[發明專利]一種廢耐火材料中氟化物、氰化物高效無害化方法

有效

• 申請號: 202011422108.1
• 申請日: 2020-12-08
• 公開（公告）號: CN112692029B
• 公開（公告）日: 2021-12-07
• 發明（設計）人: 陳國寧;周郁文;慕俊豪;丘能;韋天輝;蔣明珍;周軍
• 申請（專利權）人: 廣西博世科環保科技股份有限公司
• 主分類號: B09B3/00
• 分類號: B09B3/00;B09B5/00
• 代理公司: 南寧智卓專利代理事務所(普通合伙) 45129
• 代理人: 鄧世江

本發明公開了一種廢耐火材料中氟化物、氰化物高效無害化方法：(1)將鋁電解廢耐火材料進行研磨，得到粉料；(2)在反應槽中加入水，并調節水的pH值至弱酸性，然后加入固氟破氰劑；(3)將粉料投入反應槽中，攪拌，使粉料同時進行固氟反應和破氰反應；(4)待反應結束后，進行固液分離，得到無害化料渣和濾液，濾液返回反應槽中，重復步驟(2)?(4)，濾液循環使用至其氟濃度飽和后，采用除氟劑處理濾液；所述無害化料渣加工成免燒磚，實現建材化利用。本發明采用過氧化鈣為破氰固氟劑，通過過氧化鈣和水在弱酸性條件下發生反應生成氫氧化鈣和過氧化氫，可使氫氧化鈣固氟反應和過氧化氫破氰反應同步進行，大大提高了無害化處理效率。

技術領域

本發明涉及固體危險廢棄物處理技術領域，更具體的涉及一種廢耐火材料中氟化物、氰化物高效無害化方法。

背景技術

近年來，隨著我國鋁產量的逐年提高，鋁電解產業產生的危險固體廢棄物也在逐年增加。廢耐火材料是鋁電解生產中不可避免的固體危險廢棄物，用生產7-8年的槽計算，每生產1噸鋁約排放15-25kg廢耐火材料，其中，廢陰極炭塊約占55％，廢耐火材料約占45％。廢耐火材料主要的有毒物質是可溶氟化物和可溶氰化物，它們對環境包括土壤、水域和大氣危害極大，故對廢耐火材料的無害化處理亟待解決，刻不容緩。

國內對廢耐火材料的處理方式主要有火法、濕法、堆存、填埋和送危廢中心，隨著近年來國家對環保的重視，以前絕大多數鋁電解企業靠暫時堆存、填埋等方式已無法滿足環保的要求，送危廢中心則由于費用較高，很少廠家會選擇；火法和濕法可以對廢耐火材料進行徹底的無害化，但是火法目前為止并沒有進行工業化，且投資比較大。本發明選用的是濕法處理。

專利號為CN 108906857 A的專利《一種鋁電解槽廢耐火材料中含鈉、含氟化合物的機械化學轉化與回收方法》，該專利將廢耐火材料粉、鈉化合物與氟化合物的轉化劑、氰化物轉化劑、助磨劑以及水加入到轉化磨中，高能機械力同步作用于含鈉與含氟化合物的機械化學轉化反應，使廢耐火材料粉中的含鈉化合物轉變成不含氟的可溶性鈉化合物、含氟化合物轉變成不溶性和無害的礦物質氟化合物。但該技術工藝流程過長，且能耗高，不適合工業化利用。

專利號為CN 109207738 A的專利《一種鋁電解槽廢耐火材料的處理方法》，該專利將廢耐火材料和鋁粉與氧化鈣/碳酸鈣混合，將混合物料制成團塊進行加熱蒸餾，廢耐火材料中的氟化物與氧化鈣反應生成不溶于水的氟化鈣，同時廢耐火材料中的氧化鈉被鋁還原成金屬鈉并被真空蒸餾出來，從而實現廢耐火材料中氟化物的轉化和鈉元素的分離，達到廢耐火材料無害化處理的目的。雖然該技術實現了廢耐火材料的無害化，但同樣存在處理過程能耗高的問題，不適合工業化推廣。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術存在的缺陷，提供一種廢耐火材料中氟化物、氰化物高效無害化方法，通過一步法同步實現氰化物的破除和氟化物的固定，從而實現廢耐火材料的無害化。

為了實現上述目的，本發明采用的技術方案如下：

一種廢耐火材料中氟化物、氰化物高效無害化方法，包括如下處理步驟：

(1)將鋁電解廢耐火材料進行破碎，磨粉，得到粉料；

(2)在反應槽中加入水，并調節水的pH值至弱酸性，然后加入固氟破氰劑，攪拌15-120min，得到固氟劑和破氰劑；

(3)將步驟(1)的粉料投入步驟(2)的反應槽中，攪拌，使粉料充分接觸固氟劑和破氰劑，同時進行固氟反應和破氰反應；

(4)待步驟(3)的反應進行10-480min后，進行固液分離，得到無害化料渣和濾液1，濾液1作為補充水返回步驟(2)的反應槽中，重復步驟(2)-(4)，濾液1循環使用至其氟濃度飽和后不再返回反應槽，采用除氟劑處理濾液1。

優選地，步驟(2)中水與步驟(1)的粉料的質量比為3-10:1。