RU2247160C1 - Method of processing fluorocarbon-containing wastes of electrolytic aluminum production - Google Patents
Method of processing fluorocarbon-containing wastes of electrolytic aluminum production Download PDFInfo
- Publication number
- RU2247160C1 RU2247160C1 RU2003133946A RU2003133946A RU2247160C1 RU 2247160 C1 RU2247160 C1 RU 2247160C1 RU 2003133946 A RU2003133946 A RU 2003133946A RU 2003133946 A RU2003133946 A RU 2003133946A RU 2247160 C1 RU2247160 C1 RU 2247160C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- fluorocarbon
- gas
- aluminum
- wastes
- production
- Prior art date
Links
Classifications
-
- Y02W30/54—
Landscapes
- Treating Waste Gases (AREA)
- Electrolytic Production Of Metals (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к производству алюминия электролизом расплавленных солей и может быть использовано для переработки отходов этого производства.The invention relates to the production of aluminum by electrolysis of molten salts and can be used for processing waste from this production.
В процессе электролитического производства алюминия образуются твердые фторуглеродсодержащие отходы: отработанная футеровка электролизеров, пыль и шлам газоочистки, хвосты флотации, угольная пена, содержащая соединения и компоненты, часть из которых после соответствующей переработки можно вернуть в процесс.During the electrolytic production of aluminum, solid fluorocarbon-containing wastes are generated: spent lining of electrolysis cells, dust and gas treatment slurry, flotation tailings, coal foam containing compounds and components, some of which can be returned to the process after appropriate processing.
Известен способ утилизации отработанной футеровки из углеродистых материалов, алюминиевых электролизеров, включающий ее измельчение, нагрев до 1300° С и выдержку в течение 20 минут для выплавления электролита, затем повышение температуры до 2200-2500° С, выдержку в течение 0,5-1,0 часа, улавливание при этом паров фтористых солей и их конденсацию (авт. св. СССР №269495, C 22 d, 1970 г.).A known method for the disposal of spent lining made of carbon materials, aluminum electrolysis cells, including grinding, heating to 1300 ° C and holding for 20 minutes to melt the electrolyte, then raising the temperature to 2200-2500 ° C, holding for 0.5-1, 0 hours, the capture of fluoride salt vapors and their condensation (ed. St. USSR No. 269495, C 22 d, 1970).
Известен способ получения фтористого водорода из твердых фторуглеродсодержащих отходов алюминиевого производства, включающий их гидролиз водяным паром при повышенной температуре в присутствии окислителя, в котором фторуглеродсодержащие отходы подают в реакционную зону в виде частиц размером 0,001-1,0 мм, которые приводят в движение по замкнутой цилиндрической траектории с фактором разделения (1-100)· 103 (патент РФ №2022914, С 01 В 7/19, 1994 г.).A known method of producing hydrogen fluoride from solid fluorocarbon-containing waste of aluminum production, including their hydrolysis with water vapor at elevated temperature in the presence of an oxidizing agent, in which fluorocarbon-containing waste is fed into the reaction zone in the form of particles of size 0.001-1.0 mm, which are driven in a closed cylindrical trajectories with a separation factor (1-100) · 10 3 (RF patent No. 2022914, С 01 В 7/19, 1994).
Известен способ газоотсоса из алюминиевого электролизера, включающий сбор образующихся в процессе электролиза газов в газосборнике в концентрированном состоянии с температурой 500-900° С, при которой происходит реакция между парами смолы и СO2. Далее газы подают в газоприемную камеру, где подвергают сжиганию смолистые погоны, после чего газы направляются в скрубберы для улавливания соединений фтора (патент США №2526875, 204-67).A known method of gas exhaust from an aluminum electrolysis cell, comprising collecting the gases generated during the electrolysis in a gas collector in a concentrated state with a temperature of 500-900 ° C, at which a reaction occurs between the vapor of the resin and CO 2 . Next, the gases are fed into the gas reception chamber, where resinous epaulettes are burned, after which the gases are sent to scrubbers to trap fluorine compounds (US patent No. 2526875, 204-67).
