[發明專利]電解鋁廢陰極碳塊資源化處理系統及處理方法

有效

• 申請號: 201410089371.1
• 申請日: 2014-03-12
• 公開（公告）號: CN103851632A
• 公開（公告）日: 2014-06-11
• 發明（設計）人: 王旭東;曹國法;朱振國;袁志強;和清霖;馮曉強;曹志偉;劉威
• 申請（專利權）人: 鄭州經緯科技實業有限公司
• 主分類號: F23G7/00
• 分類號: F23G7/00;F23J15/02;B01D53/02;C25C3/08
• 代理公司: 河南科技通律師事務所 41123
• 代理人: 張建東

1.一種電解鋁廢陰極碳塊資源化處理系統，其特征在于，包括高溫旋風爐和干法凈化裝置，所述高溫旋風爐包括爐體、燃燒器和換熱器；

所述爐體上部設有原料箱、下部設有燃燒室，所述原料箱和所述燃燒室之間通過進料通道相連通，在所述進料通道上設有進料閥，所述燃燒室設有進風口、煙氣管道和排料口，在所述進風口上設有風量調節閥；所述燃燒器設置于所述燃燒室的下方；

所述換熱器設置于所述燃燒室的外部，包括冷風進口、熱風出口、高溫煙氣進口和低溫煙氣出口，所述熱風出口與所述燃燒室的進風口對應連通，所述高溫煙氣進口與所述燃燒室的煙氣管道對應連通；所述低溫煙氣出口與所述干法凈化裝置相連通。

2.根據權利要求1所述的電解鋁廢陰極碳塊資源化處理系統，其特征在于，所述干法凈化裝置包括集煙管、吸附反應單元和氣固分離單元，所述集煙管與所述換熱器的低溫煙氣出口密封連接，所述吸附反應單元包括依次相連通的煙氣入口段、圓錐形收縮段、圓柱形喉道、圓錐形煙氣擴散段，在所述煙氣入口段設有一次吸附劑輸入口，在所述煙氣擴散段設有二次吸附劑輸入口；所述氣固分離單元包括除塵器和引風機，所述除塵器的下部含塵煙氣進口與所述吸附分離單元的煙氣擴散段密封連接，所述引風機設置于所述除塵器的凈氣出口處。

3.根據權利要求2所述的電解鋁廢陰極碳塊資源化處理系統，其特征在于，所述一次吸附劑為載氟氧化鋁，所述二次吸附劑為氧化鋁。

4.根據權利要求2所述的電解鋁廢陰極碳塊資源化處理系統，其特征在于，所述除塵器為低壓脈沖長袋除塵器。

5.根據權利要求2所述的電解鋁廢陰極碳塊資源化處理系統，其特征在于，所述引風機為離心引風機。

6.根據權利要求1所述的電解鋁廢陰極碳塊資源化處理系統，其特征在于，所述高溫旋風爐還包括設置于所述燃燒室內部的溫度傳感器和壓力傳感器。

7.根據權利要求6所述的電解鋁廢陰極碳塊資源化處理系統，其特征在于，所述高溫旋風爐還包括PLC控制器，所述PLC控制器的輸入端與所述溫度傳感器和壓力傳感器相連接，所述PLC控制器的輸出端與所述進料閥和所述風量調節閥相連接。

8.一種電解鋁廢陰極碳塊資源化處理方法，其特征在于，包括下列步驟：

（1）將電解鋁廢陰極碳塊進行鄂破、球磨后得到粒度為50目～200目的粉料；?

（2）將步驟（1）所得的粉料加入到權利要求1所述電解鋁廢陰極碳塊資源化處理系統中的所述高溫旋風爐內，添加助燃劑使該粉料中的碳粉充分燃燒，所述助燃劑的添加量為所述粉料質量的3～5‰；

（3）步驟（2）中粉料燃燒所得的高溫煙氣通過所述換熱器，為所述高溫旋風爐二次進風提供預熱后，轉化為低溫煙氣；

（4）收集步驟（2）粉料充分燃燒后從所述高溫旋風爐排料口排出的電解質；

（5）步驟（3）中所述低溫煙氣進入所述干法凈化裝置中的吸附反應單元，在吸附反應過程中加入的一次吸附劑載氟氧化鋁的固氣比為20～30g/m³，加入的二次吸附劑新鮮氧化鋁的固氣比為5～15g/m³；

（6）經過步驟（5）吸附反應后得到的含塵煙氣通過所述氣固分離單元，凈化后的氣體排出，分離的載氟氧化鋁作為吸附分離單元中的一次吸附劑循環使用。

9.根據權利要求8所述的電解鋁廢陰極碳塊資源化處理方法，其特征在于，步驟（2）中所述助燃劑由硝酸鹽、高錳酸鉀、氧化鈣、氧化鐵和淀粉組成，其中各組分所占質量百分比為：硝酸鹽1～3%、高錳酸鉀18～45%、氧化鈣4～7%、氧化鐵4～8%，余量為淀粉。

10.根據權利要求8所述的電解鋁廢陰極碳塊資源化處理方法，其特征在于，步驟（2）中所述高溫旋風爐燃燒室壓力為-10～10Pa，工作溫度范圍為750℃～800℃，溫度控制精度在±5℃。