鋁電解槽廢渣綜合處理系統的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種鋁電解槽廢渣綜合處理系統，屬于電解鋁廢棄物處理技術領域。本實用新型的鋁電解槽廢渣綜合處理系統包括下面處理系統中的至少兩種：A：包括浸出倉、反應倉，所述浸出倉的出料口與反應倉的加料口相連；B：包括依次相連的浸出倉、固液分離裝置、反應倉單元；C：包括浸出倉、浮選裝置、固液分離裝置，所述浸出倉的出料口與浮選裝置的加料口相連，浮選裝置的出料口與固液分離裝置的加料口相連；D：包括浸出倉以及與浸出倉相連的固液分離裝置，所述浸出倉的出料口與固液分離裝置的加料口相連。本實用新型的鋁電解槽廢渣綜合處理系統能夠實現對電解鋁廢渣的資源化、無害化，而且該系統能夠適合于多種鋁電解槽廢渣處理工藝。
【專利說明】
鋁電解槽廢渣綜合處理系統
技術領域
[0001]本實用新型涉及一種鋁電解槽廢渣綜合處理系統，屬于電解鋁廢棄物處理技術領域。
【背景技術】
[0002]電解鋁大修渣為電解鋁廠廢槽襯，主要包括陰極碳塊、耐火磚、扎糊、保溫磚、耐火粉、耐火灰漿、絕熱板、滲透的金屬和電解質以及少量的氮化鋁和氰化物鹽類，其成分按重量百分比計包括約33%的碳質材料、約30%的含氟物質、約34%的耐火保溫材料(主要為氧化鋁)和少量其他物質(碳化鋁、氮化鋁和鋁鐵合金等)。大修渣除去鋼棒與陰極碳塊后的的剩余部分，仍然含有可溶性的氟化物和少量的氰化物，被列為危險廢物。廢炭渣為電解鋁生產過程中從陽極剝落的碳塊掉入熔融電解質中并漂浮在其表面產生的廢渣，主要成分為碳和電解質，其中電解質主要為冰晶石，冰晶石的重量百分比一般在40%?60%，冰晶石作為電解鋁生產過程的助熔劑，使用時成本較高。陰極碳塊為電解過程中作為陰極使用的碳在電解槽大修時產生的廢舊物質，主要成分為碳和氟化鈉，還含有少量氟化鈣、冰晶石、氧化鋁等，其中碳主要為石墨，石墨和氟化物均具有較高的回收利用價值。
[0003]對鋁電解槽廢渣的處理的傳統方式中，填埋處理是應用較多的一種方式，但是這種方法對環境污染嚴重。為了避免環境污染，國內鋁廠多采用修建無滲漏堆放場進行集中堆放，據了解，目前我國有超過200萬噸的電解鋁廢棄物堆積，這些堆積物不僅造成由于修建和維護堆放場地的成本增加，也造成了廢棄物中的可利用資源的浪費。為了提高鋁電解槽大修渣中資源的利用率，現有技術中存在將大修渣作為其他產品生產的原料的處理方式，但是，作為其他產品生產的原料時，只能利用其中部分成分，而其他的大部分成分的利用率非常低，仍然造成極大的浪費。
[0004]授權公告號為0似032914341]的中國實用新型專利(授權公告日為2013年11月20日)公開了一種電解鋁大修渣無害化處理系統。該系統包括給料倉、計量料倉、球磨機、計量粉倉、反應倉、壓濾機和蓄水池構成，給料倉通過第一提升機與計量料倉連接，計量料倉出口與球磨機連接，球磨機通過第二提升機與計量粉倉連接，計量粉倉通過螺旋輸送機與反應倉連通，在反應倉上設置調酸罐，還設置有蓄水池，蓄水池通過進水管分別與反應倉和調酸罐連通，反應倉排料口通過管道與壓濾機連接。該系統通過對鋁電解槽大修渣進行除氰和除氟處理，實現無害化的目的。但是，該系統僅能通過對大修渣的除氰除氟處理，使其中的有害離子變為無害物質進行排放，無法實現其中的有用資源的回收再利用，造成了資源的浪費。
【發明內容】
[0005]本實用新型的目的在于提供一種能夠對鋁電解槽廢渣充分實現資源化、無害化的鋁電解槽廢渣綜合處理系統。
[0006]為了實現以上目的，本實用新型的鋁電解槽廢渣綜合處理系統的技術方案如下:
[0007]一種鋁電解槽廢渣綜合處理系統，包括下面四種處理系統中的至少兩種:
[0008]A處理系統:包括浸出倉、反應倉，所述浸出倉的出料口與反應倉的加料口相連；
[0009]B處理系統:包括浸出倉、固液分離裝置、反應倉單元，所述浸出倉的出料口與固液分離裝置的加料口相連，固液分離裝置的液體出口與反應倉單元的加料口相連，反應倉單元的出料口與固液分離裝置的加料口相連；
[0010]C處理系統:包括浸出倉、浮選裝置、固液分離裝置，所述浸出倉的出料口與浮選裝置的加料口相連，浮選裝置的出料口與固液分離裝置的加料口相連；
[0011]D處理系統:包括浸出倉以及與浸出倉相連的固液分離裝置，所述浸出倉的出料口與固液分離裝置的加料口相連。
[0012]本實用新型的鋁電解槽廢渣綜合處理系統可以進行兩個以上的工藝的運行，其中浸出倉、固液分離裝置、反應倉均可以共用，能夠實現不同工藝運行時的隨時切換，也能夠用來處理不同種類的鋁電解槽廢料，提高了綜合處理系統的兼容性，也節約了設備成本。
