[發(fā)明專利]由鋁電解槽產(chǎn)生的廢氮化硅結(jié)合碳化硅磚回收利用方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710355631.9
• 申請(qǐng)日: 2017-05-19
• 公開（公告）號(hào): CN108275684B
• 公開（公告）日: 2022-07-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李劍峰;田守信;藍(lán)振華;高廣震;吳朝齊
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海彭浦特種耐火材料廠有限公司;上海柯瑞冶金爐料有限公司;陽谷信民耐火材料有限公司;山東柯信新材料有限公司
• 主分類號(hào): C01B33/10
• 分類號(hào): C01B33/10;C04B35/565;C25C3/08
• 代理公司: 上海京滬專利代理事務(wù)所(普通合伙) 31235
• 代理人: 阮玉欣

本發(fā)明涉及一種由鋁電解槽產(chǎn)生的廢氮化硅結(jié)合碳化硅磚的回收利用方法，其特征在于將鋁電解槽產(chǎn)生的廢氮化硅結(jié)合碳化硅磚進(jìn)行收集，放在真空加熱爐內(nèi)，進(jìn)行真空加熱，這利用廢氮化硅結(jié)合碳化硅磚內(nèi)的電解質(zhì)汽化反應(yīng)和蒸發(fā)，導(dǎo)致處理后碳化硅磚內(nèi)沒有電解質(zhì)Na3AlF6，而同樣出現(xiàn)少量AlN。利用本發(fā)明提供的方法，鋁電解槽產(chǎn)生的廢氮化硅結(jié)合碳化硅磚的回收率為99%，同時(shí)揮發(fā)出來的電解質(zhì)經(jīng)過冷凝回收，可以再作為電解鋁的電解質(zhì)使用。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種由鋁電解廢氮化硅結(jié)合碳化硅磚回收利用方法，屬于資源再生和環(huán)境保護(hù)的領(lǐng)域。涉及到滲入氟鹽的氮化硅結(jié)合的碳化硅制品，從該制品用后固體廢料中分離回收氮化硅結(jié)合碳化硅和氟鹽組分的方法。

背景技術(shù)

金屬鋁是用氟鹽-氧化鋁電解法生產(chǎn)的。其側(cè)墻主要用氮化硅結(jié)合的碳化硅磚砌筑的。該磚的成分為SiC：70~80%，Si₃N₄：20~28%。在使用過程中，氟鹽電解質(zhì)滲透到該氮化硅結(jié)合碳化硅磚氣孔里，并且部分氮化硅被腐蝕：Si₃N₄(s)+4AlF₃(l)=3SiF₄↑+4AlN(s)。這樣，在用后氮化硅結(jié)合的碳化硅磚里，除了SiC主要成分外，Si₃N₄明顯減少，而存在低熔點(diǎn)的AlF₃、NaF等氟鹽。這嚴(yán)重影響了這些用后氮化硅結(jié)合碳化硅產(chǎn)品作為耐火材料的再生利用。給再生利用和環(huán)保帶來嚴(yán)重的影響。

鋁電解槽陰極和槽邊部內(nèi)襯的使用壽命一般為4~6年。電解槽破壞后，滲透了電解質(zhì)的側(cè)墻氮化硅結(jié)合碳化硅磚，從電解槽中清理出，并堆積到特定地方。目前，尚無一個(gè)在技術(shù)上和經(jīng)濟(jì)上都可行的處理方法。

CN201010571952.0“一種鋁電解槽的廢舊碳化硅側(cè)壁材料的處理方法”報(bào)道的要點(diǎn)是：首先將廢舊碳化硅磚進(jìn)行人工分離，分為腐蝕部分和未腐蝕部分；腐蝕部分經(jīng)過粗碎、中碎和細(xì)碎等破碎步驟，將其粉碎為粒度小于700μm的顆粒；用水對(duì)粉碎的顆粒進(jìn)行洗滌處理后過濾，濾餅接著進(jìn)行二次洗滌并過濾，得到的濾渣主要物相是SiC和Si₃N₄；一次洗滌的濾液可以采用兩種處理方式，首選方法是蒸發(fā)濃縮后得到硅酸鈉濃縮液，另一種是通過添加CaCl₂與硅酸鈉反應(yīng)生成硅酸鈣和氟化鈣。該發(fā)明雖然實(shí)現(xiàn)了廢舊材料的回收利用，但該方法不足之處是仍有污水和粉塵導(dǎo)致二次污染的環(huán)保問題，同樣經(jīng)過破粉碎加工等也有粉塵等環(huán)境問題。用后碳化硅磚的腐蝕部分和未腐蝕部分之間界限不明顯，并且它們之間的結(jié)合強(qiáng)度很大，難以分離。再就是再生產(chǎn)品附加值也很低。因此，該發(fā)明在環(huán)保，經(jīng)濟(jì)性和可實(shí)施性方面都存在問題。

CN201010571458.4“一種利用鋁電解槽廢碳化硅生產(chǎn)脫氧劑的方法”。具體實(shí)施包括以下步驟：（1）分揀分離，將大修的鋁電解槽廢碳化硅與其它廢耐火材料分揀開，去掉廢碳化硅表面腐蝕部分；（2）破碎，將分離后的廢碳化硅破碎、細(xì)碎；（3）無害化，將步驟（1）中分離的腐蝕廢碳化硅送無害化系統(tǒng)處理；（4）配料混料，將細(xì)碎后的碳化硅粉加水和樹脂攪拌均勻；（5）成球，將混配好的物料送入團(tuán)球機(jī)制成小球；（6）養(yǎng)護(hù)，將成型后的小球自然養(yǎng)護(hù)4～7天，即為脫氧劑。該發(fā)明簡單，易行，是一個(gè)不錯(cuò)的好方法。但是值得指出的是，這種再生材料內(nèi)含有約20~28%的Si₃N₄。即N含量約為8~11%，這將導(dǎo)致鋼液增氮，因此，對(duì)于低氮含量的潔凈鋼的質(zhì)量將產(chǎn)生不利的影響。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的各種問題，本發(fā)明的目的在于提供一種由鋁電解槽產(chǎn)生的廢氮化硅結(jié)合碳化硅回收利用的方法，本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

本發(fā)明按照下列步驟進(jìn)行：

1）開啟爐子上蓋，把來源于鋁廠的廢碳化硅磚放在爐子里。然后密封好爐子的上蓋和底蓋。

2）開啟抽真空，將爐內(nèi)真空度抽至≤2乇。