CN113480204A - 一种铝电解槽大修渣火力发电协同处理技术 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种铝电解槽大修渣火力发电协同处理技术，将废阴极炭块及大修渣有害固体废弃物冷却后，经破碎机破碎达到发电厂煤粉的使用细度要求，按照煤粉和大修渣1：（0.002～0.004）的比例混合后进行燃烧，少量氰化物直接在高温下分解，大量氟化物通过烟气进入电厂石灰石‑‑石膏法脱硫系统中与石灰石浆液反应，F‑与浆液中大量过量的Ca2+发生反应生成CaF2沉淀，其他未燃烧的固废经烧结后随煤渣排出，其主要成分为氧化铝、氧化硅等，可以作为水泥的生产原料使用。本发明创造性的解决了大修渣有害固体废弃物的污染问题，在处理有害固体废弃物的同时，实现了废物再利用。

Description

一种铝电解槽大修渣火力发电协同处理技术
技术领域：
本发明涉及一种铝电解槽大修渣火力发电协同处理技术，用于处理大修渣的有害固体废弃物，属于铝电解危废处理技术领域。
背景技术：
21世纪以来，我国电解铝工业得到迅猛发展。2018年我国电解铝产量达到3649万吨，产能已突破4000万吨，连续多年位居世界第一，产量占世界总产量的56.7%。与此同时，电解铝工业发展产生的环境污染问题也受到国家、行业和社会的高度关注。
在电解铝生产过程中会产生有害固体废弃物--大修渣，平均每生产一吨电解铝，会产生20～30kg的大修渣，按照我国目前的铝产量计算，每年产生大修渣近100万吨。如此量大的大修渣，对于我国的环境压力非常大，因为大修渣含有毒性较高的可溶氟化物和氰化物，如果处置不当，会随雨水混入江河、渗入地下，进而污染地表水、地下水和土壤，对周围生态环境、公众健康及动植物生长造成巨大危害。2016年版《国家危险废物名录》已明确规定，铝电解槽大修渣属于T 类工业危险废物，国家相关部门已经明确禁止建新大修渣储存渣场，因此现有填埋方式不能满足国家环保相关要求。大修渣无害化资源化处理，已成为电解铝行业亟待解决的重大难题之一。
发明内容：
本发明所要解决的技术问题是：提供一种铝电解槽大修渣火力发电协同处理技术，大修渣中的炭块、阳极糊替代部分无烟煤完成燃烧，氟化物通过脱硫系统实现固氟，其余固体废物经烧结后用于水泥生产的原料。
本发明为解决技术问题所采取的技术方案是：
一种铝电解槽大修渣火力发电协同处理技术，其具体步骤如下：
A、利用阳极拖车将电解槽大修时拆来的阴极炭块及带有铝硅质废料的阴极内衬废弃料运往废料清理厂房的废料存放冷却区进行冷却；
B、利用电动单梁桥式行车将冷却后的废料从废料存放冷却区吊往废料破碎区进行破碎；
C、将阴极炭块及带有铝硅质废料的阴极内衬废弃料送入颚式破碎机中进行初级破碎，破碎后的大块物料经由皮带机通过 100mm×300mm 刚格子孔落到地下输料系统皮带上，在钢格子的周围，设置有抽风系统，含尘气体通过抽风系统进入除尘系统；
D、落到地下输料系统皮带上的废料，通过连续运转的带式输送机进入二合一反击锤式破碎机中进行破碎，反击锤式破碎机进料口物料要求≤100×300mm，出料口物料要求≤5 mm，含尘气体通过抽风系统进入除尘系统；
E、立式磨粉机将破碎后的≤5 mm的危废粉碎料粉碎成细度≤0.2mm的危废粉碎料，含尘气体通过抽风系统进入除尘系统；
F、满足粒度要求的合格物料随风进入袋式收尘器进行收集，其余粒度的物料在分级机的离心力作用下返回粉磨机中继续进行重新粉磨；
G、从立式磨粉机出来的≤0.2mm的危废粉碎料经斗提落入标高4.8米容积为70立方的危废粉碎料料仓内；
H、危废粉碎料料仓内的≤0.2mm的危废粉碎料经伸缩阀门落入粉料罐运输车中，罐车拉至火力电厂打入煤仓中，煤粉和大修渣混合重量比为1：（0.002～0.004）；
I、大修渣与煤粉混合料进入燃烧室，大修渣中的炭块、阳极糊替代部分无烟煤，经高温释放热量，用于锅炉加热，其他杂质经高温烧结后进入煤渣中；
