一种处理炭渣回收电解质的方法和装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113481542A(43)申请公布日2021.10.08(21)申请号202110723011.2(22)申请日2021.06.28(71)申请人中国铝业股份有限公司地址100082北京市海淀区西直门北大街62号(72)发明人包生重陈开斌张旭贵王珣曹韶峰刘彦辉李昌林汪艳芳(74)专利代理机构北京华沛德权律师事务所11302代理人王瑞琳(51)Int.Cl.C25C3/18(2006.01)F27D17/00(2006.01)权利要求书1页说明书9页附图2页(54)发明名称一种处理炭渣回收电解质的方法和装置(57)摘要本发明公开了一种处理炭渣回收电解质的方法和装置，该方法包括，获得粒径≤12cm的含电解质的炭渣；将包括碳酸盐的添加剂与所述炭渣混合，获得第一混合物；采用电解槽火眼排出的高温烟气将所述第一混合物加热至≥560℃且＜650℃的温度，燃烧反应时间≥6h，以处理所述炭渣和回收所述电解质。采用本发明的方法，炭渣中电解质的回收率为98.07‑98.68％，回收率高，含碳量为0.18‑0.2％，杂质含量低，可实现电解铝车间不再外排炭渣危废；由于该方法充分利用了电解槽余热，且不产生二次污染，因此该方法节能、环保，无污染。CN113481542ACN113481542A权利要求书1/1页1.一种处理炭渣回收电解质的方法，其特征在于，所述方法包括：获得粒径≤12cm的含电解质的炭渣；将包括碳酸盐的添加剂与所述炭渣混合，获得第一混合物；采用电解槽火眼排出的高温烟气将所述第一混合物加热至≥560℃且＜650℃的温度，燃烧反应时间≥6h，以处理所述炭渣和回收所述电解质。2.根据权利要求1所述的一种处理炭渣回收电解质的方法，其特征在于，所述燃烧反应的时间为6‑8h。3.根据权利要求1所述的一种处理炭渣回收电解质的方法，其特征在于，所述碳酸盐为如下至少一种：碳酸钠和碳酸钙。4.根据权利要求1所述的一种处理炭渣回收电解质的方法，其特征在于，所述添加剂还包括如下至少一种：过氧化氢和氟化铝。5.根据权利要求1所述的一种处理炭渣回收电解质的方法，其特征在于，所述碳酸盐与所述炭渣的质量比为1‑5：98‑102。6.根据权利要求4所述的一种处理炭渣回收电解质的方法，其特征在于，当所述添加剂包括过氧化氢时，所述碳酸盐与所述过氧化氢的摩尔比为0.9‑1.1：1‑2；当所述添加剂包括氟化铝时，所述碳酸盐与所述氟化铝的摩尔比为0.9‑1.1：1‑4。7.根据权利要求1所述的一种处理炭渣回收电解质的方法，其特征在于，所述第一混合物的厚度≤5cm，所述燃烧所用气体中的氧气的质量分数≥5％。8.一种处理炭渣回收电解质的装置，用于实现权利要求1‑7任一项所述的方法，其特征在于，所述装置包括按照工艺依次设置的破碎器、混匀机和燃烧箱，其中，所述破碎器用于将含电解质的炭渣破碎成粒径≤12cm；所述混匀机用于将包括碳酸盐的添加剂与炭渣混合；所述燃烧箱内固定设置有托盘，所述托盘用于放置包括碳酸盐的添加剂与炭渣混合后形成的第一混合物；所述燃烧箱的箱体上设置有用于通入电解槽火眼排出的高温烟气的进风口，所述进风口用于使电解槽火眼排出的高温烟气进入所述燃烧箱内以对所述托盘上的所述第一混合物加热至≥560℃且＜650℃的温度燃烧反应≥6h的时间。9.根据权利要求8所述的一种处理炭渣回收电解质的装置，其特征在于，所述燃烧箱内的底部设置有加热器，所述加热器设置于所述托盘下方。10.根据权利要求8所述的一种处理炭渣回收电解质的装置，其特征在于，所述燃烧箱内设置有温度检测仪。2CN113481542A说明书1/9页一种处理炭渣回收电解质的方法和装置技术领域[0001]本发明属于有色铝冶炼回收技术领域，具体涉及一种处理炭渣回收电解质的方法和装置。背景技术[0002]在传统铝电解过程中，由于炭阳极的选择性氧化、电解质侵蚀冲刷等因素，总有部分炭颗粒从阳极脱落，进入电解质熔体，形成炭渣。炭渣在电解质中，对电解生产过程有危害，所以通常会被作业人员捞出。然而捞出的炭渣含有60％以上的氟化物电解质，属于危险废物(简称危废)。如果炭渣中的电解质不能够有效回收，炭渣又被直接丢弃，则不仅导致电解质大量浪费，还会严重的污染环境，因此，电解铝企业必须在厂内进行无害化处理或者委托有危险废物处理资质的单位处理。[0003]当前，炭渣的处理通常有湿法和传统火法两种：[0004]湿法处理主要是采用浮选的办法，将炭渣中的碳和电解质分离。该方法处理成本低、劳动用工量少、工人劳动强度低，生产过程环境友好。但浮选法对电解质的回收率不高，回收后的炭渣中仍然含有大量电解质，仍然是危废。对于电解铝企业来说，通过浮选仅能回收少量电解质，并不能消除炭渣，仍然面临对炭渣堆