Известна технология регенерации фтора из отходов электролитического производства алюминия, включающая обработку твердых отходов смесью пара и газа-разбавителя, например, воздуха при температуре 600-1100° С. Из полученной газовой смеси улавливают HF. Часть тепла, необходимого для достижения температуры 600-1100° С, получают за счет сжигания углерода, содержащего в отходах (английский патент №925119).A known technology for the recovery of fluorine from waste from the electrolytic production of aluminum, including the treatment of solid waste with a mixture of steam and a diluent gas, for example, air at a temperature of 600-1100 ° C. HF is captured from the resulting gas mixture. Part of the heat required to reach a temperature of 600-1100 ° C is obtained by burning carbon contained in the waste (English patent No. 925119).
Известен способ очистки газов, отходящих от алюминиевого электролизера, включающий прохождение анодного газа через насадку из мелкодробленого нефтяного кокса. За счет сгорания некоторого количества окиси углерода эта насадка нагревается до температуры 500-800° С. Для поддержания горения окиси углерода в камеру подается воздух (патент ФРГ №1007069, 40 С, 4).A known method of cleaning gases from an aluminum electrolyzer, including the passage of the anode gas through a nozzle of finely divided petroleum coke. Due to the combustion of a certain amount of carbon monoxide, this nozzle is heated to a temperature of 500-800 ° C. To maintain the combustion of carbon monoxide, air is supplied to the chamber (German patent No. 1007069, 40 C, 4).
Перечисленные известные технологии позволяют возвращать в технологический процесс полезные компоненты из твердых фторуглеродсодержащих отходов, но для реализации этих решений требуется специализированное технологическое оборудование и значительные энергетические затраты, что повышает себестоимость регенерируемых компонентов, возвращаемых в процесс реагентов, снижает рентабельность переработки отходов.The known technologies listed above make it possible to return useful components from solid fluorocarbon-containing wastes to the process, but the implementation of these solutions requires specialized technological equipment and significant energy costs, which increases the cost of regenerated components returned to the reagent process and reduces the profitability of waste processing.
Наиболее близким по технической сущности и наличию сходных признаков к предлагаемому изобретению является способ утилизации отходов, полученных при производстве алюминия методом электролиза, который предусматривает окисление отходов в реакторе с ожиженым слоем, с получением продукта, пригодного для возвращения в процесс производства алюминия. Окисление ведут при 770-800° С, предпочтительно при 785-795° С (патент США №4053375, С 25 С 3/06, 1977 г.). Данное решение выбрано в качестве прототипа. Этот способ обеспечивает высокий выход возвратного продукта, но в нем высокое содержание сульфатов железа, что отрицательно сказывается на качестве вторичного криолита, использование которого в процессе производства первичного алюминия проблематично.The closest in technical essence and the presence of similar features to the proposed invention is a method for the disposal of waste obtained in the production of aluminum by electrolysis, which involves the oxidation of waste in a fluidized bed reactor to produce a product suitable for return to the aluminum production process. The oxidation is carried out at 770-800 ° C, preferably at 785-795 ° C (US patent No. 4053375, C 25 C 3/06, 1977). This solution is selected as a prototype. This method provides a high yield of the return product, but it contains a high content of iron sulfates, which negatively affects the quality of the secondary cryolite, the use of which is problematic in the production of primary aluminum.
Задачей предлагаемого технического решения является повышение технико-экономических показателей производства первичного алюминия и улучшение экологической обстановки.The objective of the proposed technical solution is to increase the technical and economic indicators of primary aluminum production and improve the environmental situation.
Это достигается тем, что в способе переработки фторуглеродсодержащих отходов электролитического производства алюминия, включающем подачу в реактор твердых фторуглеродсодержащих отходов и кислородсодержащего газа и высокотемпературный окислительный обжиг с получением вторичного сырья для производства алюминия, на обжиг подают мелкодисперсные фторуглеродсодержащие серосодержащие отходы, в которых поддерживают весовое отношение фтора к сере не менее 4:1, а в качестве кислородсодержащего газа подают на обжиг анодные газы электролитического производства алюминия из системы организационной газоочистки, причем, отходы подают в виде суспензии, в которой поддерживают весовое отношение Ж:Т, равным 0,5-1,5:1.This is achieved by the fact that in the method of processing fluorocarbon-containing wastes of electrolytic production of aluminum, which includes supplying solid fluorocarbon-containing wastes and oxygen-containing gas to the reactor and high-temperature oxidative firing to produce secondary raw materials for aluminum production, finely dispersed fluorocarbon-containing wastes are fed to the firing, in which the fluorine-containing sulfur-containing waste is supported, in which to sulfur not less than 4: 1, and as an oxygen-containing gas, anode gases of electrolyte are fed for calcination eskogo aluminum production of organizational gas purification system, wherein the waste is fed as a suspension, wherein the weight ratio of support G: T ratio of 0.5-1.5: 1.