[0013]所述綜合處理系統包括A處理系統和B處理系統，所述A處理系統與B處理系統共用浸出倉，所述B處理系統中的反應倉單元包括反應倉，所述B處理系統與A處理系統共用反應倉。此時的綜合處理系統適合于進行大修渣無害化處理工藝、大修渣回收氟化鈣工藝兩種工藝的運行，具體為:I)大修渣無害化工藝，將大修渣粉料加入浸出倉中，加水制漿浸出，送入反應倉，向反應倉中加入除氰劑，反應，加入除氟劑，反應，即可實現大修渣的無害化處理;2)大修渣回收氟化鈣工藝，將大修渣粉料加入浸出倉中，加水制漿浸出，由固液分離裝置進行固液分離，濾液送入反應倉，向反應倉中加入酸，反應，加入氟化鈣回收劑，反應，由固液分離裝置進行脫水后得氟化鈣。
[0014]所述綜合處理系統包括B處理系統和D處理系統，所述B處理系統與D處理系統共用浸出倉，所述B處理系統與D處理系統共用固液分離裝置。此時的綜合處理系統除了可以運行大修渣回收氟化鈣工藝外，還可以運行陰極碳塊回收石墨工藝，具體為:陰極碳塊回收石墨工藝:將廢陰極碳塊粉料加入浸出倉中，加水制漿浸出后固液分離即得石墨產品，加水制漿浸出固液分離的過程可以進行多次，以提高石墨的純度。
[0015]所述綜合處理系統包括A處理系統、B處理系統和D處理系統，所述A處理系統、B處理系統、D處理系統中共用浸出倉，所述B處理系統中的反應倉單元包括反應倉，所述B處理系統與A處理系統共用反應倉，所述A處理系統與B處理系統共用固液分離裝置。此時可以進行大修渣無害化處理工藝、大修渣回收氟化鈣工藝及陰極碳塊回收石墨工藝。
[0016]所述綜合處理系統包括B處理系統、C處理系統和D處理系統，所述B處理系統、C處理系統、D處理系統共用浸出倉和固液分離裝置。此時的綜合處理系統除了可以運行大修渣回收氟化鈣工藝及陰極碳塊回收石墨工藝之外，還可以運行鋁電解槽廢碳渣回收冰晶石的工藝:將廢碳渣粉料加入浸出倉中，加水制漿，送入浮選裝置中，加浮選劑進行浮選得到上層泡沫泥漿和下層漿料，下層漿料脫水即得冰晶石，泡沫脫水得碳泥。此時，浮選裝置的加料口與浸出倉的出料口相連，浮選裝置的出料口與固液分離裝置的加料口相連。
[0017]為了提尚最終得到的冰晶石的純度，并能提尚系統的連續處理能力，提尚處理效率，所述浮選裝置為多級浮選裝置，多級浮選裝置可以分級對待浮選的漿料進行浮選。多級浮選裝置可以為多個依次相連的浮選機或者浮選筒。
[0018]所述綜合處理系統包括A處理系統、B處理系統、C處理系統和D處理系統，所述A處理系統、B處理系統、C處理系統、D處理系統共用浸出倉，所述A處理系統、B處理系統、C處理系統共用固液分離裝置，所述B處理系統中的反應倉單元包括反應倉，所述B處理系統與A處理系統共用反應倉。此時的綜合處理系統可以同時適用于處理大修渣、廢碳渣、廢陰極碳塊，并適合于進行大修渣無害化處理工藝、大修渣回收氟化鈣工藝、廢碳渣回收冰晶石工藝、廢陰極碳塊回收石墨工藝等多種工藝的運行。
[0019]所述反應倉單元包括依次相連的兩個反應倉。此時的綜合處理系統除了適合于進行大修渣無害化處理工藝、大修渣回收氟化鈣工藝、廢碳渣回收冰晶石工藝、廢陰極碳塊回收石墨工藝多種工藝外，還可以運行大修渣無害化聯產氟化鈣處理工藝、廢陰極碳塊回收石墨和氟化鈣工藝。兩個反應倉為依次相連的第一反應倉和第二反應倉，第一反應倉的出料口與第二反應倉的加料口相連，第一反應倉上設置有加酸口和氟化鈣回收劑加入口，第二反應倉上設置有除氰劑加入口和除氟劑加入口。此時的綜合處理系統還能進行大修渣無害化聯產氟化鈣工藝，具體的，將大修渣粉料加入浸出倉中，加水制漿浸出，由固液分離裝置進行固液分離，濾渣加水制漿后送入第二反應倉或者送入第二反應倉加水制漿，濾液送入第一反應倉，從第一反應倉的加酸口加入酸，從氟化鈣回收劑加入口加入氟化鈣回收劑，由固液分離裝置進行脫水后得氟化鈣;對第二反應倉中的漿料，從第二反應倉上的除氟劑加入口加入除氟劑反應，從除氰劑加入口加入除氰劑反應，即實現了對大修渣的無害化聯產氟化鈣的工藝。另外，在具備兩個反應倉之后，大修渣無害化處理工藝還可以按照如下方式進行:在第一反應倉中進行除氟處理和除氰處理中的一個，然后將漿料送入第二反應倉，進行除氟處理和除氰處理中的另一個。
[0020]本實用新型的綜合處理系統具有兩個反應倉時，廢碳渣回收冰晶石的工藝還可以為:將上述下層漿料送入第二反應倉中，加酸使雜質進一步溶出，然后由固液分離裝置進行脫水之后得到純度更高的冰晶石，此時，固液分離裝置的固體出口與第二反應倉的加料口相連。
[0021]本實用新型的鋁電解槽廢渣綜合處理系統還包括緩沖裝置，所述緩沖裝置的加料口與所述固液分離裝置的固體出口相連，緩沖裝置的出料口與固液分離裝置的加料口相連。緩沖裝置可以用來將浸出漿料分離后的料渣進行儲存，此時的綜合處理系統還可以進行另一種廢陰極碳塊回收石墨工藝及廢陰極碳塊回收石墨和氟化鈣工藝，其中，廢陰極碳塊回收石墨工藝為:將廢陰極碳塊粉料加入浸出倉中，加水制漿浸出，脫水，濾液送入第一反應倉，濾渣加水制漿，脫水得石墨產品，濾液和前次濾液合并送入第一反應倉，通過第一反應倉的加酸口加酸反應，然后通過氟化鈣回收劑加入口加入氟化鈣回收劑，反應，脫水得氟化鈣。兩次濾液不再進行氟化鈣回收處理則該工藝即為廢陰極碳塊回收石墨的工藝。
