CN108611663A - 一种电解质回收系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于电解质回收技术领域，具体涉及一种电解质回收系统及方法，包括电解槽、炭渣回收用回转炉、混合炉、沉降室、空气净化系统、阳极钢爪保护环加工系统，所述的电解槽中电解后的铝水通过真空抬包进入混合炉，电解槽中生成的炭渣由运输装置运输至炭渣回收用回转炉，炭渣回收用回转炉连通沉降室，沉降室出气口连通烟气净化系统，沉降室中沉降后的炭进入阳极钢爪保护环加工系统，炭渣回收用回转炉排出的炭渣进入阳极钢爪保护环加工系统，炭渣回收用回转炉排出加热后的电解质进入电解槽重新利用，本发明清洁环保，回收率高。
Description
技术领域
本发明属于电解质回收技术领域，具体涉及一种电解质回收系统及方法。
背景技术
电解铝是以氧化铝作为溶质，以炭素体作为阳极和阴极，通过强大的直流电后，在高温下，在电解槽内的两极上进行电化学反应，然而在电解过程中，一部分炭从阳极上脱落，进入电解槽中成为炭渣，这种炭渣不仅会影响铝电解质的物理化学性能，还对电解槽的工作状态和电流效率造成影响，在电解质的浸泡和渗透作用下，炭渣中粘附了大量的电解质，约占炭渣重量的60～70%，炭渣中的电解质做为电解原料，现今常用的炭渣处理方法主要有三种，第一种是浮选法，其原理是将炭渣加水磨细，达到符合要求的粒度和浓度后，加入浮选药剂进行搅拌处理，然后进入浮选机导入烟气形成气泡，此时可浮的物料就夹杂在气泡中浮至矿浆表面，随泡沫从上部取出，剩余物料从浮选槽的底部排出从而达到分选的目的。但是浮选法工艺流程复杂，回收效率低，且回收的电解质杂质含量高，不能直接返回电解槽使用，并且浮选后的废水需进行处理合格才能排放。第二种是氧化焙烧法，是将含电解质的炭渣磨细后直接进行有氧焙烧，炭氧化变为二氧化碳后，回收炭渣中的电解质。该方法燃烧过程中产生的热能很难加以利用，经济性并不合算，且燃烧过程中产生大量的含氟气体对环境造成二次污染。第三种是酸解法，先用无机酸将炭渣中的氟化盐转化为HF挥发，再用碱性溶液吸收。但是酸解法处理成本高，污染大，废液难处理。还有部分企业采用常规熔炼炉加热熔化的方法，但炭渣成分比较复杂，在其高温侵蚀下，传统的浇注料一般使用寿命在一个月左右，内衬需经常大修，既影响电解质的品质，又大大降低了利用效率，因此现有技术需要进一步的改进。
发明内容
本发明的目的在于提供一种清洁环保，回收率高的电解质回收系统及方法。
基于上述目的，发明采取如下技术方案：
一种电解质回收系统，包括电解槽、炭渣回收用回转炉、混合炉、沉降室、烟气净化系统、阳极钢爪保护环加工系统，所述的电解槽中电解后的铝水通过真空抬包进入混合炉，电解槽中产生的炭渣由运输装置运输至炭渣回收用回转炉，炭渣回收用回转炉连通沉降室，沉降室出气口连通烟气净化系统，沉降室中沉降后的炭进入阳极钢爪保护环加工系统，炭渣回收用回转炉排出的炭渣进入阳极钢爪保护环加工系统，炭渣回收用回转炉排出加热后的电解质进入电解槽重新利用。