Техническая сущность предлагаемого решения заключается в следующем.The technical essence of the proposed solution is as follows.
Процесс электролитическою получения алюминия электролизом расплавленных солей (на электролизерах с самообжигающимися анодами) сопровождается образованием твердых и газообразных отходов производства. Твердые отходы представлены, в основном, пылью электрофильтров, шламов газоочистки, хвостами флотации угольной пены, отработанной футеровкой. Перечисленные виды отходов состоят главным образом из оксида алюминия, фтористых солей (Na3AlF6, Na5Al3F14, СaF2, MgF2... ), углерода и сульфата натрия. Газообразные отходы представлены анодными газами, в состав которых входят окись и двуокись углерода, фтористый водород, сернистый ангидрид, смолистые вещества, в том числе полициклические ароматические углеводороды (ПАУ). В анодных газах присутствуют также твердые пылевидные частички, которые уносятся из электролизеров газовыми потоками. Пыль состоит из углерода, окиси алюминия, фтористых солей смолистых веществ, сконденсированных на частичках пыли. Анодные газы проходят несколько этапов обезвреживания, первый из которых реализуется в горелочных устройствах. В процессе термического обезвреживания анодных газов в горелочных устройствах происходит их разбавление воздухом, причем соотношение воздух : анодные газы варьируется в пределах 3-10:1. Далее частично обезвреженный и разбавленный воздухом газ направляется на установки сухой и/или мокрой очистки, где осуществляется улавливание фтористого водорода, сернистого ангидрида, пылевидных частиц. Несмотря на очистку, выбрасываемый через высотные дымовые трубы газ содержит некоторое количество фтористых и сернистых соединений, пыли и смолистых веществ (в том числе канцерогенных ПАУ). Кроме того, конденсация смолистых веществ на различных элементах газоочистного оборудования ухудшает его работу, снижает эффективность работы систем газоочистки.The process of electrolytic production of aluminum by electrolysis of molten salts (on electrolyzers with self-baking anodes) is accompanied by the formation of solid and gaseous production wastes. Solid waste is represented mainly by dust from electrostatic precipitators, gas treatment sludge, coal foam flotation tailings, and spent lining. The listed types of waste mainly consist of alumina, fluoride salts (Na 3 AlF 6 , Na 5 Al 3 F 14 , CaF 2 , MgF 2 ...), carbon and sodium sulfate. Gaseous wastes are represented by anode gases, which include carbon monoxide and dioxide, hydrogen fluoride, sulfur dioxide, tarry substances, including polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs). Solid anode particles are also present in the anode gases, which are carried away from the electrolysers by gas flows. Dust consists of carbon, aluminum oxide, fluoride salts of resinous substances, condensed on dust particles. Anode gases go through several stages of neutralization, the first of which is implemented in burner devices. In the process of thermal neutralization of anode gases in burner devices, they are diluted with air, and the ratio of air: anode gases varies in the range of 3-10: 1. Next, the gas partially neutralized and diluted with air is sent to dry and / or wet cleaning plants, where hydrogen fluoride, sulfur dioxide, and dust particles are captured. Despite cleaning, the gas emitted through high-altitude chimneys contains a certain amount of fluoride and sulfur compounds, dust and resinous substances (including carcinogenic PAHs). In addition, the condensation of resinous substances on various elements of gas cleaning equipment degrades its operation, reduces the efficiency of gas cleaning systems.
В предлагаемом решении предусматривается комплексная переработка как твердых, так и газообразных фторуглеродсодержащих отходов электролитического производства алюминия.The proposed solution provides for the integrated processing of both solid and gaseous fluorocarbon-containing waste from aluminum electrolytic production.
Суть комплексной переработки заключается в дожиге вредных составляющих анодных газов в процессе сжигания фторуглеродсодержащих отходов с целью извлечения из них компонентов, возвращаемых в процесс электролитического получения алюминия.The essence of complex processing is the afterburning of harmful components of anode gases in the process of burning fluorocarbon-containing wastes in order to extract components from them that are returned to the process of electrolytic production of aluminum.