[0022]在具有兩個反應倉和緩沖裝置后，鋁電解槽廢碳渣回收冰晶石工藝中，從浮選機中出來的最終的下層漿料可以經過固液裝置分離后，料渣進入緩沖裝置，加水制漿后再送入第二反應倉，此時，固液分離裝置的固體出口與緩沖裝置的加料口相連，緩沖裝置的出料口與第二反應倉的加料口相連。
[0023]所述固液分離裝置的加料口與緩沖裝置的出口相連。此時，可以將固液分離后的料渣制漿后，將漿料再次送入固液分離裝置進行固液分離。具體的，在大修渣無害化聯產氟化鈣工藝、廢陰極碳塊回收石墨工藝及廢陰極碳塊回收石墨及氟化鈣工藝中均可以采用該操作。
[0024]所述固液分離裝置包括第一固液分離裝置和第二固液分離裝置，第一固液分離裝置的加料口與浸出倉的出料口相連，第一固液分離裝置的液體出口與第一反應倉的加料口相連，第二固液分離裝置的加料口與第一反應倉的出料口相連。固液分離裝置設置為多個，可以便于多個固液分離步驟的同時處理，也方便了針對不同待處理漿料進行分開處理，提高了處理效率的同時也避免了不同物料之間的相互污染的影響。在大修渣無害化聯產氟化鈣工藝中，浸出倉的出料口與第一固液分離裝置的加料口相連，第一固液分離裝置的液體出口與第一反應倉的加料口相連，第二固液分離裝置的加料口與第一反應倉的出料口相連，以進行氟化鈣粗品的分離，第二固液分離裝置的液體出口與第二反應倉相連，以將分離后的液體送入第二反應倉進行無害化處理。在廢碳渣回收冰晶石工藝中，第一固液分離裝置為第一板式壓濾機和第二板式壓濾機，浮選裝置的下層漿料出口與第一固液分離裝置的加料口相連，第一固液分離裝置的固體出口與第二反應倉相連，浮選裝置的上層泡沫漿料出口與第一固液分離裝置的加料口相連，以進行石墨粗品的分離，第二反應倉的出料口與第二固液分離裝置相連，以進行冰晶石粗品的分離。第一固液分離裝置或者第二固液分離裝置均可以設置為多個壓濾機或者離心分離機，如廢碳渣回收冰晶石工藝中，第一固液分離裝置可以設置為第一壓濾機和第二壓濾機，上層泡沫的固液分離單獨在第二壓濾機中進行。
[0025]緩沖裝置也可以為多個，如廢碳渣回收冰晶石工藝中，緩沖裝置可以為三個，第一固液分離裝置的固體出口與第一緩沖裝置加料口相連，第一緩沖裝置出料口與第二反應倉相連，浮選裝置的上層泡沫漿料出口與第二緩沖池加料口相連，第二緩沖池出料口與第一固液分離裝置相連，第二反應倉出料口與第三緩沖裝置加料口相連，第三緩沖裝置出料口與第二固液分離裝置相連。
[0026]在設置有兩個反應倉時，第二反應倉的加料口與固液分離裝置的固體出口相連。具體的，第一固液分離裝置的固體出口與第二反應倉的加料口相連，可以在大修渣無害化聯產氟化鈣工藝時將浸出倉中的漿料分離后的料渣送入第二反應倉，也可以在鋁電解槽廢碳渣回收冰晶石工藝中將浮選裝置最終出來的下層漿料經第一固液分離裝置固液分離后的料渣送入第二反應倉中進一步提純。在同時具備第二反應倉和緩沖裝置后，第一固液分離裝置的固體出口均與緩沖裝置相連，在緩沖裝置中進行制漿后，再送入第二反應倉。
[0027]在設置有兩個反應倉時，固液分離裝置的液體出口與第二反應倉的加料口相連。具體的，第二固液分離裝置的液體出口與第二反應倉的加料口相連，可以在大修渣無害化聯產氟化鈣工藝時，將第一反應倉中反應后的漿料進入第二固液分離裝置中脫水后的濾液送入第二反應倉。在具備緩沖裝置時，上述濾液進入緩沖裝置，與第一固液分離裝置中分離后的固體料渣一起送入第二反應倉進行除氰除氟處理。
[0028]本實用新型的綜合處理系統還包括循環水池，循環水池的入水口與固液分離裝置的液體出口相連，以對固液分離后的可再利用的水進行收集再利用。具體的，循環水池與第一固液分離裝置和第二固液分離裝置的液體出口均相連，在大修渣無害化處理工藝中，僅使用第一固液分離裝置，循環水池與第一固液分離裝置的液體出口相連。在大修渣無害化聯產氟化鈣工藝及廢陰極碳塊回收石墨及氟化鈣工藝中，循環水池的入水口與第二固液分離裝置的出水口相連。在廢碳渣回收冰晶石工藝中，循環水池與第一固液分離裝置和第二固液分離裝置均相連。為了對收集到的循環水進行充分再利用，循環水池的出水口與浸出倉和緩沖裝置的加料口均相連，以將循環水池中的水加入相應的反應倉或者緩沖裝置中進行制漿等工序。具體的，可以通過水栗等抽水裝置相連。
[0029]第一固液分離裝置為壓濾機。第二固液分離裝置為離心分離機。離心分離機的固體出口上連接有烘干機。烘干機上連接有噸包機。
[0030]所述反應倉上連接有拆包機。具體的，所述氟化鈣回收劑加入口、除氰劑加入口和除氟劑加入口上均連接有拆包機。拆包機均通過螺旋輸送機與反應倉相連，便于實現袋裝試劑的自動化加料。
[0031]本實用新型的鋁電解槽廢渣綜合處理系統還包括與浸出倉相連的輸料裝置，輸料裝置包括破碎機、塊料倉、給料機、球磨機、粉料倉。
[0032]破碎機上連接有振動輸送機，振動輸送機上連接有原料輸送帶，原料經原料輸送帶送至振動輸送機，由振動輸送機送入破碎機。振動輸送機上設置有除鐵裝置，用來除去原料中的鐵塊。破碎機下部設置有皮帶輸送機和滾動篩選機。