进一步的，所述的炭渣回收用回转炉包括支撑框架，支撑框架包括顶板和底板，顶板和底板之间通过数个立杆连接，支撑框架内架设一端开口的炉本体，炉本体的开口为炉口，底板上设有第一支架和第二支架，第一支架的上端转动连接第一轴承，第一轴承外套设有辊筒，辊筒与炉本体的外侧壁相接触，形成第一轴承与炉本体同步转动的结构，第二支架的上端转动连接第二轴承，第二轴承的轴面与炉本体的底座平行且转动连接炉本体的底部中心，形成第二轴承与炉本体同步转动的结构，底板上还设有回转驱动减速机，回转驱动减速机的输出端连接齿轮，炉本体上套设与齿轮配合使用的同步链条，炉口上设有炉门，炉门固定连接滤网，滤网覆盖在炉口上，炉门与炉口之间具有供烟气出入的间隔，炉门上设有加热烧嘴，炉门通过铰接件与立杆铰接，炉门与炉口之间的间隔上方设有除尘装置。
进一步的，所述的炭渣回收用回转炉的除尘装置连通沉降室。
使用所述的电解质回收系统的方法，由以下步骤组成：
（1）将氧化铝和电解质放入电解槽中，氧化铝电解后生成金属铝水且位于电解质下层，电解过程中产生的废弃产物炭渣漂浮在电解质上层，电解槽通过真空抬包将铝水抽出到混合炉加工成铝制品，打捞炭渣；
（2）将步骤（1）中打捞的炭渣放入炭渣回收用回转炉在1200-1300℃下转动加热3-4h，加热后炭渣后的电解质与炭渣分离，加热过程中的烟气进入沉降室，沉降室排出的烟气进入烟气净化系统，沉降室沉降的炭粉进入阳极钢爪保护环加工系统，炭渣回收用回转炉排出的炭渣进入阳极钢爪保护环加工系统，炭渣回收用回转炉排出加热后电解质进入电解槽重新利用。
本发明方法简单，可以充分将炭渣中的电解质利用，并且还利用炭渣回收用回转炉，可以有效的将炭渣与电解质分离，让两者都可以充分利用，清洁环保，电解质回收率高。
附图说明
图1为电解质回收方法的流程示意图；
图2为电解质回收系统的结构示意图；
图3为炭渣回收用回转炉的结构示意图；
图4为图3中第一支架的结构示意图；
图5为图3中第二支架的结构示意图；
图6为图3中炉门的结构示意图；
图7为图3中炉门与滤网的位置关系图。
具体实施方式
实施例1：
一种电解质回收系统，包括电解槽1、炭渣回收用回转炉2、混合炉3、沉降室4、烟气净化系统5、阳极钢爪保护环加工系统6，所述的电解槽1中电解后的铝水通过真空抬包7进入混合炉3，电解槽1中产生的炭渣由运输装置运输至炭渣回收用回转炉2，炭渣回收用回转炉2连通沉降室4，沉降室4出气口连通烟气净化系统5，沉降室4中沉降后的炭进入阳极钢爪保护环加工系统6，炭渣回收用回转炉2排出的炭渣进入进入阳极钢爪保护环加工系统6，炭渣回收用回转炉2排出加热后的电解质进入电解槽1中重新利用。
所述的炭渣回收用回转炉2包括支撑框架201，支撑框架201包括顶板2011和底板2012，顶板2011和底板2012之间通过四个立杆2013连接，支撑框架201内架设一端开口的炉本体202，炉本体202的开口为炉口208，底板2012上设有第一支架203和第二支架204，第一支架203的上端转动连接第一轴承2031，第一轴承2031外套设有辊筒，辊筒与炉本体202的外侧壁相接触，形成第一轴承2031与炉本体202同步转动的结构，第二支架204的上端转动连接第二轴承2041，第二轴承2041的轴面与炉本体202的底座平行且转动连接炉本体202的底部中心，形成第二轴承2041与炉本体202同步转动的结构，底板2012上还设有回转驱动减速机205，回转驱动减速机205的输出端连接齿轮，炉本体202上套设与齿轮配合使用的同步链条，炉口208上设有炉门206，炉门206固定连接滤网207，滤网207覆盖在炉口208上，炉门206与炉口208之间具有供烟气出入的间隔，炉门206上设有加热烧嘴209，炉门206通过铰接件210与立杆2013铰接，炉门206与炉口208之间的间隔上方设有除尘装置211，所述的炭渣回收用回转炉的除尘装置211连通沉降室4。
