CN115365269A - 一种处理电解铝废料的方法 - Google Patents

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    • Y02P10/20—Recycling

Abstract

本发明公开一种处理电解铝废料的方法，用以对电解铝废料进行处理并同步获得碳素制品及氟化盐，具体操作如下：1）粉碎：将所述电解铝废料破碎，并将其按照1g‑20g的标准进行分化；2）混合料：将粉碎后的电解铝废料颗粒通过氟化钠和氟化盐对其混合反应并将其混合物在1000‑1500℃熏蒸30分钟左右，再混入惰性气体与六氟合铝酸铵最终得到最终混合料；本发明所使用的原料脱硫、脱氟的原料廉价易得，处理步骤较简单，降低了企业的成本费用，达到以废治废的目的。电解铝烟气的脱硫、脱氟效果显著，免去不必要的资源浪费，降低企业环保压力。且该工艺具有工艺流程简单、流程短、能耗与成本低的特点。

Description

一种处理电解铝废料的方法
技术领域
本发明涉及技术领域，尤其涉及一种处理电解铝废料的方法。
背景技术
在现代化铝电解生产中的主要原材料包括了氧化铝、电解质、氟化盐、冰晶石等，使得电解铝液中难免含有大量的钠、镁、锂、钙等碱金属和碱土金属，以及非金属夹杂物(主要有氯化铝、电解质、氟化盐等)，目前，铝电解过程中，阴极上发生的主要反应是熔于冰晶石(Na2AIFeNa2AIF6)中的AI3+被还原成液态金属铝，汇积于炭质槽底表面，铝液和炭质槽底均为电解槽的导电阴极。由于电解质熔体中有各种氟化物、杂质，在电场的作用下电解产生的熔盐对阴极炭块发生侵蚀和冲刷等作用，加上热应力的作用，使阴极材料发生变形、隆起、断裂，甚而破损为废阴极。
再者，由于各个铝厂的地域和地方政策不同，废料中的杂质成分也不相同，无疑增加了对设计处理电解铝废料的方法的难度，目前铝废料中的资源仅仅可以回收很小一部分，剩余的废铝灰铝渣堆积在厂区或填埋，不仅造成资源的浪费，同时也带来环境的污染。
发明内容
本发明提供一种处理电解铝废料的方法，用以解决电解铝废料在处理时面临的兼容性问题以及后续带来的资源浪费和环境污染等问题。
一种处理电解铝废料的方法，用以对电解铝废料进行处理并同步获得碳素制品及氟化盐，具体操作如下：
1）粉碎：将所述电解铝废料破碎，并将其按照1g-20g的标准进行分化；
2）混合料：将粉碎后的电解铝废料颗粒通过氟化钠和氟化盐对其混合反应电解铝废料颗粒、氟化钠和氟化盐的质量比为1:0.5：1.5，并将其混合物在1000-1500℃熏蒸30分钟左右，再混入3-10L氦气与50-150g六氟合铝酸铵最终得到最终混合料；
3）将最终混合料通入回收池中经硫酸锰和纯净水过滤2-4小时；
4）碳灰处理：将步骤3）中过滤的混合料冷却干燥后，进行后达标排放；
5）废水废气处理：将步骤3处理之后的电解铝废气废水经通过烟气水幕过滤后达标排放。
优选地，所述与混合料粒径不大于2mm。
优选地，所述电解铝废气的流速为2.0-4.1m/s。
优选地，所述回收池的出口处还设有烟气冷却室及捕收装置，所述烟气冷却室的温度可调节且与所述捕收装置相配合。
本发明的优点和技术效果：
本发明所使用的原料脱硫、脱氟的原料廉价易得，处理步骤较简单，降低了企业的成本费用，达到以废治废的目的。电解铝烟气的脱硫、脱氟效果显著，免去不必要的资源浪费，降低企业环保压力。发明可以在预期内实现较理想的脱硫、脱氟效果以及铝灰的资源化回收利用，且该工艺具有工艺流程简单、流程短、能耗与成本低的特点，在电解铝工业中烟气的脱硫、脱氟和铝灰资源化回收方面有很好的应用前景。
具体实施方式
为了使本发明的目的和优点更加清楚明白，下面结合实施例对本发明作进一步描述；应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。
下面参照本发明的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本发明的技术原理，并非在限制本发明的保护范围。
一种处理电解铝废料的方法，用以对电解铝废料进行处理并同步获得碳素制品及氟化盐，具体操作如下：
1）粉碎：将所述电解铝废料破碎，并将其按照1g-20g的标准进行分化；
2）混合料：将粉碎后的电解铝废料颗粒通过氟化钠和氟化盐对其混合反应电解铝废料颗粒、氟化钠和氟化盐的质量比为1:0.5：1.5，并将其混合物在1000-1500℃熏蒸30分钟左右，再混入3-10L氦气与50-150g六氟合铝酸铵最终得到最终混合料；
3）将最终混合料通入回收池中经硫酸锰和纯净水过滤2-4小时；
4）碳灰处理：将步骤3）中过滤的混合料冷却干燥后，进行后达标排放；
5）废水废气处理：将步骤3处理之后的电解铝废气废水经通过烟气水幕过滤后达标排放。
优选地，所述与混合料粒径不大于2mm。
优选地，所述电解铝废气的流速为2.0-4.1m/s。
优选地，所述回收池的出口处还设有烟气冷却室及捕收装置，所述烟气冷却室的温度可调节且与所述捕收装置相配合。
为实现无害化生产，烟气冷却室的出口处还设有收尘装置，经烟气冷却室处理后的剩余气体进入收尘装置进行处理，得到洁净空气，并通过管路直接排入大气，从而实现了无害化处理的目的。其中，收尘装置可以为重力式收尘装置或布袋收尘装置或重力式收尘装置与布袋收尘装置相结合的收尘装置。特别的，收尘装置并不仅局限于上述收尘装置，也可以为旋风收尘装置或湿式收尘装置或静电收尘装置或脱硫收尘装置等。
在步骤中，电解铝废物先经过缓冷室冷却后，再进入冷却室冷却，且冷却室的出口处依次连接有出料装置及碳素制品回收装置。缓冷室用于将高温煅烧后的电解铝废阴极碳粒缓慢冷却到常温，再进入冷却室进行进一步地冷却作业，不仅有利于节约冷却室的能耗，提高了生产效率，而且还有利于处理后的产品性能均匀、品质稳定。
将电解铝废物，加入到高温区温度可以达到 1000-1500℃，可以理解是，在此的高温区中，可以根据实际情况建立多层次连续的锻造炉中，最高温度可达3000℃，最高可经过72小时连续工作，所得到的碳素产品固定碳含量达到98-99％，石墨化度达到80-85％；主要包括复燃、冷却、收尘及捕收工序；经收尘处理后的烟气经过脱硫脱硝排入大气。其中，收尘产品为氟化物含量约为55％、碳酸钠含量约为 45％的混合物。