[0033]塊料倉下部設置有給料機，給料機的出料端與球磨機的進料口相連，用以將塊料倉中的小塊塊料輸送至球磨機進行制粉。
[0034]所述輸料裝置包括第一輸料機構和第二輸料機構。第一輸料機構用來粉碎和輸送大修渣，第二輸料機構用來粉碎和輸送廢碳渣或陰極碳塊。所述塊料倉包括第一塊料倉和第二塊料倉，球磨機包括第一球磨機和第二球磨機，粉料倉包括第一粉料倉和第二粉料倉，第一塊料倉、第一球磨機及第一粉料倉依次相連構成了第一輸料機構;第二塊料倉、第二球磨機及第二粉料倉依次相連構成了第二輸料機構。
[0035]第一塊料倉與第一球磨機的進料口相連，用以將第一塊料倉中的小塊塊料輸送至第一球磨機進行制粉。第一球磨機上設置有篩分裝置，用以將磨成的粉料中的鋁塊、鐵塊篩分出去。第一球磨機上連接有螺旋輸送機，螺旋輸送機上連接有提升機，提升機與第一粉料倉相連。第一粉料倉通過提升機與浸出倉相連用以將第一粉料倉中的大修渣粉料輸送至浸出倉。相應的，第二塊料倉、第二球磨機及第二粉料倉也采用與上述結構相似的設置。
[0036]本實用新型的鋁電解槽廢渣綜合處理系統還包括除塵裝置，除塵裝置能夠將收集到的粉塵送入輸料裝置。
[0037]本實用新型的鋁電解槽廢渣綜合處理系統還包括儲酸罐。儲酸罐通過管道與加酸口相連。
[0038]浸出倉、第一反應倉、第二反應倉、緩沖裝置中均設置有攪拌器。
[0039]本實用新型的鋁電解槽廢渣綜合處理系統還包括監測控制系統。塊料倉和粉料倉頂部均設置有漫反射測距儀。漫反射測距儀用以檢測倉內的物料高度，并通過監測控制系統換算為倉內的物料質量。浸出倉、第一反應倉、第二反應倉、循環水池、緩沖池、破碎機、塊料倉、球磨機、拆包機、儲酸罐、壓濾機、離心分離機、烘干機、噸包機、原料輸送帶、振動輸送機、皮帶輸送機、混動篩選機、螺旋輸送機、除塵器、提升機、給料機的進出口及其之間的連接管道上均設置有電動閥，電動閥與監測控制系統相連，用以控制各個電動閥的開啟和關閉。
[0040]浸出倉、第一反應倉、第二反應倉的側壁上以及粉料倉的底部均設置有取樣口。用以取樣檢測物料中氰化物、氟化物含量或者其pH。
[0041]本實用新型的鋁電解槽廢渣綜合處理系統能夠實現對電解鋁廢渣的充分資源化、無害化，而且該系統能夠適合于多種鋁電解槽廢渣處理工藝。本實用新型的鋁電解槽廢渣綜合處理系統可以用來處理大修渣、廢碳渣、廢陰極碳塊，并適合于進行大修渣無害化處理工藝、大修渣回收氟化鈣工藝、大修渣無害化聯產氟化鈣處理工藝、廢碳渣回收冰晶石工藝、廢陰極碳塊回收石墨工藝、廢陰極碳塊回收石墨和氟化鈣再利用工藝多種工藝的運行。
【附圖說明】
[0042]圖1為本實用新型的鋁電解槽廢渣綜合處理系統的實施例的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0043]下面結合具體實施例對本實用新型的技術方案進行進一步的說明。
[0044]本實用新型所述大修渣為電解鋁廢槽襯除去鋼棒與陰極碳塊后的的剩余部分，含有可溶性的氟化物和少量的氰化物。
[0045]本實用新型所述廢炭渣為電解鋁生產過程中從陽極剝落的碳塊掉入熔融電解質中并漂浮在其表面產生的廢渣，主要成分為碳和電解質，其中電解質主要為冰晶石。
[0046]本實用新型所述陰極碳塊為電解過程中作為陰極使用的碳在電解槽大修時產生的廢舊物質，主要成分為碳和氟化鈉，還含有少量氟化鈣、冰晶石、氧化鋁等，其中碳主要為石墨。
[0047]本實用新型的鋁電解槽廢渣綜合處理系統可以用來處理大修渣、廢碳渣、廢陰極碳塊，并適合于進行大修渣無害化處理工藝、大修渣回收氟化鈣工藝、大修渣無害化聯產氟化鈣處理工藝、廢碳渣回收冰晶石工藝、廢陰極碳塊回收石墨工藝、廢陰極碳塊回收石墨和氟化鈣再利用工藝多種工藝的運行。
[0048]本實用新型的鋁電解槽廢渣綜合處理系統的實施例:
[0049]如圖1所述，本實施例的鋁電解槽廢渣綜合處理系統包括輸料裝置、浸出倉101、反應倉單元、固液分離裝置、緩沖裝置、加藥裝置、浮選裝置、循環水池、儲酸罐、烘干機、噸包機，所述反應倉單元包括依次相連的第一反應倉102、第二反應倉103，固液分離裝置包括第一固液分離裝置、第二固液分離裝置，緩沖裝置包括第一緩沖池401、第二緩沖池402、第三緩沖池403，加藥裝置包括第一拆包機、第二拆包機，浮選裝置包括依次相連的第一浮選機104、第二浮選機105、第三浮選機106、第四浮選機107，循環水池包括第一循環水池801、第二循環水池802。
[0050]浸出倉的出料口通過管道連接有渣漿栗1037，渣漿栗1037通過管道與第一反應倉的加料口連接，第一反應倉的出料口通過管道連接有渣漿栗1037，渣漿栗1037通過管道與第二反應倉的加料口連接。第一反應倉上還設置有加酸口、氟化鈣回收劑加入口、除氰劑加入口，第二反應倉上還設置有除氰劑加入口和除氟劑加入口。
[0051]固液分離裝置可以為壓濾機或者離心分離機，壓濾機優選為板式壓濾機，離心分離機優選為臥式離心分離機，本實施例中，第一固液分離裝置包括第一板式壓濾機201和第二板式壓濾機202，第二固液分尚裝置為臥式固液分尚機203。