J、大修渣中少量氰化物在燃烧室高温状态下分解，氟化物进入石灰石-石膏法脱硫系统中与石灰石浆液反应，F-与浆液中大量过量的Ca2+发生反应生成CaF2沉淀，由于存在大量过量的Ca2+，上述反应较为彻底，生成的CaF2较为稳定，达到了固氟的目的，并随脱硫石膏排除，作为建材综合利用；
氰化物高温分解原理 6NaCN + 2AlF3 + 9CO2 = 6NaF + 3N2 + Al2O3 + 15CO
氟化物无害固化原理 2HF+Ca(OH)2= CaF2+2H2O
K、大修渣经烧结排出的煤渣中，主要成分为氧化铝和氧化硅，混合煤渣拉运到水泥厂中作为原料使用。
本发明的铝电解槽大修渣火力发电协同处理技术，经处理后，大修渣中的炭块、阳极糊替代部分无烟煤完成燃烧，氟化物通过脱硫系统实现固氟，其余固体废物经烧结后用于水泥的生产原料。本发明创造性的解决了大修渣有害固体废弃物的污染问题，在处理有害固体废弃物的同时，实现了废物再利用。
本发明将大修渣有害固体废弃物冷却后，经破碎机破碎，达到发电厂煤粉的使用细度要求，按照煤粉和大修渣1：0.003的比例混合后进行燃烧，少量氰化物直接在高温下分解，大量氟化物通过烟气进入电厂石灰石--石膏法脱硫系统中与石灰石浆液反应，F-与浆液中大量过量的Ca2+发生反应生成CaF2沉淀，其他未燃烧的固废经烧结后随煤渣排出，其主要成分为氧化铝、氧化硅等，可以作为水泥的生产原料使用。
具体实施方式：
下面结合具体实施例对本发明做进一步的解释和说明：
实施例1
一种铝电解槽大修渣火力发电协同处理技术，其具体步骤如下：
A、利用阳极拖车将电解槽大修时拆来的阴极炭块及带有铝硅质废料的阴极内衬废弃料运往废料清理厂房的废料存放冷却区进行冷却；
B、利用电动单梁桥式行车将冷却后的废料从废料存放冷却区吊往废料破碎区进行破碎；
C、将阴极炭块及带有铝硅质废料的阴极内衬废弃料送入颚式破碎机中进行初级破碎，破碎后的大块物料经由皮带机通过 100mm×300mm 刚格子孔落到地下输料系统皮带上，在钢格子的周围，设置有抽风系统，含尘气体通过抽风系统进入除尘系统；
D、落到地下输料系统皮带上的废料，通过连续运转的带式输送机进入二合一反击锤式破碎机中进行破碎，反击锤式破碎机进料口物料要求≤100×300mm，出料口物料要求≤5 mm，含尘气体通过抽风系统进入除尘系统；
E、立式磨粉机将破碎后的≤5 mm的危废粉碎料粉碎成细度≤0.2mm的危废粉碎料，含尘气体通过抽风系统进入除尘系统；
F、满足粒度要求的合格物料随风进入袋式收尘器进行收集，其余粒度的物料在分级机的离心力作用下返回粉磨机中继续进行重新粉磨；
G、从立式磨粉机出来的≤0.2mm的危废粉碎料经斗提落入标高4.8米容积为70立方的危废粉碎料料仓内；
H、危废粉碎料料仓内的≤0.2mm的危废粉碎料经伸缩阀门落入粉料罐运输车中，罐车拉至火力电厂打入煤仓中，煤粉和大修渣混合重量比为1：0.003；
I、大修渣与煤粉混合料进入燃烧室，大修渣中的炭块、阳极糊替代部分无烟煤，经高温释放热量，用于锅炉加热，其他杂质经高温烧结后进入煤渣中；
J、大修渣中少量氰化物在燃烧室高温状态下分解，氟化物进入石灰石-石膏法脱硫系统中与石灰石浆液反应，F-与浆液中大量过量的Ca2+发生反应生成CaF2沉淀，由于存在大量过量的Ca2+，上述反应较为彻底，生成的CaF2较为稳定，达到了固氟的目的，并随脱硫石膏排除，作为建材综合利用；
氰化物高温分解原理6NaCN + 2AlF3 + 9CO2(g) = 6NaF + 3N2(g) + Al2O3 +15CO(g)
氟化物无害固化原理 2HF+Ca(OH)2= CaF2+2H2O
K、大修渣经烧结排出的煤渣中，主要成分为氧化铝和氧化硅，混合煤渣拉运到水泥厂中作为原料使用。
