CN206168934U - 一种电解铝大修渣处理系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种电解铝大修渣处理系统，该系统包括破碎机，焙烧炉，皮带输送机，料仓，循环液喷头，球磨机，反应器，药剂箱，固液分离机，循环液储存池，循环泵，各个设备之间通过输送管道或者输送管道及阀门相互连接；该系统能够使用化学方法有效的处理电解铝生产过程中产生的大修渣，避免了大量含有氟、氰的大修渣对环境造成的严重污染；能够通过简单的操作完成对大修渣的处理，且使用试剂较少、能够有效避免HCN、NH3和CH4等有害或危险气体的产生；对处理的大修渣进行回收再利用，具有较好的社会经济效益。
Description
技术领域
本实用新型属于环保技术领域，具体涉及一种电解铝大修渣处理系统。
背景技术
目前，电解槽是电解法生产金属铝的主要装备，电解槽内衬因使用寿命的原因需要定期进行维修和更换，其替换下来的大修渣主要成分是一些耐火材料、防渗料、浇注料以及碳素材料。因生产过程中需要加入电解质（主要是氟化铝、氟化钠、冰晶石）、加上高温生产时大修渣中进入很多氟化物和氰化物，导致大修渣氰化物和氟化物含量超标，被国家列为难以处理的高危废弃物，由于氰化物的毒性很大，所以对工业废水中的氰化物排放标准应严格控制在0.05mg/L以下；过量的氟化物污染土壤及水体形成高氟水、高氟土壤，饮用高氟水会形成氟骨病，严重影响身体健康，国家对废水排放的含氟浓度标准是1mg/L以下。
据调查测算，一个40万吨电解铝企业每年的大修渣可达到6000吨的累积量，据公开报道2015年底我国的电解铝产能已达到3010万吨，则一年的大修渣产量约为45万吨，给电解铝企业周边的生态环境造成严重隐患。现有电解铝大修渣的处理方法为：将每年替换下来的大修渣输送到无渗漏的堆放场堆放或送到专业建造的安全填埋场填埋，以防有害物质随雨水等渗透到地层的地下水、土壤而危害人类健康和动植物生长。该处理方法不仅浪费了大量的可再利用资源，而且防渗漏措施费时、费力，且渗漏出现问题时则会对周边环境造成严重的污染。公开号为103239828A及公开号为101444660的发明专利公开了直接在水溶液中通过加入除氰剂、除氟剂处理电解铝大修渣的方法，该方法在大修渣与水接触的过程中，大修渣内的氮化铝、碳化铝和铁氰化物容易与水反应，常温下反应剧烈，生成HCN、NH3和CH4气体直接排放到空气中，污染空气、危害人体健康，其中HCN为剧毒气体，空气中最高容许浓度为0.3mg/m3，致死量为1mg/kg（体重）；NH3能灼伤皮肤、眼睛、呼吸器官的粘膜，人体吸入过多，会引起肺肿胀，以至死亡；CH4容易燃烧爆炸。
发明内容
针对上述问题，本实用新型提供了一种电解铝大修渣处理系统。该系统对大修渣进行回收处理、达到资源再利用，且在对大修渣处理的过程中有效避免了HCN、NH3、CH4等有害物质的产生。
本实用新型是通过以下技术方案实现的
一种电解铝大修渣处理系统，该系统包括破碎机，焙烧炉，皮带输送机，料仓，循环水喷头，球磨机，药剂箱，Ⅰ段反应器，固液分离机，循环液储存池，循环泵；所述的破碎机物料出口与焙烧炉的物料进口相连接，焙烧炉物料出口与皮带输送机相连接，皮带输送机物料出口与料仓的进口相连接，料仓出口与球磨机的物料进口相连接，球磨机的物料出口与Ⅰ段反应器的物料进口相连接，Ⅰ段反应器的物料出口A通过输送管道及阀门与三通管接头C连接，然后通过三通管接头C及输送管道与固液分离机相连接，固液分离机通过输送管道与循环液储存池相连接，所述的循环液储存池通过输送管道与循环泵相连通，循环泵通过输送管道及阀门与循环液喷头相连通，循环液喷头的出口与球磨机相连通；所述的药剂箱通过输送管道及阀门与Ⅰ段反应器的进料口相连接。