[0052]浸出倉的出料口與第一緩沖池的加料口及第一板式壓濾機的加料口相連;第一緩沖池的出料口通過渣漿栗及管道與第一反應倉的加料口、第二反應倉的加料口均相連，第一緩沖池的出料口還通過管道與臥式離心分離機的加料口相連;第一板式壓濾機的液體出口通過渣漿栗及管道與第一反應倉的加料口相連，第一板式壓濾機的固體出口通過皮帶輸送機與第一緩沖池的加料口相連。
[0053]第一反應倉的出料口通過管道與第三緩沖池的加料口、臥式離心分離機的加料口均相連，第三緩沖池的出料口通過管道與臥式離心分離機的加料口相連，臥式離心分離機的液體出口通過渣漿栗及管道與第一反應倉的加料口相連，臥式離心分離機的液體出口還通過管道與第一緩沖池的加料口相連，臥式離心分離機的固體出口通過皮帶輸送機與烘干機5相連，烘干機通過第六提升機3066與噸包機6相連。
[0054]第二反應倉的出料口通過管道與第一板式壓濾機的加料口相連。第二緩沖池的出料口與第二板式壓濾機的加料口通過渣漿栗1037及管道相連。
[0055]相鄰兩個浮選機之間設置有渣漿栗，渣漿栗通過管道與浮選機相連，每一個浮選機均包括四個浮選槽，浸出倉的出料口與第一浮選機的加料口相連，第一反應倉的加料口與第四浮選機的出料口相連。四個浮選機上均設置有泡沫漿料出口，用以將浮選后的上層泡沫漿料通過刮板排出。第二緩沖池的加料口分別通過渣漿栗與四個浮選機的泡沫漿料出口相連，第一板式壓濾機的加料口與第四浮選機的出料口通過管道相連。從第四浮選機出料口出來的下層漿料進入第一板式壓濾機，脫水后的料渣送入第一緩沖池，加3-5倍質量的水配成料漿，送入第一反應倉，加酸攪拌除雜后送入第三緩沖池，經臥式離心分離機分離后進行烘干、打包得冰晶石。
[0056]第一緩沖池的出料口還通過管道與第一板式壓濾機的加料口相連，能夠將壓濾機壓濾之后進入緩沖池的濾渣進行再次壓濾，濾渣進入第一緩沖池中制漿后送入第一板式壓濾機繼續壓濾，并可以重復多次，提高脫水效果。臥式離心分離機的固體出口還與臥式離心分離機的加料口通過皮帶輸送機相連，便于將臥式離心分離機中出來的固體分離物進行多次重復分離，提高脫水效果。
[0057]第一循環水池的入水口分別通過管道與第一板式壓濾機的液體出口及臥式離心分離機的液體出口相連，第二循環水池的入水口通過管道與第二板式壓濾機的液體出口相連，第一循環水池的出水口及第二循環水池的出水口均通過水栗及管道與浸出倉、第一緩沖池、第二緩沖池、第三緩沖池的加料口相連，以將循環水池中收集到的濾液等循環水進行循環利用。當然，也可以在浸出倉上單獨設置加水口與循環水池相連。儲酸罐9通過管道與加酸口相連。
[0058]第一反應倉上除了加料口和出料口，還設置有加酸口、氟化鈣回收劑加入口和除氰劑加入口，第二反應倉上除了加料口和出料口，還設置有除氰劑加入口和除氟劑加入口，加酸口通過管道與儲酸罐相連，第一反應倉上的氟化鈣回收劑加入口和第二反應倉上的除氟劑加入口上均通過螺旋輸送機連接第一拆包機108，第一反應倉和第二反應倉上的除氰劑加入口均通過螺旋輸送機與第二拆包機109相連。將袋裝的氟化鈣回收劑、除氰劑或者除氟劑放上對應的拆包機，即可實現自動拆包并向反應倉中加入氟化鈣回收劑或者除氰劑或者除氟劑。
[0059]浸出倉、第一反應倉、第二反應倉、第一緩沖池、第二緩沖池、第三緩沖池上均設置有攪拌裝置，能夠對反應倉或者緩沖池中的物料進行攪拌，提高制漿、浸出或者反應的效率。
[0060]輸料裝置包括破碎機301、塊料倉、給料機、球磨機、粉料倉，塊料倉包括第一塊料倉3021和第二塊料倉3022，給料機包括第一給料機3031和第二給料機3032，球磨機包括第一球磨機3041和第二球磨機3042，粉料倉包括第一粉料倉3051和第二粉料倉3052。
[0061 ]破碎機上連接有振動輸送機3011，振動輸送機上連接有原料輸送帶3012，原料經原料輸送帶送至振動輸送機，由振動輸送機送入破碎機，振動輸送機上設置有除鐵裝置3013，用來除去原料中的鐵塊，破碎機為箱式破碎機，破碎機下部設置有皮帶輸送機3014和滾動篩選機3015，滾動篩選機用于輸送和篩分破碎后的塊料并能夠將雜物除去，對塊料的篩分是將混雜在原料中的其他廢物如編織袋、玻璃瓶等從塊料中篩分分離開來，滾動篩選機上通過第一提升機3061分別與第一塊料倉和第二塊料倉相連，用以將滾動篩選機篩分后的小塊塊料輸送至對應的塊料倉，其中第一塊料倉用來盛放大修渣塊料，第二塊料倉用來盛放廢碳渣和廢陰極碳塊的塊料。
