[發明專利]一種利用電阻爐無害化處理電解鋁廢陰極碳塊的工藝方法

在審

• 申請號: 202010339076.2
• 申請日: 2020-04-26
• 公開（公告）號: CN111498840A
• 公開（公告）日: 2020-08-07
• 發明（設計）人: 馬青山;虎興茂;馬利軍;尚文祥
• 申請（專利權）人: 國家電投集團寧夏能源鋁業科技工程有限公司
• 主分類號: C01B32/205
• 分類號: C01B32/205;C25C3/08
• 代理公司: 銀川長征知識產權代理事務所 64102
• 代理人: 馬長增

一種利用電阻爐無害化處理電解鋁廢陰極碳塊的工藝方法,呈長方體爐體結構，步驟包括了電阻爐的選擇、原料處理、布料方式、爐體密封、煅燒、廢氣分離、出料和篩選。有益效果在于：使電解鋁廢陰極碳塊無害化資源化，不但解決了處理難的問題，而且變廢為寶，同時還使無煙煤成為了電煅無煙煤副產品，提高了利用價值。

技術領域

本發明屬于固廢處理技術領域，具體涉及一種電解鋁行業廢陰極碳塊的無害化處理方法。

背景技術

電解鋁廢陰極碳塊是電解鋁廠檢修陰極槽拆卸的危險廢棄物。之所以危險是因為其中含有大量的可溶性的氟化物和氰化物，如氟化鈉、氟鋁化納、氟化鈣、氰化鈉等，所以電解鋁廢陰極碳塊不能隨意處理。

目前的處理方式有三種，填埋法、水溶法和高溫法。填埋法是目前普遍采用的方法，但是填埋后的電解鋁廢陰極碳塊會隨著雨淋日曬等因素，其所含的可溶性氟化物及氰化物會對地下土壤和地下水造成污染，揮發的氣體會隨著風吹轉移對大氣造成污染。水溶法是通過破碎、磨粉再水溶的方式，將氟化物和氰化物等從炭精粉中分離出來，然后再分類處理，可有效降低污染，但是水溶后的炭精粉中還是含有一定比例不溶于水的氟化物和氰化物，最后成為危險廢棄物。高溫法是將電解鋁廢陰極碳塊破碎后持續高溫加熱，直至氰化物和氟化物徹底揮發，最后還能夠將剩余的碳塊石墨化，從而再次利用，不但有效處理了電解鋁廢陰極碳塊，而且能夠變廢為寶，二次利用。但是，目前并沒有合適的高溫爐，原因有兩點：一是高溫法處理電解鋁廢陰極碳塊需要將溫度加熱到1700℃以上才能將氰化物和氟化物等徹底揮發，常見的高溫煅燒爐體無法承受如此高的溫度，目前并無合適的高溫爐；二是高溫法處理電解鋁廢陰極碳塊加熱后揮發出的氰化物和氟化物等有毒氣體在加熱過程中就需要有效及時排出收集處理，不然會重新凝固到電解鋁廢陰極碳塊或爐體中，得不償失。

發明內容

本發明的目的是為了解決電解鋁廢陰極碳塊利用高溫法加熱處理不易的問題，提供一種能夠持續對電解鋁廢陰極碳塊進行高溫加熱處理，并且有效回收危害氣體的電阻爐。

為了實現上述目的，本發明所采用的技術方案是采用高溫電阻爐進行電解鋁廢陰極碳塊的高溫處理，在高溫電阻爐的爐墻上設置透氣孔，爐墻外設置冷卻夾套爐殼與爐墻之間形成封閉的廢氣冷凝區，并設置能夠將廢氣冷凝區中的有害廢氣抽離的收集處理裝置；布料時在爐槽中布設煤架空電解鋁廢陰極碳塊再進行電煅作業，利用煤對爐體高溫進行隔離，同時利用煤產生的揮發份對電解鋁廢陰極碳塊受熱揮發的有害煙氣形成氣體隔離，具體技術方案如下。

本發明利用電阻爐無害化處理電解鋁廢陰極碳塊的工藝方法，步驟如下：

A電阻爐的選擇：

所采的電阻爐設備，包括了爐底、爐墻、爐頭、爐尾、爐槽封蓋、爐殼、冷凝區封蓋和尾氣收集處理裝置，爐底、爐墻、爐頭、爐尾和爐槽封蓋構成密封爐槽，爐底、爐墻、爐殼和冷凝區封蓋構成密封廢氣冷凝區，爐墻上設置透氣孔，尾氣收集處理裝置與廢氣冷凝區配置安裝；

B原料處理：

1)將待處理的電解鋁廢陰極碳塊破碎成目數均勻的顆粒狀原料；

2)準備輔料煤，將煤破碎成目數小于電解鋁廢陰極碳塊顆粒的顆粒狀原料；

C布料方式：

1)在爐槽中的耐火磚基底上利用煤鋪設一層煤墊層；

2)在爐槽中的煤墊層上鋪設電解鋁廢陰極碳塊，沿爐槽中間位置從爐頭鋪設至爐尾，電解鋁廢陰極碳塊與爐槽兩側的爐墻之間留設空隙；

3)在電解鋁廢陰極碳塊與爐槽兩側的爐墻之間留設的空隙中填充煤至與電解鋁廢陰極碳塊相同高度；

4)在電解鋁廢陰極碳塊頂部利用煤再鋪設一層煤覆蓋層；

D爐體密封：

1)將爐槽封蓋沿爐墻頂部安裝使爐槽密封；