[發(fā)明專利]一種鈣鎂雙元復合處理鋁電解槽大修渣的工藝方法

在審

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• 申請日: 2023-04-28
• 公開（公告）號: CN116371896A
• 公開（公告）日: 2023-07-04
• 發(fā)明（設計）人: 張琦;張明杰;張子涵;曾波;楊歡;李振邦;李雪
• 申請（專利權）人: 新疆新能源（集團）準東環(huán)境發(fā)展有限公司
• 主分類號: B09B3/70
• 分類號: B09B3/70;B09B5/00
• 代理公司: 新疆融科知識產權代理事務所(普通合伙) 65115
• 代理人: 胡萬臣

本發(fā)明公開了一種鈣鎂雙元復合處理鋁電解槽大修渣的工藝方法，所述鈣鎂雙元復合處理鋁電解槽大修渣的工藝方法為：S1：將100份大修渣經過破碎、磨制為80目以下的粉料，再向粉料中加入300份水，攪拌制成料漿；S2：將30份氫氧化鈣含量為80%的電石渣，加入大修渣料漿，持續(xù)攪拌反應30分鐘；S3：將60份工業(yè)六水氯化鎂加入反應料漿，繼續(xù)攪拌反應20分鐘，完成除氟反應。本申請通過使用成本低廉、處理物料pH值可控、安全性高的除氟工藝，實現大宗固廢電石渣綜合利用，以廢治廢，變廢為寶，處理工藝簡單，成本低廉，安全性高，具有明顯的經濟效益，利于工業(yè)化放大，處理后的固相浸出液氟化物濃度小于30mg/L、pH值介于7?12之間。

技術領域

本發(fā)明屬于電解鋁廢棄物處理技術領域，具體為一種鈣鎂雙元復合處理鋁電解槽大修渣的工藝方法。

背景技術

現代電解鋁采用冰晶石-氧化鋁熔鹽電解法在高溫下進行電化學反應，于陰極上析出金屬鋁。電解槽作為在高溫、強磁場、強腐蝕下運行的設備，一般在使用5-7年后需進行大修清理，清除的廢內襯即電解槽大修渣。電解槽大修渣中含有陰極碳塊、耐火磚、扎糊、保溫磚、耐火粉、耐火灰漿等，其中包括33％碳質材料、30％含氟物質、34％耐火保溫材料和少量其他物質，因其含有可溶性的氟化物，極易對地下水和人類健康造成危害，被國家列為危險廢物，因此大修渣處置不當，存在環(huán)境污染和環(huán)境危害風險；

近些年國內多個單位對電解槽大修渣可溶性氟化物開展了研究工作。現有技術中，濕法浸出處理是鋁電解槽大修渣無害化主要處理技術，將電解槽大修渣充分粉碎后，加水攪拌調成漿體，配入氯化鈣作為除氟劑，以達到除氟效果，該工藝每噸鋁電解槽大修渣需要添加氯化鈣0.5-1.2噸(目前工業(yè)氯化鈣價格約為2200元/噸)，氯化鈣消耗量大，成本高昂；

此外，部分專利采用氫氧化鈣或者電石渣為除氟劑的主要成分，在處理大修渣的過程中容易造成處理后的物料pH值大于12，不滿足《危險廢物填埋污染控制標準》中的限值要求(pH值在7-12之間)。甚至處理后的物料pH值超過12.5，依據《危險廢物鑒別標準腐蝕性鑒別》要求，pH值≥12.5仍然屬于危險廢物，對其后續(xù)的資源化利用產生影響。傳統(tǒng)方法對堿性物料調節(jié)pH值采用無機酸，例如硫酸、硝酸或鹽酸等，但是由于無機酸具有腐蝕性，并且在使用過程中強烈放熱，對設備要求較高，同時對人員安全具有潛在的危害性；

因此，現提出一種鈣鎂雙元復合處理鋁電解槽大修渣的工藝方法成本低廉、處理物料pH值可控、安全性高的除氟工藝。

發(fā)明內容

針對現有技術的不足，本發(fā)明提供了一種鈣鎂雙元復合處理鋁電解槽大修渣的工藝方法，具有在于利用工業(yè)固廢電石渣和價格低廉的工業(yè)級六水氯化鎂提供一種成本低廉、處理物料pH值可控、安全性高的電解鋁大修渣無害化除氟工藝的優(yōu)點。

為實現上述目的，本發(fā)明提供如下技術方案：一種鈣鎂雙元復合處理鋁電解槽大修渣的工藝方法，所述鈣鎂雙元復合處理鋁電解槽大修渣的工藝方法為：

S1：將100份大修渣經過破碎、磨制為80目以下的粉料，再向粉料中加入300份水，攪拌制成料漿；

S2：將30份氫氧化鈣含量為80％的電石渣，加入大修渣料漿，持續(xù)攪拌反應30分鐘；

S3：將60份工業(yè)六水氯化鎂加入反應料漿，繼續(xù)攪拌反應10分鐘，完成除氟反應；

S4：將完成除氟反應的料漿經過濾固液分離；

電石渣加藥比根據大修渣粉料浸出液氟化物的含量進行確定，六水氯化鎂加藥量為電石渣加藥量的50％。

反應原理：

一、2F^-+Ca²⁺+＝CaF₂↓