[0062]第一塊料倉3021下部設置有第一給料機3031，第一給料機的出料端與第一球磨機3041的進料口相連，用以將第一塊料倉中的小塊塊料輸送至第一球磨機進行制粉;第一球磨機上設置有篩分裝置，用以將磨成的粉料中的鋁塊、鐵塊篩分出去;第一球磨機上連接有第三螺旋輸送機3071，第三螺旋輸送機上連接有第三提升機3063，第三提升機與第一粉料倉3051相連，第一粉料倉通過第四提升機3064與浸出倉相連用以將第一粉料倉中的大修渣粉料輸送至浸出倉;第二塊料倉3022下部設置有第二給料機3032，第二給料機的出料端與第二球磨機3042的進料口相連，用以將第二塊料倉中的小塊塊料輸送至第二球磨機進行制粉;第二球磨機上設置有篩分裝置，用以將磨成的粉料中的鋁塊、鐵塊篩分出去；第二球磨機上連接有第四螺旋輸送機，第四螺旋輸送機上連接有二級篩分裝置3073，二級篩分裝置上連接有第五螺旋輸送機3072，第五螺旋輸送機上連接有第五提升機3065，第五提升機與第二粉料倉3052相連，第二粉料倉通過第二提升機3062與浸出倉相連用以將第二粉料倉中的廢碳渣或者廢陰極碳塊粉料輸送至浸出倉。第一塊料倉、第一球磨機及第一粉料倉依次相連構成了第一輸料機構，第二塊料倉、第二球磨機及第二粉料倉依次相連構成了第二輸料機構，第一輸料機構與相應的破碎機、給料機、螺旋輸送機、提升機等連接形成了第一輸料線路，專門用來輸送大修渣;第二輸料機構與相應的破碎機、給料機、螺旋輸送機、提升機等連接形成了第二輸料線路，專門用來輸送廢碳渣和廢陰極碳塊。
[0063]第一提升機3061上連接有第一螺旋輸送機，第一螺旋輸送機上連接有第一除塵器3081，第一除塵器收集的粉塵經螺旋輸送機送入第一提升機3061;第三螺旋輸送機上連接有第二螺旋輸送機，第二螺旋輸送機上連接有第二除塵器3082，第二除塵器收集的粉塵經第二螺旋輸送機送入第三螺旋輸送機。本實施例的綜合處理系統還包括除塵管道，振動輸送機、破碎機、皮帶輸送機、電磁給料機、球磨機、浸出倉、第一反應倉、第二反應倉均與除塵管道相連，第一除塵器、第二除塵器也與除塵管道3083相連，經過除塵器處理后的無塵空氣經風機3084送入煙囪排放至大氣。
[0064]上述給料機、篩分裝置、提升機、除塵器均可以為現有技術中的設備，本實施例中，給料機均為電磁給料機;篩分裝置均為磨頭篩，二級篩分裝置為滾筒篩分機;提升機均為斗式提升機;第一除塵器、第二除塵器均為脈沖除塵器。
[0065]塊料倉和粉料倉頂部均設置有漫反射測距儀，用以檢測倉內的物料高度，并通過監測控制系統換算為倉內的物料質量。浸出倉、第一反應倉、第二反應倉、循環水池、緩沖池、破碎機、塊料倉、球磨機、拆包機、儲酸罐、壓濾機、離心分離機、烘干機、噸包機、皮帶輸送機、滾動篩選機、螺旋輸送機、除塵器、提升機、給料機的進出口及其之間的連接管道上均設置有電動閥，電動閥與監測控制系統相連，用以控制各個電動閥的開啟和關閉。浸出倉與循環水池之間的電動閥為單向閥。
[0066]浸出倉、第一反應倉、第二反應倉的側壁上以及粉料倉的底部均設置有取樣口，用以取樣檢測。
[0067]本實施例的鋁電解槽廢渣綜合處理系統可以用來進行大修渣無害化工藝、大修渣回收氟化鈣工藝、大修渣無害化聯產氟化鈣工藝、廢碳渣回收冰晶石工藝、廢陰極碳塊回收石墨工藝、廢陰極碳塊回收石墨和氟化鈣再利用工藝的運行，具體如下:
[0068]I)大修渣無害化工藝:
[0069]將大修渣原料經原料輸送帶輸送至振動輸送機，經過振動輸送機上的除鐵裝置除去原料中的鐵塊，由振動輸送機送入破碎機進行破碎，將破碎后的原料塊進行篩選，直徑不大于20mm的小塊原料經提升機送入第一塊料倉，直徑大于20mm的大塊原料送回破碎機繼續破碎;第一塊料倉中的小塊原料經第一給料機送入第一球磨機進行球磨制成原料細粉，篩分，篩出鋁塊、鐵塊等雜質后的原料細粉經第三螺旋輸送機輸送至第三提升機，由第三提升機提升送入第一粉料倉;在浸出倉中加入水，將第一粉料倉中的原料細粉送入浸出倉中，制成漿料，攪拌浸出得浸出漿料，使其中的可溶性氟化物和氰化物充分溶出；將浸出漿料送入第一反應倉中，然后通過第二拆包機向第一反應倉中加入除氰劑，攪拌反應，除去其中的氰化物;將除去氰化物后的漿料送入第二反應倉中，通過第一拆包機向第二反應倉中加入除氟劑，攪拌反應，除去其中的氟化物；將除去氟化物后的漿料送入第一板式壓濾機進行脫水，脫水后的濾渣即為無害化后的大修渣，濾液送入第一循環水池收集，并通入浸出倉或者第一緩沖池中進行循環利用。上述工藝中也可以先向第一反應倉中加入除氟劑進行除氟處理，然后再向第二反應倉中加入除氰劑進行除氰處理。
[0070]2)大修渣回收氟化鈣工藝或者大修渣無害化聯產氟化鈣工藝:
