[發(fā)明專利]鋁業(yè)炭質(zhì)危廢低溫熔融滲透連續(xù)分離方法及所得產(chǎn)品

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710632798.5
• 申請(qǐng)日: 2017-07-28
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107285354B
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-02-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 唐紅艷
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 唐紅艷
• 主分類號(hào): C01F7/54
• 分類號(hào): C01F7/54;C01B32/05;B01D46/02;B01D53/54;B01D53/68;B01D53/78
• 代理公司: 北京路浩知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11002
• 代理人: 王文君;王文紅

1.一種鋁業(yè)炭質(zhì)危廢低溫熔融滲透連續(xù)分離方法，其特征在于，包括步驟：

S1：鋁業(yè)炭質(zhì)危廢經(jīng)過(guò)破碎除鐵預(yù)處理；

S2：對(duì)預(yù)處理后的炭質(zhì)危廢在1000~1200℃下進(jìn)行低溫電煅，使得氟化鹽熔融成液態(tài)，并被滲透分離，獲得高白高純氟化鹽產(chǎn)品，剩余的低氟碳粒經(jīng)滲透除雜后進(jìn)入高溫電煅爐；

S3：控制高溫電煅的電煅電壓為10～36V、電流為15～100KA, 高溫電煅爐的高溫?zé)煔鉁囟瓤刂茷?300～1600℃，低氟碳粒經(jīng)高溫電煅后得到碳素，經(jīng)過(guò)梯度降溫和介質(zhì)循環(huán)冷卻后，排入碳素收集倉(cāng)；高溫?zé)煔饨?jīng)高溫?zé)煔馔ǖ肋M(jìn)入高溫?zé)煔鉄崮芾醚b置，熱能被低溫電煅步驟利用；

S4：低溫?zé)煔饨?jīng)冷卻降塵，脈沖布袋收塵，氫氧化鈉溶液噴淋處置，達(dá)標(biāo)排放。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋁業(yè)炭質(zhì)危廢低溫熔融滲透連續(xù)分離方法，其特征在于，所述鋁業(yè)炭質(zhì)危廢包括鋁電解廢陰極、鋁電解陽(yáng)極碳渣和鋁電解含氟化鹽的陽(yáng)極殘極；步驟S1中首先將鋁業(yè)炭質(zhì)危廢破碎至最大粒徑≯變頻碳素排料器的圓孔形入口直徑的1/4，然后經(jīng)過(guò)除鐵。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋁業(yè)炭質(zhì)危廢低溫熔融滲透連續(xù)分離方法，其特征在于，步驟S2低溫電煅及氟化鹽熔融滲透分離收集獲得氟化鹽產(chǎn)品的溫度為1050~1200℃，氟化鹽滲透分離后的物料控制溫度在1200~1400℃，在此溫度下物料中以Al₂O₃為主的雜質(zhì)熔融液穿過(guò)雜質(zhì)滲透分離器、落入液態(tài)雜質(zhì)收集口并被鑄成Al₂O₃雜錠，剩余的低氟碳粒進(jìn)入高溫電煅爐。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋁業(yè)炭質(zhì)危廢低溫熔融滲透連續(xù)分離方法，其特征在于，步驟S3中，低氟碳粒經(jīng)高溫電煅后得到碳素，由變頻碳素排料器控制在500～600kg碳素/h的速度向下自然移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)梯度降溫，再由冷卻介質(zhì)冷卻獲得高純碳素產(chǎn)品；所述冷卻介質(zhì)為油或水。

5.根據(jù)權(quán)利要求1~4任一項(xiàng)所述的鋁業(yè)炭質(zhì)危廢低溫熔融滲透連續(xù)分離方法，其特征在于，低溫電煅階段排出的煙氣控溫≯900℃，經(jīng)過(guò)降溫降塵后溫度≯120℃，經(jīng)過(guò)脈沖布袋除塵，除塵后的煙氣溫度≯80℃，進(jìn)入氫氧化鈉溶液噴淋裝置，被氫氧化鈉溶液、雙氧水、Na₂S₂O₃溶液中的一種或多種噴淋吸收，對(duì)微量的氟和氰化物進(jìn)行吸收和無(wú)害處置，達(dá)標(biāo)煙氣從達(dá)標(biāo)尾氣排放口安全排放。

6.一種鋁業(yè)炭質(zhì)危廢低溫熔融滲透連續(xù)分離系統(tǒng)，其特征在于，包括：顎式破碎機(jī)、除鐵器、低溫電煅爐、高溫電煅爐，

所述顎式破碎機(jī)用于破碎鋁業(yè)炭質(zhì)危廢，所述顎式破碎機(jī)、除鐵器和低溫電煅爐順序連接；

所述低溫電煅爐下部設(shè)置有氟化鹽熔融液滲透分離器，所述氟化鹽熔融液滲透分離器包括炭質(zhì)濾芯，炭質(zhì)濾芯上開(kāi)有孔徑0.01~0.3mm的通孔；所述氟化鹽熔融液滲透分離器上方設(shè)置有變頻螺旋排料器，所述螺旋排料器連接有Al₂O₃雜質(zhì)熔融液滲透分離器，所述雜質(zhì)熔融液滲透分離器連接所述高溫電煅爐；所述低溫電煅爐頂部開(kāi)有低溫?zé)煔獬隹冢龅蜏責(zé)煔獬隹谕ㄟ^(guò)管道順次連接有降溫降塵室、脈沖布袋除塵器、引風(fēng)機(jī)、噴淋裝置、達(dá)標(biāo)氣體排放口；

所述低溫電煅爐的爐膛中部設(shè)置有高溫?zé)煔鉄崮芾醚b置，所述高溫?zé)煔鉄崮芾醚b置為抗1500℃以上氟化鹽腐蝕的耐磨管，管材為AlN、SiC、SiN或SiC-SiN復(fù)合材質(zhì)，所述耐磨管與高溫電煅煙氣通道相連接；

所述高溫電煅爐具有圓筒形狀的爐膛，爐膛膛壁從里到外分別設(shè)有耐火防腐層、保溫層和爐殼，所述耐火防腐層采用碳質(zhì)材料，高溫電煅爐的爐膛頂部設(shè)有加熱源，所述加熱源為交流石墨電極組或直流石墨電極對(duì)；爐膛中下部為設(shè)有溫度監(jiān)測(cè)器的自然梯度降溫區(qū)，爐膛底部設(shè)置有出口，出口外套設(shè)置有循環(huán)冷卻器。