Технические задачи, решаемые предлагаемой технологией:Technical problems solved by the proposed technology:
- извлечение фтора, натрия и алюминия из твердых отходов и возвращение их в процесс электролиза;- extraction of fluorine, sodium and aluminum from solid waste and their return to the electrolysis process;
- удаление углерода и серы из материала, направляемого в дальнейшем в процесс электролитического получения алюминия в виде вторичного сырья;- removal of carbon and sulfur from the material sent further to the process of electrolytic production of aluminum in the form of secondary raw materials;
- дожиг окиси углерода, смолистых веществ и мелкодисперстного твердого углерода в анодных газах перед их подачей в существующую систему газоочистки с целью повышения эффективности газоочистки (снижение выбросов) и улучшения качества вторичного продукта, получаемого при переработке отходов газоочистки.- afterburning of carbon monoxide, tar and finely divided solid carbon in the anode gases before they are fed into the existing gas purification system in order to increase the gas purification efficiency (reduction of emissions) and improve the quality of the secondary product obtained from the processing of gas purification waste.
В процессе предлагаемого высокотемпературного окислительного обжига эти задачи решаются совместной подачей фторуглеродсодержащих материалов и анодных газов в реактор, например, в печь кипящего слоя.In the process of the proposed high-temperature oxidative firing, these problems are solved by the joint supply of fluorocarbon-containing materials and anode gases into the reactor, for example, into a fluidized bed furnace.
Твердые фторуглеродсодержащие серосодержащие отходы с весовым соотношением F:S не менее 4:1 направляют в реактор на сжигание. Туда же подают кислородсодержащий газ в виде анодных газов. Горение отходов обеспечивается наличием в них углеродной и углеводородной составляющих. Содержащиеся в анодных газах СО, пыль и смолистые вещества также участвуют в процессе горения. При этом СО окисляется до СО2, углерод и смолистые вещества сгорают, а окись алюминия и фтористые соли из газов в значительной степени задерживаются в твердых продуктах сгорания фторуглеродсодержащих отходов.Solid fluorocarbon-containing sulfur-containing wastes with a weight ratio of F: S of at least 4: 1 are sent to the reactor for incineration. An oxygen-containing gas in the form of anode gases is also supplied there. Waste combustion is ensured by the presence of carbon and hydrocarbon components in them. CO, dust and resinous substances contained in the anode gases are also involved in the combustion process. In this case, CO is oxidized to CO 2 , carbon and resinous substances are burned, and aluminum oxide and fluoride salts from gases are largely trapped in solid combustion products of fluorocarbon-containing waste.
Температура сжигания отходов и термического обезвреживания анодных газов может колебаться в диапазоне 600-1100° С, в зависимости от конкретного аппаратурно-технологического оформления процесса. В любом случае при высокотемпературной обработке фторуглеродсодержащих отходов газообразные продукты горения будут обогащаться соединениями фтора и серы. Выделение HF в газовую фазу является следствием испарения и пирогидролиза фторидов (реакции 1, 2), а образование серного ангидрида SO3 происходит в результате термической диссоциации сульфата натрия (реакция 3) и его взаимодействии с фтористыми солями (реакция 4):The temperature of waste incineration and thermal disposal of anode gases can vary in the range of 600-1100 ° C, depending on the specific hardware and technological design of the process. In any case, during the high-temperature treatment of fluorocarbon-containing wastes, gaseous combustion products will be enriched with fluorine and sulfur compounds. The release of HF into the gas phase is a consequence of the evaporation and pyrohydrolysis of fluorides (reactions 1, 2), and the formation of sulfuric anhydride SO 3 occurs as a result of thermal dissociation of sodium sulfate (reaction 3) and its interaction with fluoride salts (reaction 4):
Выделяющиеся при сгорании отходов HF и SO3 увеличивают общее содержание этих компонентов в анодных газах, которые после охлаждения направляют на сухую и/или мокрую стадию газоочистки. В процессе абсорбции анодных газов содовым раствором в нем нарабатываются NaF и Na2SO4, после чего насыщенный газоочистной раствор перерабатывают с получением регенерационного криолита.HF and SO 3 released during the waste combustion increase the total content of these components in the anode gases, which, after cooling, are sent to the dry and / or wet gas cleaning stage. In the process of absorption of anode gases by a soda solution, NaF and Na 2 SO 4 are produced in it, after which the saturated gas-cleaning solution is processed to produce regenerative cryolite.
