一种电解铝废旧阴极炭块气化及再燃脱硝方法.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CN111892963A(43)申请公布日2020.11.06(21)申请号202010826514.8(22)申请日2020.08.17(71)申请人山东魏桥铝电有限公司地址256200山东省滨州市邹平县经济开发区工业六路(72)发明人崔石磊纪登攀韩奎华张继刚赵芳芳宋平(74)专利代理机构济南圣达知识产权代理有限公司37221代理人张晓鹏(51)Int.Cl.C10L1/32(2006.01)C10J3/46(2006.01)C10J3/72(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图1页(54)发明名称一种电解铝废旧阴极炭块气化及再燃脱硝方法(57)摘要本发明公开了一种电解铝废旧阴极炭块气化及再燃脱硝方法，包括如下步骤：将电解铝废旧阴极炭破碎，与生石灰和水混合球磨，制成炭浆；将炭浆气化，气化温度为冰晶石熔化温度以上，1500℃以下。该方法实现炭块灰渣的氧化铝和氟化物的再循环利用，气化气用作清洁燃料，或用于燃煤锅炉再燃燃料，炭块处置量大，工艺清洁高效。CN111892963ACN111892963A权利要求书1/1页1.一种电解铝废旧阴极炭块气化及再燃脱硝方法，其特征在于：包括如下步骤：将电解铝废旧阴极炭破碎，与生石灰和水混合球磨，制成炭浆；将炭浆气化，气化温度为冰晶石熔化温度以上，1500℃以下。2.根据权利要求1所述的电解铝废旧阴极炭块气化及再燃脱硝方法，其特征在于：生石灰的添加量使生石灰中的钙与炭块中的氟的摩尔比为1:1.5-2.5。3.根据权利要求2所述的电解铝废旧阴极炭块气化及再燃脱硝方法，其特征在于：炭浆中的固体含量为50％-70％。4.根据权利要求3所述的电解铝废旧阴极炭块气化及再燃脱硝方法，其特征在于：炭浆中的固体颗粒中粒径小于45μm的颗粒的质量占固体总质量的90％以上。5.根据权利要求1所述的电解铝废旧阴极炭块气化及再燃脱硝方法，其特征在于：还包括将气化气进行气固分离的步骤。6.根据权利要求5所述的电解铝废旧阴极炭块气化及再燃脱硝方法，其特征在于：还包括利用氧化铝吸附剂对气化气进行氟化物吸附的步骤。7.根据权利要求6所述的电解铝废旧阴极炭块气化及再燃脱硝方法，其特征在于：还包括将净化后的气化气通入锅炉燃烧的步骤。8.根据权利要求6所述的电解铝废旧阴极炭块气化及再燃脱硝方法，其特征在于：还包括将净化后的气化气用作锅炉再燃气体的步骤。9.根据权利要求8所述的电解铝废旧阴极炭块气化及再燃脱硝方法，其特征在于：当气化气用作锅炉再燃气体时时，气化气的输入热占锅炉输入热的10％-30％。10.根据权利要求6所述的电解铝废旧阴极炭块气化及再燃脱硝方法，其特征在于：还包括将气固分离的灰渣和失效的氧化铝吸附剂作为电解铝原料循环利用的步骤。2CN111892963A说明书1/4页一种电解铝废旧阴极炭块气化及再燃脱硝方法技术领域[0001]本发明属于电解铝废阴极炭块处理技术领域，尤其涉及一种电解铝废旧阴极炭块气化及再燃脱硝方法。背景技术[0002]公开该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。[0003]电解铝工艺因铝电解槽的大修，产生包括阴极、侧部碳块、防渗料、耐火砖、冷捣糊、保温砖、绝热板等固体废弃物。按照电解槽使用寿命、即大修周期4～6年，折合每冶炼一吨原铝产生废旧阴极10～15kg、碳渣10～20kg，因而产生大量的废旧阴极、碳渣。废旧阴极中约含有70％碳与30％电解质、碳渣中约含有35％碳与65％电解质。二者所含的固体电解质是一种氟化物(主要成分是冰晶石3NaF·AlF3)，具有强烈的腐蚀性，其中还含有微量的氰化物[Na4Fe(CN)6]。根据部位不同，电解铝废阴极碳块中的氟元素质量含量在10％-20％，是电解铝废阴极碳块中的主要有害成分。按《国家危险废物名录》的分类，铝电解槽大修产生的废旧阴极、碳渣属于危险固体废弃物。[0004]目前，现有的电解铝废阴极碳块的处理方法，包括以下方法：将处理的电解铝废阴极碳块与钙基固氟剂按比例混合，通过钢球磨制粉，并入炉燃烧；电解铝废阴极碳块粉在锅--炉内燃烧过程中，所含氰化物在炉内高温下分解成CO2和N2，氟元素在炉内释放为F，部分F与添加的钙基固氟剂以及煤中的钙离子反应生成难溶的氟化钙。但是氟化钙在煤粉炉高温1200～1400℃容易分解，石灰石、石灰等物质的高温固氟率很低。因而氟元素以灰渣固相转化较低，大量氟元素会以气相形式随烟气进入湿法脱硫系统，带来不可预计的影响，如过量的氟化钙引起脱硫系统局部结垢、废水中氟离子处理困难等。[0005]还有的电解铝废旧阴极炭块燃烧固氟方法包括如下步骤：(1)将电解铝废