反应及溶解熔化过程，制得硅铝合金液和电解质熔体。硅铝合金液经真空台包吸出，并经净置、除渣、铸造得到硅铝合金锭；电解质熔体经专用工具取出，并经自然冷却后得到固体电解质。

本实施例还涉及前述铝电解危险固废综合处理方法处理后后的资源化利用，经上述铝电解危险固废综合处理方法处理方法后，将该方法得到的产物进行再生资源综合利用，具体方法：将回收的铝电解固废能全部进行综合处理和再生资源综合利用。

本发明利用铝电解生产中产生的含有大量的AL₂O₃、SiO₂等有价资源及固废，将其分类进行磁选、破碎、球磨、浮选制备后，再按一定比例进行混合制得复合料，然后输送至熔炼溶解还原炉进行还原，制得硅铝合金，再经净置除渣、铸锭，就可制得含量很高的硅铝合金，同时可溶解熔化制得1:1.8以上的电解质产品。

硅铝合金用料计算

目前铝电解正常生产，单位纯净氧化铝消耗1920——1935kg/T.AL,按1930kg/T.AL计算所需固废，在不影响电解质产量质量的前提下，可添加10％的废旧耐火材料粉提高合金硅含量。硅铝合金成分计算为下：

添加废旧耐火材料粉1930*10％＝193kg

其中包含：SiO₂(54％) 104.22kg 折算Si(46.67％) 48.64kg

Fe₂O₃(3.12％) 6.02kg 折算Fe(70％) 4.21kg

F(9％) 17.37kg

根据资记载Si、Fe在生产过程中随气体排出分别占13％和62％，因此193kg

废旧耐火材料粉可熔炼还原出Si：48.64*0.87＝42.32kg

Fe：4.21*0.38＝1.6kg

实际生产中其它原材料在生产中产生的Si约为2％，Fe为0.5％，因此添加193kg

废旧耐火材料粉进行熔炼还原生产，合金液中总的Si含量为6.23％，Fe含量为0.66％，其它杂质含量按0.1％计算，则总的含铝量为930.1kg。

AL:100-6.23-0.66-0.1＝93.01％

(2).930.1kg铝液所需纯净氧化铝量

930.1*1.93＝1795kg

(3).1795kg氧化铝所需各种原料(制备配比)

以上计算表明，向熔炼还原炉投入纯净氧化铝700kg，回收的固废混合料2044kg，浮选料1000kg，废旧耐火材料粉193kg，可熔炼还原生产得到1吨含铝93.01％，硅6.23％，铁0.66％的硅铝合金，同时可生产得到电解质约1.8吨(2044*0.45+1000*0.87+17.37)。

与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

本发明技术通过回收大量的铝电解固废，分类进行有效处理，并对其有价资源全部实现合理利用，可带来如下明显效果；

(1)本发明开辟了有关铝电解固废大量、全面处理及其资源化综合利用的新途径；

(2)本发明有力促进铝电解行业实施清洁生产、保护环境；

(3)本发明有利节省与氧化铝、氧化硅、氟化盐、煤炭等相关的矿产资源；

(4)本发明可向相关行业提供质优价廉的硅铝合金、电解质、燃料炭粉等产品；

(5)本发明具有较好的经济效益和良好的社会效益；

(6)本发明促进铝电解行业实现绿色、健康、可持续发展。

综上所述，从而也可说明回收铝电解固废，并利用本发明的铝电解固废综合处理技术及其再生资源综合利用技术，实施综合处理和再生资源综合利用，进行熔炼还原生产，每生产1吨这样的硅铝合金和1.8吨电解质，需处理铝电解固废4.5吨，可节省纯净氧化铝1095kg,硅50kg，冰晶石2000kg等工业产品资源，同时可向火电厂提供1500kg燃料炭粉。

以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。

Claims (9)

1.一种铝电解危险固废综合处理方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

步骤一，先将回收的铝电解固废物分类存放，并取样化验，得到含可再生资源含量及其相关物质含量数据；

步骤二，对回收的含铝、硅、氟的废氧化铝固废混合料进行初选，磁选，破碎除杂，除铁，破碎后备用；

步骤三，对回收的炭渣、废阴极炭块分别进行筛选，磁选、除杂除铁后进行破碎，球磨，制浆，浮选，实现电解质粉和碳粉分离，最后得到干燥的电解质粉和碳粉，备用；

步骤四，对回收的含保温材料的废旧耐火材料进行破碎，球磨，制浆，无害处理，最后干燥，备用；

步骤五，复合料的制备：根据上述步骤回收的固废混合料中所得到的氧化铝、氧化硅、电解质的情况，将其与浮选出的电解质粉按一定比例混合，并另加一定量的纯净氧化铝，制成复合料输送至熔炼还原炉生产硅铝合金和电解质；

步骤六，熔炼还原生产：复合料输送熔炼还原炉料箱，以自动下料方式下料，复合料在熔炼还原炉内同时进行铝热还原反应和电解共析反应及溶解熔化过程，制得硅铝合金液和电解质熔体；然后，将制得的硅铝合金液经真空台包吸出，并经净置、除渣、铸造得到硅铝合金锭；将制得的电解质熔体经专用工具取出，并经自然冷却后得到固体电解质。

2.如权利要求1所述的铝电解危险固废综合处理方法，其特征在于，步骤三中，所述回收的炭渣的具体处理步骤为：所述回收的炭渣经初选，筛选，磁选，除杂除铁，对辊机破碎，球磨，制浆，螺旋分级，浮选，扫选，精选，得到底流电解质产品和溢流炭粉产品后，再进行浓密，压滤，干燥处理后，包装待用。

3.如权利要求2所述的铝电解危险固废综合处理方法，其特征在于，所述处理方法中每处理1吨炭渣可得到600公斤电解质和400公斤燃料炭粉。

4.如权利要求1所述的铝电解危险固废综合处理方法，其特征在于，步骤三中，所述废阴极块还包括预先处理步骤：经粗碎、中碎后进入球磨机球磨机制浆，后续处理工序与炭渣浮选工艺相同。

5.如权利要求1所述的铝电解危险固废综合处理方法，其特征在于，步骤四中，所述废旧耐火材料经破碎后，进行球磨，制浆，反应仓无害化处理，压滤，包装，其中一部分用作硅铝合金生产原料，另一部分制砖原料或路基使用。

6.如权利要求5所述的铝电解危险固废综合处理方法，其特征在于，所述处理方法中每处理1吨废阴极可得到300公斤电解质和700公斤燃料炭粉，所述废旧耐火材料用作硅铝合金生产原料时可不作无害化处理，所述炭粉可作为燃料供火电厂发电使用。

7.如权利要求1所述的铝电解危险固废综合处理方法，其特征在于，步骤二中，所述回收的含铝、含硅、含氟的废氧化铝混合料经步骤二中的处理步骤后，与炭渣、废阴极块浮选所得电解质粉以一定的比例制备成复合料；再同一定量的洁净氧化铝一起输送至熔炼还原炉进行熔炼还原，硅铝合金吸出和电解质取出，硅铝合金铸造和电解质冷却，包装入库，即可。

8.如权利要求7所述的铝电解危险固废综合处理方法，其特征在于，所述处理方法中每熔炼还原1吨硅铝合金可得到1.8吨电解质。

9.一种铝电解危险固废综合处理方法的资源化利用，其特征在于，经上述含废物的铝电解固体废物的处理方法后，将该方法得到的产物进行再生资源综合利用，具体方法：将回收的铝电解固废能全部进行综合处理和再生资源综合利用。