所述的电解铝大修渣处理系统，该系统还包括输送泵，Ⅱ段反应器；所述的Ⅰ段反应器设有另一物料出口B，该出口B通过输送管道与输送泵相连接，输送泵通过输送管道与Ⅱ段反应器的物料进口相连接，Ⅱ段反应器的物料出口通过输送管道及阀门与三通管接头C相连接，然后通过三通管接头C及输送管道与固液分离机相连接。
所述的电解铝大修渣处理系统，所述Ⅰ段反应器的物料出口A设置在Ⅰ段反应器的下端底面边缘处，物料出口B与物料出口A设置在同一水平线上。
所述的电解铝大修渣处理系统，所述的药剂箱通过输送管道及阀门与Ⅱ段反应器的进料口相连接。
所述的电解铝大修渣处理系统，所述连接循环泵与循环液喷头的输送管道上面设有两个出料口，分别通过输送管道及阀门与Ⅰ段反应器的进料口相连接、与Ⅱ段反应器的进料口相连接。
所述的电解铝大修渣处理系统，所述的皮带输送机为密封式大倾角皮带输送机。
本实用新型具有以下积极有益效果
（1）本实用新型能够使用化学方法有效地对电解铝生产过程中产生的大修渣进行无害化处理，避免了大量含有氟、氰的大修渣对环境造成的严重污染；能够通过可靠的工艺和简单的操作完成对大修渣的处理；
（2）本实用新型采用“预焙烧-化学固化”两段响应的设备处理大修渣，通过焙烧炉的预焙烧，使氰化物、氮化铝、碳化铝氧化分解，能够有效避免大修渣与水接触时反应析出HCN、NH3、CH4等有害或危险气体；对处理的大修渣进行回收再利用，实现了其中有益物质的资源化利用，具有较好的社会经济效益。
附图说明
图1为电解铝大修渣处理系统示意图；
图中符号表示的意义为：1为破碎机，2为焙烧炉，3为皮带输送机，4为料仓，5为循环液喷头，6为球磨机，7为药剂箱，8为Ⅰ段反应器，9为输送泵，10为Ⅱ段反应器，11为固液分离机，12为循环液储存池，13为循环泵。
具体实施例
下面通过具体实施例对本实用新型进行更加详细的说明，但是并不用于限制本实用新型的保护范围。
实施例1
一种电解铝大修渣处理系统，该系统包括破碎机1，焙烧炉2，皮带输送机3，料仓4，循环液喷头5，球磨机6，药剂箱7，Ⅰ段反应器8，输送泵9，Ⅱ段反应器10，固液分离机11，循环液储存池12，循环泵13；
所述的破碎机1出料口与焙烧炉2的进料口相连接，破碎之后的物料输送至焙烧炉2中，焙烧炉2的出料口与皮带输送机3（密封式大倾角皮带输送机）的进料端相连接，焙烧之后的物料输送至皮带输送机3上面，由皮带输送机输送至料仓4中，料仓4的出料口与球磨机6的进料口相连接，球磨机6的出料口与Ⅰ段反应器8的进料口相连接，球磨之后的物料输送至Ⅰ段反应器8中，Ⅰ段反应器8设有两个出口A、B，其物料出口A通过输送管道及阀门与三通管接头C相连通，通过三通管接头C之后由输送管道及阀门与固液分离机11相连接，固液分离机11通过输送管道及阀门与循环水储存池12相连接；其物料出口B通过输送管道与输送泵9相连接，输送泵9通过输送管道与Ⅱ段反应器10的进料口相连接，Ⅱ段反应器10的出料口通过输送管道及阀门与三通管接头C相连接，由三通管接头C通过输送管道及阀门与固液分离机11相连接，固液分离机11通过输送管道及阀门与循环液储存池12相连接，循环液储存池12通过输送管道与循环泵13，循环泵13通过输送管道及阀门与循环液喷头5相连接，循环液喷头5的出水口与球磨机6相连通；所述的药剂箱7出料口通过输送管道与三通管接头D连接，经过三通管接头D引出两条输送管道支管E、F，三通管接头D通过输送管道支管E及阀门与Ⅰ段反应器8的进料口相连通、通过输送管道支管F及阀门与Ⅱ段反应器的进料口相连通。
其中，设置在Ⅰ段反应器8的两个物料出口A、B，物料出口A设置在Ⅰ段反应器8的下端底面边缘处，物料出口B与物料出口A设置在同一水平线上。
其中，所述的连接循环泵与循环液喷头的输送管道上面设有两个出料口，分别通过输送管道及阀门与Ⅰ段反应器8的进料口相连接、与Ⅱ段反应器10的进料口相连接。
