CN109647854A - 一种铝电解槽阴极炭块的无害化处理方法 - Google Patents

一种铝电解槽阴极炭块的无害化处理方法 Download PDF

Info

Publication number
CN109647854A
CN109647854A CN201811563366.4A CN201811563366A CN109647854A CN 109647854 A CN109647854 A CN 109647854A CN 201811563366 A CN201811563366 A CN 201811563366A CN 109647854 A CN109647854 A CN 109647854A
Authority
CN
China
Prior art keywords
carbon block
cathode carbon
cell cathode
electromagnetic induction
solid slag
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201811563366.4A
Other languages
English (en)
Inventor
袁利民
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to CN201811563366.4A priority Critical patent/CN109647854A/zh
Publication of CN109647854A publication Critical patent/CN109647854A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B09—DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
    • B09B—DISPOSAL OF SOLID WASTE
    • B09B3/00—Destroying solid waste or transforming solid waste into something useful or harmless
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B09—DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
    • B09B—DISPOSAL OF SOLID WASTE
    • B09B3/00—Destroying solid waste or transforming solid waste into something useful or harmless
    • B09B3/80—Destroying solid waste or transforming solid waste into something useful or harmless involving an extraction step
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B09—DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
    • B09B—DISPOSAL OF SOLID WASTE
    • B09B5/00—Operations not covered by a single other subclass or by a single other group in this subclass
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01D—COMPOUNDS OF ALKALI METALS, i.e. LITHIUM, SODIUM, POTASSIUM, RUBIDIUM, CAESIUM, OR FRANCIUM
    • C01D3/00—Halides of sodium, potassium or alkali metals in general
    • C01D3/02—Fluorides
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01F—COMPOUNDS OF THE METALS BERYLLIUM, MAGNESIUM, ALUMINIUM, CALCIUM, STRONTIUM, BARIUM, RADIUM, THORIUM, OR OF THE RARE-EARTH METALS
    • C01F7/00—Compounds of aluminium
    • C01F7/48—Halides, with or without other cations besides aluminium
    • C01F7/50—Fluorides
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B21/00—Obtaining aluminium
    • C22B21/0038—Obtaining aluminium by other processes
    • C22B21/0069—Obtaining aluminium by other processes from scrap, skimmings or any secondary source aluminium, e.g. recovery of alloy constituents

Abstract

本发明公开了一种铝电解槽阴极炭块的无害化处理方法，通过将铝电解槽阴极炭块送入电磁感应炉中进行高温加热，分离并回收有害氟化物，得到可再生利用的残余固态渣，实现能源的再生利用。