Ограничение весового соотношения F:S не менее 4:1 в сжигаемых фторуглеродсодержащих отходах предусмотрено для того, чтобы минимизировать прирост концентрации SO3 в газах, поскольку образующийся в процессе абсорбции SO3 сульфат натрия является нежелательной примесью, ухудшающей качество регенерационного криолита. Кроме того, на улавливание выделяющегося при горении отходов SO3 дополнительно расходуется кальцинированная сода.A weight ratio of F: S of at least 4: 1 in combustible fluorocarbon-containing wastes is limited in order to minimize the increase in the concentration of SO 3 in gases, since sodium sulfate formed during SO 3 absorption is an undesirable impurity that impairs the quality of regenerative cryolite. In addition, soda ash is additionally consumed to capture the SO 3 generated during combustion.
В зависимости от условий сжигания отходов (температура, продолжительность) степень перехода фтора и серы в газовую фазу может составить от 50% до 90%, причем в конкретных условиях степени перехода F и S в газовую фазу близки и не отличаются более чем на 5%.Depending on the conditions of the waste incineration (temperature, duration), the degree of transition of fluorine and sulfur to the gas phase can range from 50% to 90%, and under specific conditions the degrees of transition of F and S to the gas phase are close and do not differ by more than 5%.
Для того чтобы обеспечить приемлемые концентрации NaF и Na2SO4 в газоочистном растворе (с точки зрения его последующей переработки), необходимо выдержать определенное соотношение HF и SO3 в газовой фазе, а следовательно, и соотношение фтора и серы во фторуглеродсодержащих отходах, подаваемых на сжигание.In order to ensure acceptable concentrations of NaF and Na 2 SO 4 in the gas cleaning solution (from the point of view of its subsequent processing), it is necessary to maintain a certain ratio of HF and SO 3 in the gas phase, and therefore the ratio of fluorine and sulfur in fluorocarbon-containing wastes fed to burning.
На практике соотношение концентраций HF:SO3 в анодных газах колеблется в интервале 1-2:1. Изменение этого соотношения в сторону увеличения концентрации SO3 существенно осложнит последующую переработку газоочистных растворов. Поэтому необходимо, чтобы при сжигании отходов дополнительные выделения HF и SО3 не изменили общего соотношения концентраций HF и SO3 в сторону увеличения содержания соединений серы. Для выполнения данного условия необходимо, чтобы весовое соотношение F:S в подаваемых на сжигание отходах было не менее 4:1. При меньшем соотношении (3:1, 2:1... ) анодные газы обогащаются соединениями серы за счет газов от сжигания отходов, что повышает расход кальцинированной соды, усложняет последующую переработку газоочистных растворов (возникает необходимость вывода сульфатов из газоочистных растворов), ухудшает качество регенерационного криолита.In practice, the concentration ratio of HF: SO 3 in anode gases ranges from 1-2: 1. Changing this ratio in the direction of increasing the concentration of SO 3 will significantly complicate the subsequent processing of gas cleaning solutions. Therefore, it is necessary that, during waste incineration, additional emissions of HF and SO 3 do not change the overall ratio of HF and SO 3 concentrations towards an increase in the content of sulfur compounds. To fulfill this condition, it is necessary that the weight ratio F: S in the waste fed to incineration be at least 4: 1. At a lower ratio (3: 1, 2: 1 ...) the anode gases are enriched with sulfur compounds due to gases from waste incineration, which increases the consumption of soda ash, complicates the subsequent processing of gas-cleaning solutions (there is a need to remove sulfates from gas-cleaning solutions), and worsens the quality regenerative cryolite.
При соотношении F и S в отходах больше чем 4:1 (например 5:1, 6:1) соотношение концентраций соединений серы и HF в анодных газах изменяется в сторону увеличения доли фтора, что положительно скажется на последующей переработке насыщенных газоочистных растворов на регенерационный криолит.When the ratio of F and S in the waste is more than 4: 1 (for example 5: 1, 6: 1), the concentration ratio of sulfur compounds and HF in the anode gases changes in the direction of increasing fluorine fraction, which will positively affect the subsequent processing of saturated gas-purifying solutions for regeneration cryolite .
