專利名稱：一種電解槽大修槽渣回收用水的循環(huán)利用方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電解槽大修槽渣回收用水的循環(huán)利用方法，屬于電解槽大修槽渣處理技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
鋁電解槽一般在使用4 5年后需進行大修，我國多數(shù)企業(yè)平均槽壽命在1500天左右，大修時清除的廢內(nèi)襯，即為電解槽大修渣，該渣內(nèi)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(chǎn)生量約為30kg/fAl (相對數(shù)，隨槽齡長短而變)，目前全國電解鋁產(chǎn)能超過900萬t/a，則大修渣產(chǎn)生量在27萬t/a左右。鋁電解生產(chǎn)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(chǎn)過程中，一部分含氟電解質(zhì)被炭質(zhì)槽內(nèi)襯吸收，再擴散到其它筑爐材料中。根據(jù)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?，F(xiàn)有技術(shù)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(zhì)發(fā)生反應(yīng)，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(nèi)部反應(yīng)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(zhì)在高溫環(huán)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(nèi)外對廢SiC_Si3N4廢耐火磚處理技術(shù)的研究基本處于空白。5、國內(nèi)外對電解鋁含氟廢料處理生產(chǎn)用水的循環(huán)利用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(xiàn)工業(yè)應(yīng)用的并不多，致使絕大多數(shù)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(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，提供一種電解槽大修槽渣回收用水的循環(huán)利用方法。將大修槽渣中碳、氟化鹽、電解質(zhì)、保溫材料、耐火材料分離、提純之后，使其成為符合工業(yè)應(yīng)用標準的原料，用于提高大修槽渣的綜合利用，回收處理過程中的用水能夠循環(huán)利用，沒有二次污染。本發(fā)明的技術(shù)方案。電解槽大修槽渣回收用水的循環(huán)利用方法，對電解槽大修槽渣進行水浸，使得電解槽大修槽渣中的氟化鈉溶于水中，去除電解槽大修槽渣中的氟，處理過程中的用水，通過反滲透水處理系統(tǒng)進行回收，分離得到的清水循環(huán)使用，得到的高氟殘渣制作冶金造渣劑，實現(xiàn)生產(chǎn)用水的循環(huán)使用。上述的電解槽大修槽渣回收用水的循環(huán)利用方法，包括下述步驟
a、對電解槽大修槽渣進行分選，分別得到電解質(zhì)塊料、陰極棒、廢陰極炭塊、廢耐火磚、廢保溫磚、廢絕熱板，以及剩余的混合渣料；
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；
C、廢耐火磚為高招耐火磚,將高招耐火磚進行水浸,得到浸泡散開的粉料和塊料,將塊料選出，選出的塊料通過破碎，再次水浸，選出塊料，干燥后作為制作耐火磚的骨料進行回收，剩余的粉料進行磨粉處理，制作冶金造渣劑；
廢耐火磚為碳化硅-氮化硅耐火磚，對碳化硅-氮化硅耐火磚進行水浸，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作為制作耐 火磚的骨料，剩余的粉料進行磨粉處理，再浮選，得到耐火磚粉料，所得的耐火磚骨料和粉料，通過干燥后，在1700-1900°C進行高溫煅燒，將其中的氟化鈉氣化，得到高純度的耐火磚材料；
d、對廢保溫磚或廢絕熱板分別進行水浸，得到浸泡散開的粉料和塊料，將塊料選出，選出的塊料通過破碎，再次水浸，選出塊料，干燥后分別作為制作保溫磚或絕熱板的骨料進行回收，剩余的粉料進行磨粉處理，制作冶金造渣劑；
e、對混合渣料進行磨粉處理，然后浮選，選出其中的碳粉、耐火材料粉料，剩余的粉料制作冶金造潘劑；
所述各步驟中的水通過反滲透水處理系統(tǒng)進行回收，分離得到的清水循環(huán)使用，得到的高氟殘渣制作冶金造渣劑。上述的電解槽大修槽渣回收用水的循環(huán)利用方法，所述步驟b所得的陰極炭塊骨料和碳粉，通過干燥后，在1700-1900°C進行高溫煅燒，將其中的氟化鈉、硫氣化，得到高純度的碳素材料
對于電解槽大修槽渣，以某電解鋁廠的160KA預(yù)焙槽為例，大修渣中各類物質(zhì)組成情況見表I。表I160KA預(yù)焙槽大修渣組成情況
權(quán)利要求
1.一種電解槽大修槽渣回收用水的循環(huán)利用方法，其特征在于對電解槽大修槽渣進行水浸，使得電解槽大修槽渣中的氟化鈉溶于水中，去除電解槽大修槽渣中的氟，處理過程中的用水，通過反滲透水處理系統(tǒng)進行回收，分離得到的清水循環(huán)使用，得到的高氟殘渣制作冶金造渣劑，實現(xiàn)生產(chǎn)用水的循環(huán)使用。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電解槽大修槽渣回收用水的循環(huán)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，分別得到電解質(zhì)塊料、陰極棒、廢陰極炭塊、廢耐火磚、廢保溫磚、廢絕熱板，以及剩余的混合渣料；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；C、廢耐火磚為高招耐火磚,將高招耐火磚進行水浸,得到浸泡散開的粉料和塊料,將塊料選出，選出的塊料通過破碎，再次水浸，選出塊料，干燥后作為制作耐火磚的骨料進行回收，剩余的粉料進行磨粉處理，制作冶金造渣劑；廢耐火磚為碳化硅-氮化硅耐火磚，對碳化硅-氮化硅耐火磚進行水浸，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作為制作耐火磚的骨料，剩余的粉料進行磨粉處理，再浮選，得到耐火磚粉料，所得的耐火磚骨料和粉料，通過干燥后，在1700-1900°C進行高溫煅燒，將其中的氟化鈉氣化，得到高純度的耐火磚材料；d、對廢保溫磚或廢絕熱板分別進行水浸，得到浸泡散開的粉料和塊料，將塊料選出，選出的塊料通過破碎，再次水浸，選出塊料，干燥后分別作為制作保溫磚或絕熱板的骨料進行回收，剩余的粉料進行磨粉處理，制作冶金造渣劑；e、對混合渣料進行磨粉處理，然后浮選，選出其中的碳粉、耐火材料粉料，剩余的粉料制作冶金造潘劑；所述各步驟中的水通過反滲透水處理系統(tǒng)進行回收，分離得到的清水循環(huán)使用，得到的高氟殘渣制作冶金造渣劑。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電解槽大修槽渣回收用水的循環(huán)利用方法，其特征在于所述步驟b中所得的陰極炭塊骨料和碳粉，通過干燥后，在1700-1900°C進行高溫煅燒，將其中的氟化鈉、硫氣化，得到高純度的碳素材料。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種電解槽大修槽渣回收用水的循環(huán)利用方法，其特征在于，對電解槽大修槽渣進行水浸，使得電解槽大修槽渣中的氟化鈉溶于水中，去除電解槽大修槽渣中的氟，處理過程中的用水，通過反滲透水處理系統(tǒng)進行回收，分離得到的清水循環(huán)使用，得到的高氟殘渣制作冶金造渣劑，實現(xiàn)生產(chǎn)用水的循環(huán)使用。本發(fā)明將電解槽大修槽渣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(xiàn)了電解槽大修槽渣經(jīng)濟、無污染回收，從根本上消除污染隱患。
文檔編號C25C3/06GK103028592SQ20121051192
公開日2013年4月10日 申請日期2012年12月4日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月4日
發(fā)明者鄒建明 申請人:貴州鋁城鋁業(yè)原材料研究發(fā)展有限公司