使用所述的电解质回收系统的方法，由以下步骤组成：
（1）将氧化铝和电解质放入电解槽中，氧化铝电解后生成金属铝水且位于电解质下层，电解过程中产生的废弃产物炭渣漂浮在电解质上层，电解槽通过真空抬包7将铝水抽出到混合炉加工成铝制品，打捞炭渣；
（2）将步骤（1）中打捞的炭渣放入炭渣回收用回转炉在1200℃下转动加热3h，加热后炭渣后的电解质与炭渣分离，加热过程中的烟气进入沉降室4，沉降室4排出的烟气进入烟气净化系统，沉降室4沉降的炭粉进入阳极钢爪保护环加工系统6，炭渣回收用回转炉排出的炭渣进入阳极钢爪保护环加工系统6，炭渣回收用回转炉排出加热后电解质进入电解槽1中重新利用。
实施例2：
所述的实施例2与实施1不同的地方是，步骤（1）中打捞的炭渣放入炭渣回收用回转炉在1250℃下转动加热3.5h。
实施例3：
所述的实施例3与实施1不同的地方是，步骤（1）中打捞的炭渣放入炭渣回收用回转炉在1300℃下转动加热4h。
Claims (4)
1.一种电解质回收系统，其特征在于，包括电解槽、炭渣回收用回转炉、混合炉、沉降室、烟气净化系统、阳极钢爪保护环加工系统，所述的电解槽中电解后的铝水通过真空抬包进入混合炉，电解槽中产生的炭渣由运输装置运输至炭渣回收用回转炉，炭渣回收用回转炉连通沉降室，沉降室出气口连通烟气净化系统，沉降室中沉降后的炭进入阳极钢爪保护环加工系统，炭渣回收用回转炉排出的炭渣进入阳极钢爪保护环加工系统，炭渣回收用回转炉排出加热后的电解质进入阳极钢爪保护环加工系统。
2.根据权利要求1所述的电解质回收方法，其特征在于，所述的炭渣回收用回转炉包括支撑框架，支撑框架包括顶板和底板，顶板和底板之间通过数个立杆连接，支撑框架内架设一端开口的炉本体，炉本体的开口为炉口，底板上设有第一支架和第二支架，第一支架的上端转动连接第一轴承，第一轴承外套设有辊筒，辊筒与炉本体的外侧壁相接触，形成第一轴承与炉本体同步转动的结构，第二支架的上端转动连接第二轴承，第二轴承的轴面与炉本体的底座平行且转动连接炉本体的底部中心，形成第二轴承与炉本体同步转动的结构，底板上还设有回转驱动减速机，回转驱动减速机的输出端连接齿轮，炉本体上套设与齿轮配合使用的同步链条，炉口上设有炉门，炉门固定连接滤网，滤网覆盖在炉口上，炉门与炉口之间具有供烟气出入的间隔，炉门上设有加热烧嘴，炉门通过铰接件与立杆铰接，炉门与炉口之间的间隔上方设有除尘装置。
3.根据权利要求2所述的一种电解质回收系统，其特征在于，所述的炭渣回收用回转炉的除尘装置连通沉降室。
4.使用权利要求1所述的电解质回收系统的方法，其特征在于，由以下步骤组成：
将氧化铝和电解质放入电解槽中，氧化铝电解后生成金属铝水且位于电解质下层，电解过程中产生的废弃产物炭渣漂浮在电解质上层，电解槽通过真空抬包将铝水抽出到混合炉加工成铝制品，打捞炭渣；
（2）将步骤（1）中打捞的炭渣放入炭渣回收用回转炉在1200-1300℃下转动加热3-4h，加热后炭渣后的电解质与炭渣分离，加热过程中的烟气进入沉降室，沉降室排出的烟气进入烟气净化系统，沉降室沉降的炭粉进入阳极钢爪保护环加工系统，炭渣回收用回转炉排出的炭渣进入阳极钢爪保护环加工系统，炭渣回收用回转炉排出加热后电解质进入电解槽中重新利用。
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