CN1895803A - 一种处理铝电解槽废槽衬的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种处理铝电解槽废槽衬的方法，其特征在于其处理过程为：(1)将包括废阴极炭块、废耐火材料在内的废槽衬破碎，加入粉煤灰、生石灰均匀混合、磨细至粒度小于0.074mm后制团；(2)将所制团料在900－1100℃温度下，焙烧30－90分钟；(3)焙烧后物料磨细至粒度小于0.074mm，用浓度为0.5％－5％的石灰水浸出残余的可溶F－，过滤，所得滤液为NaOH溶液，所得滤渣主要成分为CaF2、Ca2SiO4、Ca4Si2O7F2、霞石和β－氧化铝。所得滤液可作为纯碱工业和氧化铝工业的原料，所得滤渣可作为水泥工业和耐火材料工业的原料。处理后消除了废槽衬的污染，并使废槽衬得到了有效利用。
Description
技术领域
一种处理铝电解槽废槽衬的方法，涉及一种电解生产金属铝过程中废弃的电解槽内衬，特别是包括废阴极炭块、废耐火材料在内的所有废槽内衬的无害化处理方法。
背景技术
电解铝生产过程中产生的废槽内衬，含有大量的可溶氟化物、氰化物，直接露天堆放污染大气，随雨水混入江河污染地表水源；填埋处理又污染土壤，并且随雨水渗入地下污染地下水，严重危害人类健康并对动植物生长造成极大危害。废槽衬的污染问题已成为影响铝工业全面协调可持续发展的重要问题之一。
关于铝电解槽废槽衬的无害化处理和综合利用方法，以往研究较多的是湿法技术处理废槽衬。采用湿法技术处理废槽衬，可回收部分碳质材料和氟化盐，但湿法技术存在其无法克服的技术难题：①毒害物质去除率低，造成二次污染，②处理设备的腐蚀问题难解决，③只对废阴极炭块有效果，对废耐火材料作用不大，因此湿法处理技术不能实现废槽衬的完全无害化处理。申请号为200410042564.8的发明是专利，公开了一种处理铝电解废槽衬的方法，是在废槽衬中加入含氧化钙和含二氧化硅的物料，混合均匀磨细，在回转窑中进行焙烧处理，处理后物料用石灰水进行二次反应。在工业实施过程中，该法受回转窑运行性能所限，存在反应速度慢，生产效率低的不足。
发明内容
本发明就是针对上述已有技术在处理铝电解槽废槽衬中存在的不足，提供一种使废槽衬完全无害化、处理成本低、易于工业实施的反应速度快、生产效率高的处理铝电解槽废槽衬的方法。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的。
一种处理铝电解槽废槽衬的方法，其特征在于其处理过程为：(1)将包括废阴极炭块、废耐火材料在内的废槽衬破碎，加入粉煤灰、生石灰均匀混合、磨细至粒度小于0.074mm后制团；(2)将所制团料在900-1100℃温度下，焙烧30-90分钟；(3)焙烧后物料磨细至粒度小于0.074mm，用浓度为0.5％-5％的石灰水浸出残余的可溶F-，过滤，所得滤液为NaOH溶液，所得滤渣主要成分为CaF2、Ca2SiO4、Ca4Si2O7F2、霞石和β-氧化铝。
本发明的一种处理铝电解槽废槽衬的方法，其特征在于粉煤灰配入量为废槽衬重量的5％-25％，所用粉煤灰可以是锅炉煤渣、煤气发生炉煤渣和发电厂煤灰的一种或两种混合或三种混合，粉煤灰含SiO2＞25％，Al2O3＞15％。
本发明的一种处理铝电解槽废槽衬的方法，其特征在于生石灰配入量为废槽衬重量的10％-40％，且生石灰含CaO＞85％。
本发明的一种处理铝电解槽废槽衬的方法，其特征在于所用焙烧设备是竖窑或沸腾炉。
本发明的一种处理铝电解槽废槽衬的方法，焙烧过程主要反应为： ， ， ， 。在废槽衬处理过程中有效利用了粉煤灰所含的SiO2、Al2O3、可燃物等有用成分，达到了以废治废、综合利用的目的。