Предлагаемое техническое решение предусматривает возможность подачи фторуглеродсодержащих отходов на сжигание в виде суспензии с весовым соотношением Ж:Т=0,5-1,5:1.The proposed technical solution provides for the possibility of filing fluorocarbon-containing waste for burning in the form of a suspension with a weight ratio of W: T = 0.5-1.5: 1.
Преимущество от использования суспензии отходов обусловлено следующими факторами:The benefit of using a suspension of waste is due to the following factors:
- большинство пригодных для сжигания фторуглеродсодержащих отходов (пыль электрофильтров, шлам газоочистки, хвосты флотации, шлам со шламового поля) представлено мелкодисперсными частицами со средним размером 10-20 мкм. Этот факт исключает необходимость измельчения отходов перед сжиганием, а также достаточную устойчивость суспензии от расслаивания при ее хранении.- Most fluorocarbon-containing wastes suitable for burning (electrostatic dust, gas treatment sludge, flotation tailings, sludge from the sludge field) are represented by fine particles with an average size of 10-20 microns. This fact eliminates the need for grinding waste before incineration, as well as the sufficient stability of the suspension from delamination during storage.
Использование суспензии облегчает решение вопросов подготовки отходов к сжиганию (сбор, транспортировка, хранение отходов), а также подачу отходов в установку по сжиганию.The use of the slurry facilitates the solution of issues related to the preparation of waste for incineration (collection, transportation, storage of waste), as well as the transfer of waste to the incinerator.
Суспензия может быть приготовлена на воде, на растворе или на отработанной эмульсии, образующейся при производстве алюминиевой катанки.The suspension can be prepared in water, in solution or in the spent emulsion formed during the production of aluminum wire rod.
При подаче в реактор фторуглеродсодержащего материала в виде суспензии с весовым соотношением Ж:Т менее 0,5 затруднена ее транспортировка, а при весовом соотношении Ж:Т более 1,5 значительны энергозатраты на испарение избыточной влаги. Кроме того, дополнительно увеличивается объем газов.When a fluorocarbon-containing material is fed into the reactor in the form of a suspension with a weight ratio of L: T of less than 0.5, its transportation is difficult, and with a weight ratio of L: T of more than 1.5, the energy consumption for the evaporation of excess moisture is significant. In addition, the volume of gases is further increased.
В процесс подают анодные газы из системы газоотсоса от электролизеров корпуса перед их подачей в систему газоочистки. Анодные газы представляют собой газовоздушную аэрозоль с твердой дисперсной фазой: собственно отходящие анодные газы, содержащие СО2, СО, HF, SO2, CF4, C2F6... , углерод в виде мелкодисперсной пыли, смолистые вещества, подсасываемый воздух. Температура подаваемых в реактор газов 100-250° С.Anode gases are supplied to the process from the gas extraction system from the electrolysers of the housing before they are fed to the gas treatment system. Anode gases are a solid aerosol gas with a dispersed solid phase: the anode gases themselves, which contain СО 2 , СО, HF, SO 2 , CF 4 , C 2 F 6 ..., carbon in the form of fine dust, tarry substances, and sucked air. The temperature of the gases supplied to the reactor is 100-250 ° C.
Частичное сжигание анодных газов происходит в горелках электролизера, затем газы подают по газоходам в системы газоочистки, после чего газовоздушная смесь выбрасывается через высотные дымовые трубы в атмосферу. Однако в существующей схеме очистки анодных газов угарный газ (СО) практически не улавливается. Пыль углерода частично улавливается в электрофильтрах, на мокрой стадии газоочистки, после чего часть углерода выводится со шламом на шламовое поле, а часть попадает в регенерационный криолит, ухудшая его качество. Смолистые вещества частично оседают на электродах в электрофильтрах, снижая эффективность их работы, частично улавливаются содовым раствором на мокрой стадии газоочистки и после переработки попадают в криолит. В существующих системах газоочистки не улавливается значительная часть смолистых веществ (в том числе ПАУ), а также некоторое количество углерода.Partial combustion of the anode gases takes place in the burners of the electrolyzer, then the gases are fed through the flues to the gas cleaning systems, after which the gas-air mixture is released through the high-altitude chimneys into the atmosphere. However, in the existing anode gas purification scheme, carbon monoxide (СО) is practically not captured. Dust of carbon is partially captured in electrostatic precipitators, at the wet stage of gas purification, after which part of the carbon is discharged with sludge to the sludge field, and part gets into regenerative cryolite, impairing its quality. Resinous substances are partially deposited on the electrodes in electrostatic precipitators, reducing their efficiency, partially trapped in soda solution at the wet stage of gas purification, and after processing fall into cryolite. Existing gas purification systems do not capture a significant portion of tarry substances (including PAHs), as well as some carbon.