Description

一种铝电解槽阴极炭块的无害化处理方法
技术领域
本发明属于废弃物处理技术领域，具体涉及一种铝电解槽阴极炭块的无害化处理方法。
背景技术
在铝电解正常生产过程中，电解槽阴极炭块因电解质的渗透和阴极炭块的吸附作用，阴极炭块中含有大量氟化物和少量氰化物，属于危险废物，要有专门的环保设计场地存放，否则对环境污染很大，存储费用很高，占用场地，同时也不能保证做到绝对的环保要求。
目前开发和实验的环保处理方法大致都是火法处理，例如在烧制水泥、火力发电发电等生产中当作燃料使用，燃烧后的氟化物转化为难溶于水的复杂化合物，起到一定的环保作用，但是由于技术上尚有难以攻克的原因，都没能形成工业规模处理程度。
废阴极炭块中含有的Na、Mg、Al、K、Ca、F等元素都是电解铝生产中的有用原料，没有得到回收，是一种浪费。另外废阴极中的碳是制造铝电解生产中碳阳极的原料，制作成本远远高于普通燃料，当作燃料烧掉也不是经济做法。因此，找到一种工业规模经济环保和能够循环利用的处理方法显得尤为迫切。
发明内容
本发明的目的在于提供一种可以有效去除铝电解槽阴极炭块中污染物的方法。
一种铝电解槽阴极炭块的无害化处理方法，包括以下步骤：
(5)将废弃的铝电解槽阴极炭块经过粉碎碾磨筛分出金属铝，再经过比重分选法分出高比重的硅酸铁和硫化铁，然后投入到电磁感应炉中；
(6)将电磁感应炉的温度升到1573-1670℃，保持0.5小时，将加热产生的气体导入到冷却装置中，收集得到氟化铝产物；
(7)当氟化铝完全分离后，继续升温至1695-1730℃，将加热产生的气体导入到冷却装置中，收集得到氟化钠产物；
(8)待恒重后，收集残余固态渣。
进一步地，步骤(1)中，铝电解槽阴极炭块颗粒的粒径≤0.5mm。
进一步地，采用中频电磁感应炉。
进一步地，废弃的铝电解槽阴极炭块的主要化学组成为：C 31-34wt％，Al2O3 34-37wt％，Na3AlF6 14-16wt％，Al 8-10wt％，Fe2SiO4 4.5-6.6wt％。
进一步地，所述固态渣的主要成分为炭和氧化铝，两者的重量之和占固态渣总重量的95％以上。
本发明的有益效果：本发明的处理工艺简单，当受污染的阴极炭块置于交变磁场中，炭块会发生涡流效应，产生焦耳热，表面温度升高，在高温作用下，污染因子F元素得到有效的分离和回收，同时其他元素物质获得高价值的回收利用，处理后得到的固态渣不含F元素，有效再生成分C和氧化铝的有效含量在95wt％以上。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做进一步说明。
实施例1
一种铝电解槽阴极炭块的无害化处理方法，包括以下步骤：
(1)将废弃的铝电解槽阴极炭块经过粉碎碾磨成粒径为的颗粒，筛分出金属铝，再经过比重分选法分出高比重的硅酸铁和硫化铁，然后投入到中频电磁感应炉中，其中废弃的铝电解槽阴极炭块的组成如下：
物质组成
(2)氧化铝电解过程中电解槽内阴极炭块为铝离子提供电子而还原成为金属铝，阴极材料具有良好的导电性能，室温电阻率(μΩ·m)≤30，在交变磁场中会产生电磁效应，形成涡流发热，将电磁感应炉的温度升到1573℃，保持0.5小时，氟化铝开始气化从系统中分离出来，保持此温度使氟化铝完全气化分离，气态氟化铝导入到冷却装置收集得到氟化铝产物；
(3)当氟化铝完全分离后，继续升温至1695℃，氟化钠开始气化从系统中分离，保持温度大于1695℃充分时间，直至氟化钠完全气化，气态氟化钠导入到冷却装置收集得到氟化钠产物；
(4)待恒重后，收集残余固态渣。固态渣中不含F离子，固态渣的组成参见下表：
固态渣组分
元素 C SiO<sub>2</sub> Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>
wt％ 48.57 0.66 47.14

Claims (5)

1.一种铝电解槽阴极炭块的无害化处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将废弃的铝电解槽阴极炭块经过粉碎碾磨筛分出金属铝，再经过比重分选法分出高比重的硅酸铁和硫化铁，然后投入到电磁感应炉中；
(2)将电磁感应炉的温度升到1573-1670℃，保持0.5小时，将加热产生的气体导入到冷却装置中，收集得到氟化铝产物；
(3)当氟化铝完全分离后，继续升温至1695-1730℃，将加热产生的气体导入到冷却装置中，收集得到氟化钠产物；
(4)待恒重后，收集残余固态渣。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)中，铝电解槽阴极炭块颗粒的粒径≤0.5mm。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，采用中频电磁感应炉。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，废弃的铝电解槽阴极炭块的主要化学组成为：C 31-34wt％，Al2O3 34-37wt％，Na3AlF6 14-16wt％，Al 8-10wt％，Fe2SiO4 4.5-6.6wt％。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述固态渣的主要成分为炭和氧化铝，两者的重量之和占固态渣总重量的95％以上。
CN201811563366.4A 2018-12-20 2018-12-20 一种铝电解槽阴极炭块的无害化处理方法 Pending CN109647854A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811563366.4A CN109647854A (zh) 2018-12-20 2018-12-20 一种铝电解槽阴极炭块的无害化处理方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811563366.4A CN109647854A (zh) 2018-12-20 2018-12-20 一种铝电解槽阴极炭块的无害化处理方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN109647854A true CN109647854A (zh) 2019-04-19

