[實用新型]一種水泥窯聯合氣化的廢陰極炭塊協同處理裝置

有效

• 申請號: 202021850564.1
• 申請日: 2020-08-28
• 公開（公告）號: CN213915422U
• 公開（公告）日: 2021-08-10
• 發明（設計）人: 郭小虎;吳迪;茍遠波;王汝成;杜文智;李凱華
• 申請（專利權）人: 西安航天源動力工程有限公司
• 主分類號: B09B3/00
• 分類號: B09B3/00;B09B5/00
• 代理公司: 西安恒泰知識產權代理事務所 61216
• 代理人: 李婷;金艷婷

本實用新型公開了一種水泥窯聯合氣化的廢陰極炭塊協同處理裝置，包括水泥生產系統、氣化爐系統、炭塊破碎機、煤炭混合破碎機、第一輸送管路、第二輸送管路和輸送可燃氣的第三輸送管路；炭塊破碎機通過第一輸送管路和第二輸送管路分別與氣化爐系統的原料入口和水泥生產系統的生料入口連接；煤炭混合破碎機設置在第二輸送管路上；第三輸送管路連接在氣化爐系統的可燃氣出口與水泥生產系統的分解爐入口處。本實用新型的系統將廢陰極炭塊分為兩個處理路徑，一部分進入氣化爐系統中氣化，另一部分進入水泥窯中直接燃燒，通過炭塊氣化產生的可燃氣以及炭粉原料對水泥系統原有煤粉進行燃料替代，降低了水泥行業一次能源消耗，具有良好的經濟性。

技術領域

本實用新型屬于固廢處理技術領域，具體涉及一種水泥窯聯合氣化的廢陰極炭塊協同處理裝置。

背景技術

廢陰極炭塊是電解鋁行業產出的含氟量極高的危險固體廢棄物。在電解過程中，需要氟化鋁、冰晶石、氟化鈉等作為電解質，以降低電解溫度、減少能源消耗，由于受到熱作用、化學作用、機械沖蝕作用、電作用、鈉和電解質的滲透等引起的熔鹽反應、化學反應，鋁電解槽中的陰極碳塊使用一定時間后會破損而報廢。報廢的電解鋁陰極碳塊中含有較高水平的可溶性氟化物以及一定水平的氰化物，如不妥善處置會污染地表水和地下水，同時釋放出有害的氣體，對環境具有非常嚴重的危害。

廢陰極炭塊的處理技術可以劃分為濕法和火法。濕法處理主要采用浮選-酸浸法，利用物理原理將大部分有害物質進行分離，氟化物加以回收，加入氧化物使氰化物分解達到無害；火法處理主要是將廢陰極炭塊作為燃料使用，采用高溫的方法(冶金爐、回轉窯等)使有害物質分解達到無害化。目前將廢陰極炭塊作為燃料添加在干法水泥窯中已經有較為廣泛的應用，廢陰極炭塊作為燃料添加代替了部分燃料，具有一定的經濟效益。但是廢陰極炭塊中存在大量的氟化物和氰化物，在工業生產中會對人體造成危害，另外，固廢作為原料及燃料生產水泥熟料，工藝調節能力差，不能兼顧能源利用率和水泥品質的最優化。

發明內容

針對現有技術存在的不足，本實用新型的目的是提供一種水泥窯聯合氣化的廢陰極炭塊協同處理裝置，解決目前廢陰極炭塊作為水泥窯原料的固廢處理方式存在環保性能較差、工藝調節能力差的問題。

為了解決上述技術問題，本實用新型采用如下技術方案予以實現：

一種水泥窯聯合氣化的廢陰極炭塊協同處理系統，包括水泥生產系統、氣化爐系統、用于初次破碎炭塊的炭塊破碎機、用于破碎原煤和炭塊混合料的煤炭混合破碎機、第一輸送管路、第二輸送管路和輸送可燃氣的第三輸送管路；所述的炭塊破碎機通過第一輸送管路和第二輸送管路分別與氣化爐系統的原料入口和水泥生產系統的生料入口連接；所述的煤炭混合破碎機設置在第二輸送管路上；所述的第三輸送管路連接在氣化爐系統的可燃氣出口與水泥生產系統的分解爐入口處。

進一步的，所述的氣化爐系統的排渣口與水泥生產系統的生料入口之間設置有用于輸送礦渣的第四輸送管路。

進一步的，所述的第二輸送管路上設置有煤粉倉。

具體的，所述的氣化爐系統上設置有用于添加固廢的第一入口(204)和用于添加廢陰極炭塊的第二入口。

具體的，所述的炭塊經炭塊破碎機破碎后的粒徑小于25mm；所述的炭塊經過煤炭混合破碎機破碎后的粒徑小于0.15mm。

與現有技術相比，本實用新型的有益效果是：

(1)本實用新型的系統將廢陰極炭塊分為兩個處理路徑，一部分進入氣化爐系統中氣化，另一部分作為燃料進入水泥窯中直接燃燒，通過炭塊氣化產生的可燃氣以及炭粉原料對水泥系統原有煤粉進行燃料替代，降低了水泥行業一次能源消耗，具有良好的經濟性。

同時，基于本實用新型的系統，可在原料組分、處理量等參數波動的情況下通過調節廢陰極炭塊氣化燃燒和直接燃燒的負荷，從而滿足系統在不同負荷下的運行穩定性要求。