[發明專利]一種鋁電解槽陰極底塊無害化處理的系統和工藝

有效

• 申請號: 201310488755.6
• 申請日: 2013-10-16
• 公開（公告）號: CN103537365A
• 公開（公告）日: 2014-01-29
• 發明（設計）人: 劉繼軍;張存忠;李 寧;王玉安
• 申請（專利權）人: 山東信發華信鋁業有限公司
• 主分類號: B03B7/00
• 分類號: B03B7/00
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 彭成

技術領域

本發明涉及一種鋁電解槽陰極底塊無害化處理的系統和工藝。

背景技術

目前，國內外電解鋁工業均采用埃爾-霍魯法生產工藝，即在冰晶石-氧化鋁的熔鹽體系中電解還原制取金屬鋁。因此，電解槽在運行3000天左右，需停槽大修，即生產5000-10000噸鋁，就可產生近100噸電解渣和廢陰極底塊，其主要成分是35%碳塊，60%氟化鈉和冰晶石，其余為少量的鋁、氧化鋁、氟化鈣、碳化鋁和氰化物等。

目前主要的處理方式就是堆積和簡單處理。堆積會污染環境。目前現存的處理的方式，主要是利用酸和各種有機溶劑浮選。

以上方式都不能徹底的解決電解渣和電解鋁廢陰極底塊的問題，本方法的實施，能夠在設備簡單，操作方便，生產無危險的情況下，實現無害化處理，得到的產品全部可以實現循環再利用。

發明內容

為了解決上述現有技術的不足，提供一種針對替換酸或有機溶劑浮選的處理方法，并有效分離鋁、冰晶石和碳粉。

一種鋁電解槽陰極底塊無害化處理的系統，其特征是，其包括：多級破碎機，濕式球磨機，旋轉分離裝置，用于料漿和藥劑混合的攪拌提升筒，分離再生冰晶石的浮選機和壓濾機；所述的多級破碎機分為一級破碎機和二級破碎機，其中，一級破碎機、二級破碎機、濕式球磨機、旋轉分離裝置、攪拌提升筒和浮選機依次連接；壓濾機與浮選機連接；所述的系統還包括皮帶輸送機和循環水池；皮帶輸送機與一級破碎機相連；循環水池與壓濾機和濕式球磨機相連。

一種鋁電解槽陰極底塊無害化處理的工藝，具體步驟是：將電解槽產生的電解陰極底塊由皮帶輸送機送至一級破碎機，破碎顆粒控制在50mm以下；一級破碎機破碎的底塊進入二級破碎機，破碎粒度控制在3-5mm以下；二級破碎機破碎的物料進入濕式球磨機進行球磨，研磨粒度為100目以上，形成料漿；料漿從球磨機進入旋轉分離裝置，分離出鋁粒；分離后的料漿進入攪拌提升筒進行攪拌提升，與藥劑混合；混合后的料漿進入浮選機進行篩選得到再生冰晶石，再生冰晶石返回到電解槽中利用，浮選機分離的浮選水進入壓濾機壓濾得到壓濾渣和過濾水，壓濾渣即為碳粉。

所得的過濾水經循環水池進入濕式球磨機。

所述的藥劑是煤油、松醇油和雜質去除劑的任意混合物，其使用量為料漿質量的0.01-0.1%。

所述的雜質去除劑為除硅劑、除鐵劑和分散劑的混合物，混合比例為1:1:0.5-1.5。

本項工藝所采用的是一級破碎和二級破碎，為普通破碎裝置，結構簡單，操作方便。

本項工藝所采用濕式球磨機，在進料方式上，利用水流直沖代替電磁振動機給料，既作為球磨介質，也減少能量的消耗。

本項工藝通過旋轉分離裝置，將滲入炭塊中的鋁進行充分回收，收集到的鋁的價值即可沖抵生產成本費用，冰晶石、碳粉為額外收益，經濟效益可觀。

本項工藝所采用攪拌提升筒，免去了其他同類方式中水浸、逐級洗滌、加熱蒸發等多項步驟的工藝，減少了能源消耗，提高了生產效率。在藥劑的添加上取消了傳統的用酸調節料漿PH值的方法，藥劑使用量小，成本相對較低；同時藥劑分散能力強，捕捉和起泡效果好。藥劑不含酸堿等強腐蝕、危害大的成份，對環境無影響。通過調節藥劑的成份，利用本方法，還可以處理鋁電解渣。

采用浮選機，減少了設備的腐蝕，又使產品純度得到了提高。在機械旋轉式浮選機內通入壓縮空氣，使比重大的冰晶石不易沉淀，易于加大料漿濃度，提高了設備產量。浮選技術是目前比較成熟的一種分離方法，本發明使用的浮選機，是機械攪拌式和充氣式浮選技術的融合，采用該型浮選設備，在藥劑良好的作用下，就可以達到工藝的要求。選用浮選機，工藝易實現，設備簡單，且技術工程轉化能力強。

本方法采用了新型固液分離技術-旋轉分離裝置，不僅減少了循環水的外帶，還避免了對環境的污染。

附圖說明

圖1是本發明所提供的系統；

圖2是本發明所提供的工藝流程圖；

附圖標記說明：1電解陰極底塊，2皮帶輸送機，3一級破碎機，4二級破碎機，5濕式球磨機，6旋轉分離裝置，7攪拌提升筒，8浮選機，9再生冰晶石，10壓濾機，11循環水池，12過濾水，13壓濾渣，14碳粉，15鋁。

具體實施方式

具體結合實施例對本發明作進一步的說明。

實施例1