В предлагаемом решении производится переработка фторуглеродсодержащих отходов: отработанная угольная футеровка, бой анода, пековые остатки, хвосты флотации, пыль электрофильтров, шлам газоочистки и одновременно дожиг анодных газов. То есть задача переработки отходов производства первичного алюминия электролитическим способом и задача повышения эффективности работы газоочистного оборудования при снижении выбросов вредных веществ решаются комплексно и не требуют значительных затрат.The proposed solution processes fluorocarbon-containing wastes: spent coal lining, anode battle, pitch residues, flotation tailings, electrostatic dust, gas treatment sludge and at the same time anode gas afterburning. That is, the task of processing waste from primary aluminum production by the electrolytic method and the task of increasing the efficiency of gas treatment equipment while reducing harmful emissions are solved in a comprehensive manner and do not require significant costs.
От ближайшего прототипа предлагаемое решение отличается следующими признаками:The proposed solution differs from the closest prototype by the following features:
- в качестве кислородсодержащего газа в процесс высокотемпературного окислительного обжига фторуглеродсодержащих отходов подают анодные газы электролитического производства алюминия;- as an oxygen-containing gas in the process of high-temperature oxidative firing of fluorocarbon-containing waste serves anode gases of electrolytic aluminum production;
- на обжиг подают фторуглеродсодержащие серосодержащие отходы, в которых поддерживают весовое соотношение F:S не менее 4:1;- for firing serves fluorocarbon-containing sulfur-containing waste, which maintain a weight ratio of F: S of at least 4: 1;
- на обжиг подают отходы в виде водной суспензии, в которой поддерживают весовое отношение Ж:Т равным 0,5-1,5:1- firing serves waste in the form of an aqueous suspension in which the weight ratio W: T is maintained equal to 0.5-1.5: 1
Наличие в предлагаемом решении признаков, отличных от признаков, характеризующих ближайший аналог, позволяет сделать вывод о его соответствии условию патентоспособности “новизна”.The presence in the proposed solution of features other than those characterizing the closest analogue allows us to conclude that it meets the condition of patentability “novelty”.
Реализация предлагаемой технологии позволяет повысить эффективность работы электрофильтров, сократить выбросы в атмосферу вредных веществ, уменьшить сброс твердых фторуглеродсодержащих отходов, дополнительно вернуть в производство часть компонентов и соединений в виде вторичного регенерационного криолита и повысить его качество.The implementation of the proposed technology allows to increase the efficiency of electrostatic precipitators, reduce emissions of harmful substances into the atmosphere, reduce the discharge of solid fluorocarbon-containing wastes, additionally return to production part of the components and compounds in the form of secondary regeneration cryolite and improve its quality.
Кроме того, реально возможна частичная рекуперация тепла за счет охлаждения отходящих газов перед подачей их в электрофильтры существующей системы газоочистки. Потребности основного производства в горячей воде и/или паре на нужды отопления и технологии, таким образом, частично или полностью будут удовлетворятся использованием отходов основного производства (фторуглеродсодержащих) и использованием отходов этого же производства (анодные газы).In addition, it is actually possible to partially recover heat by cooling the exhaust gases before feeding them into the electrostatic precipitators of the existing gas purification system. The needs of the main production in hot water and / or steam for heating and technology, therefore, will be partially or fully satisfied by using the waste from the main production (fluorocarbon-containing) and the use of waste from the same production (anode gases).
