[發(fā)明專利]一種鋁業(yè)廢陰極炭塊的無害化處理并多級(jí)利用的方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011042152.X
• 申請(qǐng)日: 2020-09-28
• 公開（公告）號(hào): CN112452499A
• 公開（公告）日: 2021-03-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳亞團(tuán);王永剛;魏國立;朱青德;茹作棟;富志生;楊鑫;吳有文;唐雪源;孫璐
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 甘肅酒鋼集團(tuán)宏興鋼鐵股份有限公司
• 主分類號(hào): B02C21/00
• 分類號(hào): B02C21/00;B02C23/08;B09B3/00
• 代理公司: 成都弘毅天承知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 51230
• 代理人: 劉東

本發(fā)明提供了一種鋁業(yè)廢陰極炭塊的無害化處理并多級(jí)利用的方法，涉及冶金技術(shù)領(lǐng)域，解決了企業(yè)無法對(duì)廢陰極炭塊進(jìn)行無害化處理及二次利用的問題。本發(fā)明包括對(duì)廢陰極炭塊進(jìn)行破碎；進(jìn)行一級(jí)篩選；進(jìn)通過一級(jí)篩選的廢陰極炭塊進(jìn)行一級(jí)細(xì)磨成廢陰極炭粉；進(jìn)行二級(jí)篩選；將通過二級(jí)篩選的廢陰極炭粉的一部分作為增碳劑和發(fā)泡劑進(jìn)行二次利用，另一部分進(jìn)行二級(jí)細(xì)磨；進(jìn)行三級(jí)篩選；將通過三級(jí)篩選的廢陰極炭粉作為渣面脫氧劑進(jìn)行二次利用等步驟。采用本發(fā)明的技術(shù)方案達(dá)到了對(duì)廢陰極炭塊進(jìn)行低成本高效無害化并實(shí)現(xiàn)多級(jí)利用的效果。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及冶金技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種鋁業(yè)廢陰極炭塊的無害化處理并多級(jí)利用的方法。

背景技術(shù)

電解鋁生產(chǎn)是以氧化鋁為原料，以熔融冰晶石和其它氟化物為熔劑，以懸掛式炭素塊體為陽極，以陰極炭塊為陰極，在電解槽內(nèi)進(jìn)行電解得到金屬鋁液，后經(jīng)各批次混合均勻，消化除渣除氣后澆鑄成金屬鋁錠。

電解鋁廢陰極炭塊是工業(yè)鋁電解槽中拆除的廢舊陰極導(dǎo)電材料。工業(yè)鋁電解槽陰極炭塊與高溫熔融的冰晶石-氧化鋁-氟化鹽混合物電解質(zhì)直接接觸，在電解的過程中電解質(zhì)與陰極炭塊發(fā)生熱作用、機(jī)械沖蝕作用、電解質(zhì)滲透引起的熔鹽反應(yīng)以及電化學(xué)反應(yīng)等滲入或生成諸如NaF、Na₃AlF₆、KF、LiF等物質(zhì)，同時(shí)陰極炭塊導(dǎo)電性能劣化、本體破損，甚至出現(xiàn)電解槽內(nèi)鋁液從裂縫口中漏出問題，出現(xiàn)以上問題電解槽就被迫停槽大修，更新陰極炭塊。

廢舊陰極炭塊堆存、處置不當(dāng)，會(huì)對(duì)地下水、大氣土壤、生態(tài)系統(tǒng)和生物造成很大的危害。業(yè)內(nèi)對(duì)廢陰極炭塊的處置主要開展兩方面工作，第一是可溶性氟化物向不溶性氟化物的轉(zhuǎn)化，實(shí)現(xiàn)無害化；第二是分離提取高質(zhì)量炭素和氟化鹽等有價(jià)物質(zhì)加以利用，實(shí)現(xiàn)資源化。處理技術(shù)包括浮選法、硫酸酸解法、火法或用廢陰極炭塊生產(chǎn)陽極保護(hù)環(huán)，但都需要專門有資質(zhì)的固廢處理廠家，同時(shí)處理費(fèi)較高。

發(fā)明內(nèi)容

基于以上技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種鋁業(yè)廢陰極炭塊的無害化處理并多級(jí)利用的方法，解決了企業(yè)無法對(duì)廢陰極炭塊進(jìn)行無害化處理及二次利用的問題。

為解決上述問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

一種鋁業(yè)廢陰極炭塊的無害化處理并多級(jí)利用的方法，步驟如下：

步驟一：對(duì)廢陰極炭塊進(jìn)行破碎；

步驟二：進(jìn)行一級(jí)篩選，將未通過一級(jí)篩選的廢陰極炭塊返回至步驟一進(jìn)行再次破碎；

步驟三：將通過一級(jí)篩選的廢陰極炭塊進(jìn)行一級(jí)細(xì)磨成廢陰極炭粉；

步驟四：進(jìn)行二級(jí)篩選，將未通過二級(jí)篩選的廢陰極炭粉返回至步驟三進(jìn)行再次一級(jí)細(xì)磨；

步驟五：將通過二級(jí)篩選的廢陰極炭粉分為兩部分，一部分作為增碳劑和發(fā)泡劑進(jìn)行二次利用，另一部分進(jìn)行二級(jí)細(xì)磨；

步驟六：進(jìn)行三級(jí)篩選，將未通過三級(jí)篩選的廢陰極炭粉返回至步驟五進(jìn)行再次二級(jí)細(xì)磨；

步驟七：將通過三級(jí)篩選的廢陰極炭粉作為渣面脫氧劑進(jìn)行二次利用。

上述方法步驟中，將廢陰極炭塊進(jìn)行物理處理并作為增碳劑、發(fā)泡劑和渣面脫氧劑進(jìn)行二次利用，實(shí)現(xiàn)了將廢陰極炭塊進(jìn)行多級(jí)利用，同時(shí)在進(jìn)行二次利用的同時(shí)進(jìn)行二級(jí)無害化處理，達(dá)到低成本高效無害化的效果。

進(jìn)一步地，步驟二和步驟三中，一級(jí)篩選的條件為粒徑小于80mm。

進(jìn)一步地，步驟四和步驟五中，二級(jí)篩選的條件為粒徑小于1.5mm。

進(jìn)一步地，步驟六和步驟七中，三級(jí)篩選的條件為粒徑小于100目。

進(jìn)一步地，步驟一中，破碎采用的設(shè)備為破碎機(jī)。

進(jìn)一步地，步驟三中，一級(jí)細(xì)磨采用的設(shè)備為一級(jí)立磨機(jī)。