[發明專利]一種鋁電解槽廢耐火材料處理工藝及其系統

有效

• 申請號: 202011423511.6
• 申請日: 2020-12-08
• 公開（公告）號: CN112692042B
• 公開（公告）日: 2022-05-24
• 發明（設計）人: 宋海農;杜建嘉;王愛;林宏飛;周郁文;黎小東;鄧克信;龐榮輝
• 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: B09B5/00
• 分類號: B09B5/00;B09B1/00;B09B3/00;B09B3/30;B09B3/35;B09B3/70;C01F11/22;C04B18/04
• 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

本發明公開了一種鋁電解槽廢耐火材料處理工藝及其系統，屬于電解鋁廢棄物處理技術領域。本發明鋁電解槽廢耐火材料處理的方法包括：將廢耐火材料粉料與水混合浸出氰化物和易溶氟化物，固液分離得到水浸渣和水浸液；水浸液氧化破氰得到破氰液；破氰液一級沉氟，得氟化鈣固體和一級沉氟液；一級沉氟液中二級沉氟，得到二級沉氟液和粗氟化鈣；水浸渣堿浸解毒，得到解毒渣和堿浸液；解毒渣中和，得到無害化渣；堿浸液石灰再生后回用于堿浸解毒；環境集煙及煙氣處理。本發明實現了鋁電解槽廢耐火材料無害化處理，氟和鈉堿資源得到了回收，既避免了鋁電解槽廢耐火材料處理對環境的危害，還在一定程度上實現了大修渣的資源化。

技術領域

本發明涉及鋁電解大修渣處理技術領域，尤其涉及一種鋁電解槽廢耐火材料處理工藝及其系統。

背景技術

鋁電解槽是金屬鋁冶煉的主要設備，每5～8年需要大修拆除內襯，產出大修渣，每噸電解鋁原鋁約排放15～20kg大修渣。鋁電解大修渣主要分為廢陰極炭塊和廢耐火材料兩大類，主要的有毒有害成分為氰化物和可溶性氟化物，2016年，鋁電解大修渣被列入《國家危險廢物名錄》。

鋁電解大修渣的處理工藝有固化穩定化填埋、濕法解毒、傳統火法、浮選、火法揮發等工藝。最常見的濕法解毒工藝又分為酸分解、堿分解、水浸等工藝。固化穩定化填埋不但資源未得到充分利用，也占用了寶貴的危廢填埋場資源；傳統火法工藝解毒不徹底，不能充分回收資源；目前的濕法工藝解毒產物難利用、資源難回收利用、廢水含鹽高；火法揮發投資大、處理成本高、技術不成熟。目前的技術很難滿足資源回收和日趨嚴格的環保要求。

鋁電解大修渣中，廢陰極炭塊約占55％，廢耐火材料約比45％，由于兩者成分不同，鋁電解大修渣處理的研究方向是分類處理。

發明內容

本發明的目的在于提供一種鋁電解槽廢耐火材料處理工藝及其系統。根據本發明的鋁電解槽廢耐火材料處理工藝及其系統，實現了鋁電解槽廢耐火材料無害化處理，氟和鈉堿資源得到了回收，既避免了鋁電解槽廢耐火材料處理對環境的危害，還在一定程度上實現了大修渣的資源化，本發明采用的技術方案如下：

根據本發明的一個方面，提供了一種鋁電解槽廢耐火材料處理工藝，所述鋁電解槽廢耐火材料處理工藝包括以下步驟：

A、破碎、球磨、篩分：將廢耐火材料破碎、磨粉、篩分，得到18～200目的粉料；

B、水浸后過濾：對步驟A的廢耐火材料粉料進行水浸，在常溫下攪拌，間歇操作，水和粉料的液固比為3～10:1，水浸浸出的時間為0.5～10小時，浸出完成后，采用水浸壓濾機對水浸漿液進行固液分離，將水浸漿液固液分離得到水浸渣和水浸液；

C、堿浸后過濾：在步驟B中的水浸渣中投加堿性鈣基復合固氟劑對水浸渣中的氟化物進行浸出，并轉化為堿浸漿液，控制溫度小于100℃攪拌反應，間歇操作，堿浸液與水浸渣的液固比為3～10:1，反應時間為0.5～10小時，抽樣檢測反應液氟離子濃度﹤100mg/L后，采用堿浸壓濾機對反應完成的漿液進行固液分離，得到堿浸液及堿浸渣；

D、堿浸渣中和后過濾：使用無機酸對步驟C中的堿浸渣進行中和，常溫下攪拌，間歇操作，待漿液pH值穩定在7～9之后，中和完成，采用壓濾機對中和漿液進行固液分離，得到中和渣和中和液；

E、水浸液破氰：將步驟B中的水浸液加熱至30～100℃，攪拌條件下，投加氧化劑，對水浸液破氰，直到水浸液中的CN^-濃度小于1.0mg/L，破氰后的水浸液回收，用于水浸或堿浸；