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2003133946A RU2247160C1 (en) | 2003-11-24 | 2003-11-24 | Method of processing fluorocarbon-containing wastes of electrolytic aluminum production |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2003133946A RU2247160C1 (en) | 2003-11-24 | 2003-11-24 | Method of processing fluorocarbon-containing wastes of electrolytic aluminum production |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2247160C1 true RU2247160C1 (en) | 2005-02-27 |
Family
ID=35286304
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2003133946A RU2247160C1 (en) | 2003-11-24 | 2003-11-24 | Method of processing fluorocarbon-containing wastes of electrolytic aluminum production |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2247160C1 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2586389C1 (en) * | 2015-03-19 | 2016-06-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Безотходные и малоотходные технологии" (ООО "БМТ") | Method of processing fluorocarbon-containing aluminium production wastes |
| RU2620844C1 (en) * | 2016-03-25 | 2017-05-30 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский федеральный университет" (СФУ) | Aluminium production sludge disposal method |
| RU2675916C1 (en) * | 2017-12-12 | 2018-12-25 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Иркутский национальный исследовательский технический университет" (ФГБОУ ВО "ИРНИТУ") | Method for processing fluoride and silicon containing waste of aluminum manufacture |
-
2003
- 2003-11-24 RU RU2003133946A patent/RU2247160C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2586389C1 (en) * | 2015-03-19 | 2016-06-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Безотходные и малоотходные технологии" (ООО "БМТ") | Method of processing fluorocarbon-containing aluminium production wastes |
| RU2620844C1 (en) * | 2016-03-25 | 2017-05-30 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский федеральный университет" (СФУ) | Aluminium production sludge disposal method |
| RU2675916C1 (en) * | 2017-12-12 | 2018-12-25 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Иркутский национальный исследовательский технический университет" (ФГБОУ ВО "ИРНИТУ") | Method for processing fluoride and silicon containing waste of aluminum manufacture |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN108654362B (en) | Coking waste gas purification system | |
| NO154430B (en) | PYROHYDROLYSE PROCESS FOR RECOVERY OF ALUMINUM, SODIUM AND FLUORES FROM WASTE MATERIALS MADE BY ALUMINUM ELECTROLYSIS. | |
| CN107519751A (en) | The processing unit and method and purposes of a kind of electrolytic aluminium carbon anode roasting flue gas | |
| DK162143B (en) | PROCEDURE FOR THE SEPARATION OF HARMFUL SUBSTANCES, INSIDE SULFUR OXIDES, FROM EXHAUST GAS | |
| CN102000483A (en) | Method for treating asphalt gas efficiently and harmlessly | |
| CN106430111A (en) | Method for preparing sulfur by recycling sulfur dioxide from flue gas | |
| AU2018200739A1 (en) | Integrated gas treatment | |
| CN106185818B (en) | High-temperature continuous treatment system for disposing waste cathode of electrolytic aluminum | |
| CN109157961A (en) | A kind of multi-pollutant joint removing means, method and the purposes of electrolytic aluminium carbon anode roasting flue gas | |
| RU2247160C1 (en) | Method of processing fluorocarbon-containing wastes of electrolytic aluminum production | |
| CN109592647B (en) | Process for preparing sulfur and recovering desulfurizing/nitre agent by sulfur/nitrate iron-carbon reduction | |
| RU2472865C1 (en) | Method of processing fluorine-containing wastes from electrolytic production of aluminium | |
| CN108955278A (en) | A kind of Purification Processes for Charcoal Anode of Al Reduction Cell processing method | |
| CN210568466U (en) | Device for modifying high-temperature fly ash generated in waste incineration | |
| JP5254074B2 (en) | Vanadium recovery device and vanadium recovery system | |
| RU2478169C1 (en) | Plasma-chemical method of processing solid domestic and industrial wastes | |
| CN107364880A (en) | The method and system of fluorine are reclaimed in a kind of slot liner from electrolytic aluminium waste | |
| CN110683520B (en) | Process for preparing sulfuric acid by regenerating low-concentration dilute waste sulfuric acid | |
| AU742408B2 (en) | Method for purifying gas loaded with dust | |
| CN106839772A (en) | Useless negative electrode superhigh-temperature calcination kiln, calciner plant and method | |
| CN101307905B (en) | Carbon product calcining furnace flue gas cleaning treatment process | |
| CN109502555A (en) | The system and technique of calcium sulfate Recovered sulphur and calcium oxide are decomposed in a kind of charcoal sulphur collaboration | |
| RU2247176C1 (en) | Method for cleaning anode gases of electrolytical production of aluminum | |
| RU2620844C1 (en) | Aluminium production sludge disposal method | |
| KR101424129B1 (en) | Boiler System for Petro Coke with Wet Scrubber and Dust Collector Equipment |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20071125 |