[0071]將大修渣原料經原料輸送帶輸送至振動輸送機，經過振動輸送機上的除鐵裝置除去原料中的鐵塊，由振動輸送機送入破碎機進行破碎，將破碎后的原料塊進行篩選，直徑不大于20mm的小塊原料經提升機送入塊料倉，直徑大于20mm的大塊原料送回破碎機繼續破碎;塊料倉中的小塊原料經電磁振動給料機送入球磨機進行球磨制成原料細粉，篩分，篩出鋁塊、鐵塊等雜質后的原料細粉經第三螺旋輸送機輸送至第三提升機，由第一提升機提升送入第一粉料倉;在浸出倉中加入水，將第一粉料倉中的原料細粉送入浸出倉中，制成漿料，攪拌浸出得浸出漿料，使其中的可溶性氟化物和氰化物充分溶出；將上述浸出漿料送入第一板式壓濾機進行脫水，得第一濾液和第一濾渣，第一濾液送入第一反應倉，第一濾渣通過皮帶輸送機送至第一緩沖池中，緩沖池中加入水，開啟緩沖池攪拌器，攪拌制漿，將漿料送入第一板式壓濾機進行脫水，得第二濾液和第二濾渣，第二濾液送入第一反應倉與第一濾液合并，向第一反應倉中加入酸，反應，然后向第一反應倉中加入氟化鈣回收劑，反應，將反應后的混合物送入臥式離心分離機中進行離心分離，得第三濾液和第三濾渣，第三濾液送入第一緩沖池，第三濾渣送入烘干機烘干后經噸包機打包得氟化鈣產品。將第一緩沖池中收集的第三濾液與第二濾渣攪拌制成除氰除氟漿料，將除氰除氟漿料通過渣漿栗抽入第二反應倉，加入除氰劑反應，再加入除氟劑，反應，得無害化漿料;無害化漿料經管道送入第一壓濾機進行脫水，脫水后的濾渣即為無害化處理后的大修渣，濾液送入第一循環水池中重復利用。
[0072]上述工藝中，回收氟化鈣之后的料漿不再進行除氰除氟處理，即為大修渣回收氟化鈣工藝。
[0073]3)廢碳渣回收冰晶石工藝:
[0074]將廢碳渣原料經原料輸送帶輸送至振動輸送機，經過振動輸送機上的除鐵裝置除去原料中的鐵塊，由振動輸送機送入破碎機進行破碎，將破碎后的原料塊進行篩選，直徑不大于20mm的小塊原料經提升機送入塊料倉，直徑大于20mm的大塊原料送回破碎機繼續破碎;塊料倉中的小塊原料經電磁振動給料機送入球磨機進行球磨制成原料細粉，篩分，篩出鋁塊、鐵塊等雜質后的原料細粉經第五螺旋輸送機輸送至第五提升機，由第五提升機提升送入第二粉料倉;在浸出倉中加入水，將第二粉料倉中的粉料送入浸出倉中，與水混合制成楽料，并攪拌混勾，制得待浮選楽料;待浮選楽料中加入浮選劑進行一級粗選，得上層泡沫漿料和下層漿料，向下層漿料中加入浮選劑進行二級精選，得上層泡沫漿料和下層漿料，向下層漿料中加入浮選劑進行三級精選，得上層泡沫漿料和下層漿料，向下層漿料中加入浮選劑進行四級掃選，得上層泡沫漿料和下層漿料;將最后得到的下層漿料經第一板式壓濾機壓濾后，加水攪拌配成漿料，送入第一反應倉中，加入酸，攪拌浸出，使其中的可溶性Fe、Si等雜質溶出，將混合漿料送入臥式離心分離機進行脫水，脫水后的固體送入烘干機進行干燥后經噸包機打包得到冰晶石產品；合并所有浮選機中的上層泡沫漿料，送入第二緩沖池，經第二板式壓濾機壓濾后得到碳泥。在對冰晶石產品的純度要求不高時，浮選最終得到的下層漿料送入第三緩沖池，經臥式離心分離機直接脫水后干燥打包即得冰晶石產品。臣卜式離心分離機和壓濾機中產生的濾液均送入第二循環水池中作為循環水重復利用。
[0075]4)廢陰極碳塊回收石墨工藝或者廢陰極碳塊回收石墨和氟化鈣再利用工藝:
[0076]將陰極碳塊原料經原料輸送帶輸送至振動輸送機，經過振動輸送機上的除鐵裝置除去原料中的鐵塊，由振動輸送機送入破碎機進行破碎，將破碎后的原料塊進行篩選，直徑不大于20mm的小塊原料經提升機送入塊料倉，直徑大于20mm的大塊原料送回破碎機繼續破碎;塊料倉中的小塊原料經電磁振動給料機送入球磨機進行球磨制成原料細粉，篩分，篩出鋁塊、鐵塊等雜質后的原料細粉經第五螺旋輸送機輸送至第五提升機，由第五提升機提升送入第二粉料倉;在浸出倉中加入水，將第二粉料倉中的原料細粉送入浸出倉中，制成漿料，攪拌浸出得浸出漿料，使其中的可溶性氟化物充分溶出；將上述浸出漿料送入第一板式壓濾機進行脫水，得第一濾液和第一濾渣，第一濾液送入第一反應倉，第一濾渣通過皮帶輸送機送至第一緩沖池中，第一緩沖池中加入水，攪拌制漿，將漿料送入第一板式壓濾機進行脫水，得第二濾液和第二濾渣，第二濾液送入第一反應倉;第二濾渣送入第一緩沖池中，第一緩沖池中加水，攪拌制漿，將漿料送入臥式離心分離機中脫水，濾液均送入第一反應倉，最后所得濾渣送入烘干機干燥并經噸包機打包得回收石墨產品；向第一反應倉中加入酸，反應，通過第一拆包機加入氟化鈣回收劑，反應，將反應后的混合物送入臥式離心分離機中進行離心分離，濾液送入第一循環水池，濾渣送入烘干機烘干后經噸包機打包得氟化鈣產品；第一循環水池中的濾液送入浸出倉重復利用。
[0077]在本實用新型的鋁電解槽廢渣綜合處理系統的其他實施例中，不設置浮選裝置，不再運行廢碳渣回收冰晶石工藝，僅進行大修渣無害化、大修渣回收氟化鈣工藝、大修渣無害化聯產氟化鈣、廢陰極碳塊回收石墨工藝及廢陰極碳塊回收石墨和氟化鈣再利用工藝；相應的，與浮選工藝對應的第二緩沖池、第三緩沖池、第二板式壓濾機及第二循環水池也不再設置。
[0078]在其他實施例中，不設置第二反應倉，大修渣無害化工藝中的除氰除氟處理均在第一反應倉中進行，不再進行大修渣無害化聯產氟化鈣工藝。
[0079]在其他實施例中，不包括緩沖裝置，所有的制漿和浸出都在反應倉中進行。
[0080]在其他實施例中，第一反應倉上不設置除氰劑加入口，在進行除氰除氟處理時，僅按照先除氟后除氰的順序處理。
[0081]在其他實施例中，第二反應倉上也設置加酸口，在廢碳渣回收冰晶石的工藝中，四級浮選后的下層漿料送入第二反應倉中進行加酸提純。