该系统的工作原理如下：取料输送至破碎机1中进行破碎，破碎至达到标准后输送至焙烧炉2中进行焙烧，焙烧完成之后的物料输送至皮带输送机3，然后由皮带输送机3输送至料仓4中，然后由料仓4向球磨机6中输送物料、同时由循环液喷头5向球磨机6中输送循环液，物料与循环液在球磨机6中混合球磨，合格后输送至Ⅰ段反应器8中、同时在Ⅰ段反应器8中加入药剂箱7中储存的药剂，球磨之后的物料与药剂在Ⅰ段反应器8中充分反应之后由物料出口A经过输送管道及阀门直接将反应之后的物料输送至固液分离机11中进行固液分离；或者由物料出口B经过输送管道、输送泵9、阀门输送至Ⅱ段反应器10中、同时在Ⅱ段反应器10中输入药剂箱7中的药剂，在Ⅱ段反应器10中进行更加充分的反应，反应完成后通过输送管道及阀门将反应之后的物料输送至固液分离机11中进行固液分离。反应之后的物料在分离机11中进行固液分离，分离完成后固体收集再利用，液体输送至循环液储存池12中，循环液储存池12内的液体通过输送管道进入循环泵13、然后通过输送管道及阀门输送至循环液喷头5进行循环再利用。
其中，连接循环泵与循环液喷头的输送管道上面设置有两个出口，分别通过输送管道及阀门与Ⅰ段反应器8的进料口相连接、与Ⅱ段反应器10的进料口相连接，向两个反应器中及时提供循环液。
Claims (6)
1.一种电解铝大修渣处理系统，其特征在于：该系统包括破碎机，焙烧炉，皮带输送机，料仓，循环液喷头，球磨机，药剂箱，Ⅰ段反应器，固液分离机，循环液储存池，循环泵；所述的破碎机物料出口与焙烧炉的物料进口相连接，焙烧炉物料出口与皮带输送机相连接，皮带输送机物料出口与料仓的进口相连接，料仓出口与球磨机的物料进口相连接，球磨机的物料出口与Ⅰ段反应器的物料进口相连接，Ⅰ段反应器的物料出口A通过输送管道及阀门与三通管接头C连接，然后通过三通管接头C及输送管道与固液分离机相连接，固液分离机通过输送管道与循环液储存池相连接，所述的循环液储存池通过输送管道与循环泵相连通，循环泵通过输送管道及阀门与循环液喷头相连通，循环液喷头的出口与球磨机相连通；所述的药剂箱通过输送管道及阀门与Ⅰ段反应器的进料口相连接。
2.根据权利要求1所述的电解铝大修渣处理系统，其特征在于：该系统还包括输送泵，Ⅱ段反应器；所述的Ⅰ段反应器设有另一物料出口B，该出口B通过输送管道与输送泵相连接，输送泵通过输送管道与Ⅱ段反应器的物料进口相连接，Ⅱ段反应器的物料出口通过输送管道及阀门与三通管接头C相连接，然后通过三通管接头C及输送管道与固液分离机相连接。
3.根据权利要求2所述的电解铝大修渣处理系统，其特征在于：所述Ⅰ段反应器的物料出口A设置在Ⅰ段反应器的下端底面边缘处，物料出口B与物料出口A设置在同一水平线上。
4.根据权利要求2所述的电解铝大修渣处理系统，其特征在于：所述的药剂箱通过输送管道及阀门与Ⅱ段反应器的进料口相连接。
5.根据权利要求2所述的电解铝大修渣处理系统，其特征在于：所述连接循环泵与循环液喷头的输送管道上面设有两个出料口，分别通过输送管道及阀门与Ⅰ段反应器的进料口相连接、与Ⅱ段反应器的进料口相连接。
6.根据权利要求1所述的电解铝大修渣处理系统，其特征在于：所述的皮带输送机为密封式大倾角皮带输送机。
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| GR01 | Patent grant | ||
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| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20170517 |
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