CN111455407A - 一种铝电解槽大修渣中氰化物的处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种铝电解槽大修渣中氰化物的处理方法,包括以下步骤:A)选取铝电解槽大修渣中的保温砖、耐火砖和防渗料中的一种或多种,得到混合初始原料,将所述初始混合原料磨制粉末,得到混合原料;B)将所述混合原料进行电解。本发明采用了一种全新的方法来处理电解槽大修渣,通过将大修渣粉碎后投入电解槽电解,通过电解法,在通电条件下将氰基氧化处理成无害的二氧化碳和氮气,完成了对氰化物的有效处理。
Description
技术领域
本发明涉及铝电解技术领域,尤其涉及一种铝电解槽大修渣中氰化物的处理方法。
背景技术
我国是铝工业制造大国,氧化铝、电解铝产量均占世界40%以上;在铝生产过程中,产生了大量危废物,俗称大修渣。近几年,随着国家环保要求的不断提高,铝电解工业中大量的废渣处理问题已成为相关企业需要解决的首要问题,迫切需要提出经济可行的废渣利用新技术。
目前铝电解工业中,常见的电解槽大修渣为铝硅质大修渣,其来源一般为电解槽内的轻质浇注料、陶瓷纤维板、粘土质隔热耐火砖、干式防渗料、高铝耐火砖、高强浇注料以及防渗砖等材料。大修渣中虽然有大量的污染物成分,但是其中也含有很多有用的成分。大修渣中,炭质材料约占37%,氟化盐约占30%,其他物质主要是霞石、β-氧化铝,少量的碳化铝、氮化铝、铝铁合金和微量氰化物(约0.2%),其中氟化物具有强烈的腐蚀性,氰化物为剧毒物质。这些废渣的产量每年高达数亿吨,尚未得到利用,只能采用堆积的方法处理,造成了较严重的环境污染。因此,电解槽大修渣属于工业固体危险废物,是电解铝工业主要环境污染源之一。
在大修渣的无害化处理中,一般有如下几种方法:火法、湿法、堆存、填埋和送危废中心。后面两种均未实现对大修渣的无害化处理。火法和湿法可以对大修渣进行无害化处理,火法工艺通过高温,使得大修渣中的氰化物在高温下分解,达到大修渣处理的目的。该方法对氰化物的处理较为彻底,处理效果好,但对处理设备要求较高,投资要求大,因此该方法未得到广泛推广。湿法处理通过加入强氧化试剂,例如臭氧和次氯酸钠等,将大修渣内的氰化物氧化,达到处理的效果。湿法处理较为简单,对设备的要求相对较低,但处理效果无法与火法处理相提并论。因此,大修渣中氰化物的有效处理是十分必要的。
发明内容
本发明解决的技术问题在于提供一种铝电解槽大修渣中氰化物的处理方法,该处理方法可实现对大修渣中氰化物的有效去除,且无需投入新设备。
有鉴于此,本申请提供了一种铝电解槽大修渣中氰化物的处理方法,包括以下步骤:
A)选取铝电解槽大修渣中的保温砖、耐火砖和防渗料中的一种或多种,得到混合初始原料,将所述初始混合原料磨制粉末,得到混合原料;
B)将所述混合原料进行电解。
优选的,所述混合原料的粒径不大于200μm。
优选的,所述混合原料的粒径为150~200μm。
优选的,在所述电解前还包括:
将锂盐和含氯的化合物中的一种或多种与所述混合原料混合。
优选的,在进行电解前还包括:
将所述混合原料与氯化锂混合。
优选的,所述混合原料与所述氯化锂的质量比为(800~1200):1。
优选的,所述电解的电流密度为0.6~0.8A/cm2,电压为3.9~4.2V。
优选的,所述电解在铝电解槽中进行。
本申请提供了一种铝电解槽大修渣中氰化物的处理方法,该方法通过将大修渣中的保温砖、耐火砖和防渗料中的一种或多种混合后磨成粉末状态再进行电解,使大修渣中的氰化物发生氧化反应,最终大修渣中的氰化物完全去除;该方法无需投入新设备,且对大修渣中氰化物的处理效果显著。
具体实施方式
为了进一步理解本发明,下面结合实施例对本发明优选实施方案进行描述,但是应当理解,这些描述只是为进一步说明本发明的特征和优点,而不是对本发明权利要求的限制。
针对现有技术大修渣的处理以及氰化物难以去除的问题,本申请提供了一种铝电解槽大修渣中氰化物的处理方法,该方法利用铝电解槽中的电解实现了氰化物的氧化,由此将大修渣中的氰化物完全除去。具体的,本发明实施例公开了一种铝电解槽大修渣中氰化物的处理方法,包括以下步骤:
A)选取铝电解槽大修渣中的保温砖、耐火砖和防渗料中的一种或多种,得到混合初始原料,将所述初始混合原料磨制粉末,得到混合原料;
