專利名稱：一種電解槽大修槽渣廢陰極炭塊的回收利用方法
技術領域：
本發明涉及一種電解槽大修槽渣廢陰極炭塊的回收利用方法，屬于電解槽大修槽渣處理技術領域。
背景技術：
鋁電解槽一般在使用4 5年后需進行大修，我國多數企業平 均槽壽命在1500天左右，大修時清除的廢內襯，即為電解槽大修渣，該渣內含有可溶性氟化物。大修渣主要包括廢陰極炭塊、廢耐火磚、扎糊、廢保溫磚、耐火粉、耐火灰漿及廢絕熱板等。其產生量約為30kg/fAl (相對數，隨槽齡長短而變)，目前全國電解鋁產能超過900萬t/a，則大修渣產生量在27萬t/a左右。鋁電解生產采用熔鹽電解法。即以氧化鋁為原料，以氟化鹽(冰晶石、氟化鋁)為熔齊U，在電解生產過程中，一部分含氟電解質被炭質槽內襯吸收，再擴散到其它筑爐材料中。根據國家1996年就頒布的《危險廢物鑒別標準腐蝕性鑒別》(GB5085.1—1996)和《危險廢物鑒別標準浸出毒性鑒別》(GB5085. 3— 1996);電解槽大修渣因吸附氟化物和少量的氰化物屬于危險固體廢物，如不進行有效的綜合利用和無害化處理或貯存處置不當，將對土壤和地下水存在長期潛在的污染影響。現有技術中，對鋁電解槽大修槽渣的處理方法如下1、在廢陰極炭塊中加入石灰使之與其中的電解質發生反應，得到氟化鈣、氟化鈉和氟化鋁，使氟得到固化以重新利用，回收的炭重新用于制造陰極材料，但處理費用太高。2、利用水泥窯爐內部反應溫度高，炭塊在流程中停留時間長等條件，使廢陰極炭塊中的有害物質在高溫環境中進行分解置換，并最終固化在水泥熟料中，同時廢陰極炭塊中的碳作為燃料降低了煤的消耗。但是，采用該方法的缺點也非常明顯氟對耐火磚有損害，并且氟容易隨煙氣排放入空氣造成大氣污染；廢陰極炭塊中鈉的含量極高，會對水泥后期強度有影響。3、山東鋁廠早在1982年就開始利用廢炭塊加入氧化鋁熟料燒成窯代替部分無煙煤使用，雖然已通過國家鑒定，取得較好的效果，但不能做到大宗量、高附加值利用。4、國內外對廢SiC_Si3N4廢耐火磚處理技術的研究基本處于空白。上述處理電解槽大修槽渣的方法都因不能大宗量、高附加值利用電解槽大修槽渣，所以實現工業應用的并不多，致使絕大多數鋁電解槽大修槽渣仍被棄置。電解槽大修渣無論是貯存或填埋，都要投入巨額的投資費用和運行管理費用，且存在長期的潛在污染隱患。因此對大修渣進行無害化處理，將其變廢為寶，從根本上消除污染隱患，則是最佳和最終方案
發明內容
本發明的目的在于，提供一種電解槽大修槽渣廢陰極炭塊的回收利用方法。將大修槽渣中陰極炭塊分離、提純之后，使其成為符合工業應用標準的原料，用于提高大修槽渣的綜合利用，消除環境污染，節約土地資源，并形成大宗量、高附加值的利用。本發明的技術方案。電解槽大修槽渣廢陰極炭塊的回收利用方法，包括下述步驟
a、對電解槽大修槽渣進行分選，選出其中的廢陰極炭塊；
b、對廢陰極炭塊進行水浸，得到浸泡散開的粉料和塊料，將其中的塊料選出，選出的塊料通過破碎，再次水浸，再次選出其中的塊料干燥后作為制作陰極炭塊的骨料，剩余的粉料進行磨粉處理，再浮選，得到碳粉。上述的電解槽大修槽渣廢陰極炭塊的回收利用方法，所述步驟b為，對廢陰極炭塊進行水浸2-3天，得到浸泡散開的粉料和塊料，將粒徑大于1-5厘米的塊料選出，選出的塊料通過破碎至粒徑0. 5-2厘米，再次水浸，選出粒徑大于0. 3-1厘米的塊料，干燥后作為 制作陰極炭塊的骨料，剩余的粉料進行磨粉，浮選，得到碳粉。上述的電解槽大修槽渣廢陰極炭塊的回收利用方法，所述步驟b中的水通過反滲透水處理系統進行回收，分離得到的清水循環使用，得到的高氟殘渣制作造渣劑。上述的電解槽大修槽渣廢陰極炭塊的回收利用方法，所述步驟b所得的陰極炭塊的骨料和碳粉，通過干燥后，在1700-1900°C進行高溫煅燒，將碳粉中的氟化鈉、硫氣化，得到高純度的碳素材料。1700
對于電解槽大修槽渣，以某電解鋁廠的160KA預焙槽為例，大修渣中各類物質組成情況見表I。表I 160KA預焙槽大修渣組成情況
權利要求
1.一種電解槽大修槽渣廢陰極炭塊的回收利用方法，其特征在于包括下述步驟 a、對電解槽大修槽渣進行分選，選出其中的廢陰極炭塊； b、對廢陰極炭塊進行水浸，得到浸泡散開的粉料和塊料，將其中的塊料選出，選出的塊料通過破碎，再次水浸，再次選出其中的塊料干燥后作為制作陰極炭塊的骨料，剩余的粉料進行磨粉處理，再浮選，得到碳粉。
2.根據權利要求1所述的電解槽大修槽渣廢陰極炭塊的回收利用方法，其特征在于所述步驟b為，對廢陰極炭塊進行水浸2-3天，得到浸泡散開的粉料和塊料，將粒徑大于1-5厘米的塊料選出，選出的塊料通過破碎至粒徑0. 5-2厘米，再次水浸，選出粒徑大于0. 3-1厘米的塊料，干燥后作為制作陰極炭塊的骨料，剩余的粉料進行磨粉，浮選，得到碳粉。
3.根據權利要求1所述的電解槽大修槽渣廢陰極炭塊的回收利用方法，其特征在于所述步驟b中的水通過反滲透水處理系統進行回收，分離得到的清水循環使用，得到的高氟殘渣制作造渣劑。
4.根據權利要求1所述的電解槽大修槽渣廢陰極炭塊的回收利用方法，其特征在于所述步驟b所得的陰極炭塊的骨料和碳粉，通過干燥后，在1700-1900°C進行高溫煅燒，將碳粉中的氟化鈉、硫氣化，得到高純度的碳素材料。
全文摘要
本發明公開了一種電解槽大修槽渣廢陰極炭塊的回收利用方法，其特征在于，對電解槽大修槽渣進行分選，得到廢陰極炭塊；對分選的陰極炭塊塊料分別進行水浸，選出塊料后再次破碎、水浸，選出的塊料進行回收，剩余的粉料磨粉、浮選，選出其中的碳粉。本發明將電解槽大修槽渣陰極炭塊中難以去除的氟化鹽分離，提高了電解槽大修槽渣的回收利用價值，使其變廢為寶，實現了電解槽大修槽渣經濟、無污染回收，從根本上消除污染隱患。
文檔編號C01B31/02GK102992298SQ20121051168
公開日2013年3月27日 申請日期2012年12月4日 優先權日2012年12月4日
發明者鄒建明 申請人:貴州鋁城鋁業原材料研究發展有限公司