一种电解铝废旧阴极炭块燃烧固氟方法及其应用.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CN111250515A(43)申请公布日2020.06.09(21)申请号202010071241.0(22)申请日2020.01.21(71)申请人山东大学地址250061山东省济南市历下区经十路17923号(72)发明人韩奎华张继刚刘文洋齐建荟牛胜利李贤(74)专利代理机构济南圣达知识产权代理有限公司37221代理人郑平(51)Int.Cl.B09B3/00(2006.01)B09B5/00(2006.01)F23G5/02(2006.01)F23G5/033(2006.01)权利要求书2页说明书6页附图1页(54)发明名称一种电解铝废旧阴极炭块燃烧固氟方法及其应用(57)摘要本发明涉及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燃烧固氟方法及其应用。所述方法包括如下步骤：(1)将电解铝废旧阴极炭块破碎后磨成粉料，备用；(2)将水溶性钙盐溶液喷洒上述粉料中进行搅拌的同时施加超声波；(3)将步骤(2)得到的产物与原煤送入流化床锅炉燃烧。本发明的方法不仅固氟效率高，而且将氟转化为稳定的CaF2、氟铝酸钙等后并进入飞灰和底灰，减少了HF进入烟气及影响锅炉系统的脱硝、脱硫、废水处理系统，而且最终排放到大气中的氟含量远小于国家排放标准。CN111250515ACN111250515A权利要求书1/2页1.一种电解铝废旧阴极炭块燃烧固氟方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)将电解铝废旧阴极炭块破碎后磨成粉料，备用；(2)将水溶性钙盐溶液喷洒至步骤(1)的粉料中进行搅拌的同时施加超声波；(3)将步骤(2)得到的产物与原煤送入流化床锅炉燃烧，且燃烧温度控制在CaF2分解温度以下。2.如权利要求1所述的电解铝废旧阴极炭块燃烧固氟方法，其特征在于，步骤(2)中，所述水溶性钙盐包括氯化钙、醋酸钙、丙酸钙中的任意一种或多种的组合；优选地，氯化钙与水按质量比50:100配置溶液，醋酸钙与水按质量比30:100配置溶液、丙酸钙与水按质量比25:100配置溶液。3.如权利要求1所述的电解铝废旧阴极炭块燃烧固氟方法，其特征在于，步骤(1)中，所述粉料的细度为R90≤10％；或者，步骤(2)中，所述粉料含水量为30～40％；或者，步骤(2)中，所述超声波频率为25～35kHz，功率密度为150～200W/L，超声时间为5～10分钟；或者，步骤(3)中，所述燃烧温度控制在800～1000℃之间。4.如权利要求1所述的电解铝废旧阴极炭块燃烧固氟方法，其特征在于，步骤(3)中，所述步骤(2)得到的产物的添加量以电解铝废阴极炭计算：为锅炉给煤量质量的1～5％。5.如权利要求1～4任一项所述的电解铝废旧阴极炭块燃烧固氟方法，其特征在于，步骤(3)中，还包括在锅炉燃尽区或尾部受热面水溶性钙盐溶液雾化喷入烟气的步骤；优选地，所述水溶性钙盐溶液与气相HF的Ca/F摩尔比保持在0.5～0.75之间。6.一种电解铝废旧阴极炭块燃烧固氟方法，其特征在于，包括如下步骤：(I)将电解铝废旧阴极炭块、石灰石、水溶性钙盐和水磨制成炭浆料；(II)将水溶性钙盐溶液喷洒至步骤(I)的炭浆料中进行搅拌的同时施加超声波；(III)将步骤(2)得到的产物送入流化床锅炉燃烧，且燃烧温度控制在CaF2分解温度以下。7.如权利要求6所述的电解铝废旧阴极炭块燃烧固氟方法，其特征在于，步骤(I)中，所述水溶性钙盐的添加量为：测定废阴极炭块的氟元素含量，并计算废阴极炭块所含氟元素的摩尔总量，按照钙元素摩尔总量与废旧阴极炭的氟元素摩尔总量比值Ca/F＝(0.5～1):1为确定添加剂的添加量；或者，步骤(I)中，所述石灰石的添加量为：Ca/F＝(0.1～0.5):1。8.如权利要求6所述的电解铝废旧阴极炭块燃烧固氟方法，其特征在于，步骤(I)中，步骤(I)和(II)中，所述水溶性钙盐包括氯化钙、醋酸钙、丙酸钙中的任意一种或多种的组合；优选地，氯化钙与水按质量比50:100配置溶液，醋酸钙与水按质量比30:100配置溶液、丙酸钙与水按质量比25:100配置溶液；或者，步骤(I)中，所述炭浆料的含水量为30～40％；或者，步骤(II)中，所述超声波频率为25～35kHz，功率密度为150～200W/L，超声时间为5～10分钟；或者，步骤(III)中，所述燃烧温度控制在800～1000℃之间；或者，步骤(III)中，所述步骤(2)得到的产物的添加量以电解铝废阴极炭计算：为锅炉2CN111250515A权利要求书2/2页给煤量质量的1～5％。9.如权利要求6～8任一项所述的电解铝废旧阴极炭块燃烧固氟方法，其特征在于，步骤(III)中，还包括在锅炉燃尽区或尾部受热面水溶性钙盐溶液雾化喷入烟气的步骤；优选地，所述水溶性钙盐溶液与气相