B)将所述混合原料进行电解。
在上述铝电解槽大修渣中氰化物处理的过程中,本申请并没有将所述的大修渣进行处理,而是选择了大修渣中的保温砖、耐火砖和防渗料,其可溶于电解质能够进行有效电解。在原料选择完毕后,则将得到的混合初始原料磨制粉末,以加速电解反应的进行,由此得到混合原料。在具体实施例中,所述混合原料的粒径小于200μm,更具体的,所述混合原料的粒径为150~200μm。大修渣若由块状进行反应,一方面通电时块状物导电率较低,氰化物基团难以被电解发生氧化反应,处理效果不明显;另一方面在反应过程中块状大修渣逐步分解,所耗时间较长,若将其磨成200μm以下,比表面积显著增大,溶解时间大大降低,可增强氰化物处理效果。
本发明然后将上述混合原料进行电解,所述电解在铝电解槽中进行,在电解过程中氰化物基团CN-可以在电解条件下被氧化,发生氧化反应;同时电解槽内为了促进氰化物的分解,可加入氯化锂;该物质有两方面的促进作用:一方面Li盐有助于降低电解质初晶温度,提高过热度,降低电解质的粘度,这都极大的促进了大修渣的溶解,有利于电解反应的发生;另一方面Cl离子在阳极被氧化成Cl2和ClO-,而氯气与次氯酸根具有强氧化性,能将CN氧化成CO2和N2。在具体电解的过程中,若仅仅为促进大修渣的溶解可添加其他锂盐,若仅仅为促进氰基的氧化反应,可添加其它含氯的化合物。所述电解为本领域技术人员熟知的电解,对此本申请没有特别的限制。本发明所选电解槽电压在3.9~4.2V内,电流密度为0.6~0.8A/cm2。
本申请提供了一种铝电解槽大修渣中氰化物的处理方法,该处理方法不同于火法和湿法工艺,本发明采用了一种全新的方法思路来处理电解槽大修渣,通过将大修渣粉碎后投入电解槽电解,通过电解法,在通电条件下将氰基氧化处理成无害的二氧化碳和氮气,完成对氰化物的有效处理。
为了进一步理解本发明,下面结合实施例对本发明提供的铝电解槽大修渣中氰化物的处理方法进行详细说明,本发明的保护范围不受以下实施例的限制。
实施例1
1、取槽大修渣中的相对完整的保温砖、耐火砖与防渗料,通过球磨机将其磨至粒径150~200微米;
2、将磨好的物料与氯化锂按1000:1的比例混合,配制成料;
3、通过铝电解槽的下料装置打孔后,由人工通过特制装置将步骤2)的配料通过打孔加入电解槽内,进行电解。
效果数据:经实验验证,通过对大修渣进行实施例1的处理,以340kA槽为例,该槽电压为4.1V,电流密度为0.72A/cm2,每槽每日可处理500kg大修渣;取处理后的电解质进行氰化物含量化验,在该电解质中无法检测到氰化物含量信息,证明氰化物已完全处理。
以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以对本发明进行若干改进和修饰,这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (8)
1.一种铝电解槽大修渣中氰化物的处理方法,包括以下步骤:
A)选取铝电解槽大修渣中的保温砖、耐火砖和防渗料中的一种或多种,得到混合初始原料,将所述初始混合原料磨制粉末,得到混合原料;
B)将所述混合原料进行电解。
2.根据权利要求1所述的处理方法,其特征在于,所述混合原料的粒径不大于200μm。
3.根据权利要求1所述的处理方法,其特征在于,所述混合原料的粒径为150~200μm。
4.根据权利要求1所述的处理方法,其特征在于,在所述电解前还包括:
将锂盐和含氯的化合物中的一种或多种与所述混合原料混合。
5.根据权利要求1所述的处理方法,其特征在于,在进行电解前还包括:
将所述混合原料与氯化锂混合。
6.根据权利要求5所述的处理方法,其特征在于,所述混合原料与所述氯化锂的质量比为(800~1200):1。
7.根据权利要求1所述的处理方法,其特征在于,所述电解的电流密度为0.6~0.8A/cm2,电压为3.9~4.2V。
8.根据权利要求1~7任一项所述的处理方法,其特征在于,所述电解在铝电解槽中进行。
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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