本发明的一种处理铝电解槽废槽衬的方法，所得滤液为NaOH溶液，可作为纯碱工业和氧化铝工业的原料；所得滤渣中氟化物主要以CaF2和Ca4Si2O7F2形式存在，约占滤渣重量的20％，滤渣可作为水泥工业和耐火材料工业的原料。其工艺先进，技术可靠，易于工业化，所用各种原料来源广、价格便宜，处理过程中有效利用了废槽衬自身的热值，处理成本低、处理效果好。
具体实施方式
一种处理铝电解槽废槽衬的方法，其特征在于其处理过程为：(1)将包括废阴极炭块、废耐火材料在内的废槽衬破碎，加入粉煤灰、生石灰均匀混合、磨细至粒度小于0.074mm后制团；(2)将所制团料在900-1100℃温度下，焙烧30-90分钟；(3)焙烧后物料磨细至粒度小于0.074mm，用浓度为0.5％-5％的石灰水浸出残余的可溶F-，过滤，所得滤液为NaOH溶液，所得滤渣主要成分为CaF2、Ca2SiO4、Ca4Si2O7F2、霞石和β-氧化铝。粉煤灰配入量为废槽衬重量的5％-25％，所用粉煤灰可以是锅炉煤渣、煤气发生炉煤渣和发电厂煤灰的一种或两种混合或三种混合，粉煤灰含SiO2＞25％，Al2O3＞15％。生石灰配入量为废槽衬重量的10％-40％，且生石灰含CaO＞85％。所用焙烧设备是竖窑或沸腾炉。
本发明的方法以废槽衬为原料，以粉煤灰和生石灰为反应添加剂，三种物料混合均匀、磨粉、制团，加入工业窑炉中进行处理，处理后物料磨细，用石灰水进行浸出、过滤，所得滤液可作为纯碱工业和氧化铝工业的原料，所得滤渣可用作水泥工业、耐火材料工业的原料。消除了废槽衬的污染，并使废槽衬得到了有效利用。
下面结合实例对本发明的方法作进一步说明。
实施例1
制团原料中配入废槽衬1000克，配入生石灰100克，配入粉煤灰50克，将三种物料混合均匀，磨细至粒度小于0.074mm，制团，将团块加入竖窑或沸腾炉中进行焙烧，焙烧温度900℃，焙烧时间90min，焙烧后物料磨粉，用5％的石灰水浸出，过滤，滤液送氧化铝生产，滤渣作为水泥原料。
实施例2
制团原料中配入废槽衬1000克，配入生石灰230克，配入粉煤灰140克，将三种物料混合均匀，磨细至粒度小于0.074mm，制团，将团块加入竖窑或沸腾炉中进行焙烧，焙烧温度1000℃，焙烧时间60min，焙烧后物料磨粉，用1.5％的石灰水浸出，过滤，滤液送纯碱生产流程，滤渣作为耐火材料原料或水泥原料。
实施例3
制团原料中配入废槽衬1000克，配入生石灰400克，配入粉煤灰250克，将三种物料混合均匀，磨细至粒度小于0.074mm，制团，将团块加入竖窑或沸腾炉中进行焙烧，焙烧温度1100℃，焙烧时间30min，焙烧后物料磨粉，用0.5％的石灰水浸出，过滤，滤液送氧化铝生产，滤渣作为耐火材料原料。
Claims (4)
1.一种处理铝电解槽废槽衬的方法，其特征在于其处理过程为：(1)将包括废阴极炭块、废耐火材料在内的废槽衬破碎，加入粉煤灰、生石灰均匀混合、磨细至粒度小于0.074mm后制团；(2)将所制团料在900-1100℃温度下，焙烧30-90分钟；(3)焙烧后物料磨细至粒度小于0.074mm，用浓度为0.5％-5％的石灰水浸出残余的可溶F-，过滤，所得滤液为NaOH溶液，所得滤渣主要成分为CaF2、Ca2SiO4、Ca4Si2O7F2、霞石和β-氧化铝。
2.根据权利要求1所述的一种处理铝电解槽废槽衬的方法，其特征在于粉煤灰配入量为废槽衬重量的5％-25％，所用粉煤灰可以是锅炉煤渣、煤气发生炉煤渣和发电厂煤灰的一种或两种混合或三种混合，粉煤灰含SiO2＞25％，Al2O3＞15％。
3.根据权利要求1所述的一种处理铝电解槽废槽衬的方法，其特征在于生石灰配入量为废槽衬重量的10％-40％，且生石灰含CaO＞85％。
4.根据权利要求1所述的一种处理铝电解槽废槽衬的方法，其特征在于所用焙烧设备是竖窑或沸腾炉。
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