Claims (4)

1.一种处理电解铝废料的方法，其特征在于，包括有如下步骤：
1）粉碎：将电解铝废料破碎，并将其按照1g-20g的标准进行分化；
2）混合料：将粉碎后的电解铝废料颗粒通过氟化钠和氟化盐对其混合反应电解铝废料颗粒、氟化钠和氟化盐的质量比为1:0.5：1.5，并将其混合物在1000-1500℃熏蒸30分钟左右，再混入3-10L氦气与50-150g六氟合铝酸铵最终得到最终混合料；
3）将最终混合料通入回收池中经硫酸锰和纯净水过滤2-4小时；
4）碳灰处理：将步骤3）中过滤的混合料冷却干燥后，进行后达标排放；
5）废水废气处理：将步骤3处理之后的电解铝废气废水经通过烟气水幕过滤后达标排放。
2.根据权利要求1所述的一种处理电解铝废料的方法，其特征在于： 在步骤2中，所述与混合料粒径不大于2mm。
3.根据权利要求1所述的一种处理电解铝废料的方法，其特征在于： 在步骤5中，所述电解铝废气的流速为2.0-4.1m/s。
4.根据权利要求1所述的一种处理电解铝废料的方法，其特征在于： 在步骤3中，所述回收池的出口处还设有烟气冷却室及捕收装置，所述烟气冷却室的温度可调节且与所述捕收装置相配合。
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