该发明的铝电解槽大修渣火力发电协同处理技术，经处理后，大修渣中的炭块、阳极糊替代部分无烟煤完成燃烧，氟化物通过脱硫系统实现固氟，其余固体废物经烧结后用于水泥的生产原料。本发明创造性的解决了大修渣有害固体废弃物的污染问题，在处理有害固体废弃物的同时，实现了废物再利用。
该发明将大修渣有害固体废弃物冷却后，经破碎机破碎，达到发电厂煤粉的使用细度要求，按照煤粉和大修渣1：0.003的比例混合后进行燃烧，少量氰化物直接在高温下分解，大量氟化物通过烟气进入电厂石灰石--石膏法脱硫系统中与石灰石浆液反应，F-与浆液中大量过量的Ca2+发生反应生成CaF2沉淀，其他未燃烧的固废经烧结后随煤渣排出，其主要成分为氧化铝、氧化硅等，可以作为水泥的生产原料使用。
在该发明中，大修渣中的炭块、阳极糊替代部分无烟煤完成燃烧，氟化物通过脱硫系统实现固氟，其余固体废物经烧结后用于水泥生产的原料。本发明创造性的解决了大修渣有害固体废弃物的污染问题，在处理有害固体废弃物的同时，实现了废物再利用
实施例2
本实施例和实施例1基本相同，相同之处不重述，不同之处在于：在步骤“J”中，危废粉碎料经罐车拉至火力电厂打入煤仓中，煤粉和大修渣混合重量比为1：0.002。
实施例3
本实施例和实施例1基本相同，相同之处不重述，不同之处在于：在步骤“J”中，危废粉碎料经罐车拉至火力电厂打入煤仓中，煤粉和大修渣混合重量比为1：0.004。
以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种铝电解槽大修渣火力发电协同处理技术，其具体步骤如下：
A、利用阳极拖车将电解槽大修时拆下来的阴极炭块及带有铝硅质废料的阴极内衬废弃料运往废料清理厂房的废料存放冷却区进行冷却；
B、利用电动单梁桥式行车将冷却后的废料从废料存放冷却区吊往废料破碎区进行破碎；
C、将阴极炭块及带有铝硅质废料的阴极内衬废弃料送入颚式破碎机中进行初级破碎，破碎后的大块物料经由皮带机通过 100mm×300mm 刚格子孔落到地下输料系统皮带上，在钢格子的周围，设置有抽风系统，含尘气体通过抽风系统进入除尘系统；
D、落到地下输料系统皮带上的废料，通过连续运转的带式输送机进入二合一反击锤式破碎机中进行破碎，反击锤式破碎机进料口物料要求≤100×300mm，出料口物料要求≤5mm，含尘气体通过抽风系统进入除尘系统；
E、立式磨粉机将破碎后的≤5 mm的危废粉碎料粉碎成细度≤0.2mm的危废粉碎料，含尘气体通过抽风系统进入除尘系统；
F、满足粒度要求的合格物料随风进入袋式收尘器进行收集，其余粒度的物料在分级机的离心力作用下返回粉磨机中继续进行重新粉磨；
G、从立式磨粉机出来的≤0.2mm的危废粉碎料经斗提落入标高4.8米容积为70立方的危废粉碎料料仓内；
H、危废粉碎料料仓内的≤0.2mm的危废粉碎料经伸缩阀门落入粉料罐运输车中，罐车拉至火力电厂打入煤仓中，煤粉和大修渣混合重量比为1：（0.002～0.004）；
I、大修渣与煤粉混合料进入燃烧室，大修渣中的炭块、阳极糊替代部分无烟煤，经高温释放热量，用于锅炉加热，其他杂质经高温烧结后进入煤渣中；
J、大修渣中少量氰化物在燃烧室高温状态下分解，氟化物进入石灰石-石膏法脱硫系统中与石灰石浆液反应，F-与浆液中大量过量的Ca2+发生反应生成CaF2沉淀，由于存在大量过量的Ca2+，上述反应较为彻底，生成的CaF2较为稳定，达到了固氟的目的，并随脱硫石膏排除，作为建材综合利用；
氰化物高温分解原理 6NaCN + 2AlF3 + 9CO2 = 6NaF + 3N2 + Al2O3 + 15CO
氟化物无害固化原理 2HF+Ca(OH)2= CaF2+2H2O
K、大修渣经烧结排出的煤渣中，主要成分为氧化铝和氧化硅，混合煤渣拉运到水泥厂中作为原料使用。
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