[0082]在其他實施例中，第三緩沖池的加料口與第四浮選機的出料口相連，在不需要對冰晶石進行進一步加酸除雜時，第四浮選機浮選后的漿料直接進入第三緩沖池，并由臥式離心分離機脫水。
[0083]在本實用新型的回收系統的其他實施例中，第一板式壓濾機的漿料入口與第一緩沖池的出口不相連，第一緩沖池中收集的濾渣不再重復進行制漿、壓濾。
[0084]在其他實施例中，多級浮選裝置中的浮選機的數量可以為兩個、三個或者五個以上。
[0085]在其他實施例中，固液分離裝置僅為一個臥式離心分離機，所有的固液分離均在該離心分離機中進行。當然也可以設置為更多個板式壓濾機或者多個臥式離心分離機或者多個板式壓濾機與多個臥式離心分離機同時使用。
[0086]在其他實施例中，第二反應倉的出料口上不連接固液分離裝置，直接將無害化處理后的料漿運走處理即可，此時也不需要設置第一循環水池。
[0087]在其他實施例中，第一循環水池的出水口不與浸出倉的加料口相連，最終過濾得到的濾液收集后進行其他方式處理，浸出倉中需要的水通過其他方式加入。
[0088]在其他實施例中，循環水池的出水口不與反應倉及緩沖池的加料口相連，最終過濾得到的濾液收集后進行其他方式處理，反應倉和緩沖池中需要的水通過其他方式加入。在其他實施例中，循環水池可以由儲水罐替換。在其他實施例中，也可以不設置循環水池，最終固液分離得到的液體直接排放。
[0089]在其他實施例中，輸料線路可以僅包括一條輸料線路，僅用來處理大修渣或者廢碳渣或者陰極碳塊。
[0090]在其他實施例中，氟化鈣回收劑、除氟劑和除氰劑通過相應的試劑倉向反應倉中加料，不使用拆包機進行拆包加料。或者通過皮帶輸送機向相應的反應倉中加入試劑。
[0091]在其他實施例中，視大修渣原料的顆粒情況，輸料裝置可以不包括破碎機或者球磨機中的一個。在其他實施例中，回收系統可以不包括除塵器、除塵管道、除鐵裝置。在其他實施例中，不包括烘干機和噸包機。
【主權項】
1.一種鋁電解槽廢渣綜合處理系統，其特征在于，包括下面四種處理系統中的至少兩種: A處理系統:包括浸出倉、反應倉，所述浸出倉的出料口與反應倉的加料口相連； B處理系統:包括浸出倉、固液分離裝置、反應倉單元，所述浸出倉的出料口與固液分離裝置的加料口相連，固液分離裝置的液體出口與反應倉單元的加料口相連，反應倉單元的出料口與固液分離裝置的加料口相連； C處理系統:包括浸出倉、浮選裝置、固液分離裝置，所述浸出倉的出料口與浮選裝置的加料口相連，浮選裝置的出料口與固液分離裝置的加料口相連； D處理系統:包括浸出倉以及與浸出倉相連的固液分離裝置，所述浸出倉的出料口與固液分離裝置的加料口相連。2.如權利要求1所述的鋁電解槽廢渣綜合處理系統，其特征在于，所述綜合處理系統包括A處理系統和B處理系統，所述A處理系統與B處理系統共用浸出倉，所述B處理系統中的反應倉單元包括反應倉，所述B處理系統與A處理系統共用反應倉。3.如權利要求1所述的鋁電解槽廢渣綜合處理系統，其特征在于，所述綜合處理系統包括B處理系統和D處理系統，所述B處理系統與D處理系統共用浸出倉，所述B處理系統與D處理系統共用固液分離裝置。4.如權利要求1所述的鋁電解槽廢渣綜合處理系統，其特征在于，所述綜合處理系統包括A處理系統、B處理系統和D處理系統，所述A處理系統、B處理系統、D處理系統中共用浸出倉，所述B處理系統中的反應倉單元包括反應倉，所述B處理系統與A處理系統共用反應倉，所述A處理系統與B處理系統共用固液分離裝置。5.如權利要求1所述的鋁電解槽廢渣綜合處理系統，其特征在于，所述綜合處理系統包括B處理系統、C處理系統和D處理系統，所述B處理系統、C處理系統、D處理系統共用浸出倉和固液分離裝置。6.如權利要求1所述的鋁電解槽廢渣綜合處理系統，其特征在于，所述綜合處理系統包括A處理系統、B處理系統、C處理系統和D處理系統，所述A處理系統、B處理系統、C處理系統、D處理系統共用浸出倉，所述A處理系統、B處理系統、C處理系統共用固液分離裝置，所述B處理系統中的反應倉單元包括反應倉，所述B處理系統與A處理系統共用反應倉。7.如權利要求2或5所述的鋁電解槽廢渣綜合處理系統，其特征在于，所述反應倉單元包括依次相連的兩個反應倉。8.如權利要求3或5所述的鋁電解槽廢渣綜合處理系統，其特征在于，還包括緩沖裝置，所述緩沖裝置的加料口與所述固液分離裝置的固體出口相連，緩沖裝置的出料口與固液分離裝置的加料口相連。9.如權利要求8所述的鋁電解槽廢渣綜合處理系統，其特征在于，所述固液分離裝置包括第一固液分離裝置和第二固液分離裝置，第一固液分離裝置的加料口與浸出倉的出料口相連，第一固液分離裝置的液體出口與反應倉的加料口相連，第二固液分離裝置的加料口與反應倉的出料口相連。
【文檔編號】A62D101/45GK205500807SQ201620301227
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2016年4月12日
【發明人】常醒, 王利, 楊見喜, 馬瑞娜
【申請人】鄭州鴻躍環保科技有限公司