Family

ID=66115350

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201811563366.4A Pending CN109647854A (zh) 2018-12-20 2018-12-20 一种铝电解槽阴极炭块的无害化处理方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN109647854A (zh)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009156761A2 (en) * 2008-06-25 2009-12-30 Horizon Ventures Limited Processing of waste
JP2012125666A (ja) * 2010-12-13 2012-07-05 Nichikon Seisakusho:Kk 金属スクラップの処理装置
CN105132950A (zh) * 2015-09-09 2015-12-09 郑州经纬科技实业有限公司 用电解铝废阴极炭块生产全石墨化碳素制品的系统及方法
CN106269787A (zh) * 2016-08-05 2017-01-04 北京矿冶研究总院 一种用于处置电解铝废阴极的高温连续式处理方法
CN107177863A (zh) * 2017-04-06 2017-09-19 中冶天工集团有限公司 一种用于铝电解槽阴极钢棒的加热装置及使用方法
CN107677134A (zh) * 2017-09-28 2018-02-09 中南大学 一种铝电解槽用阳极炭块热处理炉
CN107904621A (zh) * 2017-11-09 2018-04-13 北京科技大学 一种铝电解槽废阴极炭块的再生处理方法

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009156761A2 (en) * 2008-06-25 2009-12-30 Horizon Ventures Limited Processing of waste
JP2012125666A (ja) * 2010-12-13 2012-07-05 Nichikon Seisakusho:Kk 金属スクラップの処理装置
CN105132950A (zh) * 2015-09-09 2015-12-09 郑州经纬科技实业有限公司 用电解铝废阴极炭块生产全石墨化碳素制品的系统及方法
CN106269787A (zh) * 2016-08-05 2017-01-04 北京矿冶研究总院 一种用于处置电解铝废阴极的高温连续式处理方法
CN107177863A (zh) * 2017-04-06 2017-09-19 中冶天工集团有限公司 一种用于铝电解槽阴极钢棒的加热装置及使用方法
CN107677134A (zh) * 2017-09-28 2018-02-09 中南大学 一种铝电解槽用阳极炭块热处理炉
CN107904621A (zh) * 2017-11-09 2018-04-13 北京科技大学 一种铝电解槽废阴极炭块的再生处理方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107964593B (zh) 一种通过氯化焙烧蒸发回收报废锂电池渣中锂的方法
CN105642649A (zh) 一种电解铝废阴极的高温处置方法
CN101798691B (zh) 一种回收铝电解槽废阴极的方法
CN109020231B (zh) 一种制备合金铁和微晶玻璃的方法
CN104028530B (zh) 废旧电路板的处理方法
Zhao et al. Recycling and utilization of spent potlining by different high temperature treatments
CN107460327A (zh) 一种电炉炼钢含铅锌粉尘的综合回收利用方法
CN106345794A (zh) 一种废线路板微波无氧裂解处理方法
CN107904621A (zh) 一种铝电解槽废阴极炭块的再生处理方法
CN105969992A (zh) 一种从废弃电路板中回收精锡的方法
CN107857263A (zh) 一种超声波碱浸和加压酸浸联合处理电解铝废阴极炭块的方法
CN104962744A (zh) 一种废弃crt锥玻璃脱铅无害化制备玻璃微珠的方法
CN107720723A (zh) 一种全面处理铝电解槽废槽衬的方法
CN104291784B (zh) 一种垃圾焚烧飞灰无害化处理方法
CN104624605A (zh) 废旧铝电解电容器的处理与资源化回收方法
CN104278155A (zh) 从废弃crt含铅玻璃中冶炼出铅
CN105239097A (zh) 一种铝电解阳极炭渣的水淬和分选处理方法
CN108083274A (zh) 超高温连续式石墨提纯设备及方法
CN106119550A (zh) 一种废弃液晶面板机械剥离产物中铟的回收方法
CN109647854A (zh) 一种铝电解槽阴极炭块的无害化处理方法
Zhu et al. Recovery of fluoride from spent cathode carbon block by combustion combined with water leaching process
CN101525698A (zh) 一种制备高纯镍锭的方法
CN103146939A (zh) 一种降低铅黄铜中铅含量的方法
CN103028592B (zh) 一种电解槽大修槽渣回收用水的循环利用方法
CN105132691B (zh) 一种从废旧印刷线路板中提取金属铜的方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20190419

RJ01 Rejection of invention patent application after publication