一种电解铝废阴极的高温处置方法.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CN105642649A(43)申请公布日2016.06.08(21)申请号201511024691.X(22)申请日2015.12.30(71)申请人北京矿冶研究总院地址100044北京市西城区西外文兴街1号经营场所(72)发明人申士富骆有发刘海营王金玲(74)专利代理机构北京路浩知识产权代理有限公司11002代理人王文君(51)Int.Cl.B09B3/00(2006.01)B09B5/00(2006.01)C01B31/02(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图1页(54)发明名称一种电解铝废阴极的高温处置方法(57)摘要本发明提供一种电解铝废阴极的高温处置方法，包括步骤：电解铝废阴极炭块破碎到3-15mm，然后采用超高温炉焙烧，挥发出其中的氟化物、分解其中的氰化物，焙烧产生烟气采用水雾吸收的方式吸收，再经过过滤、烘干等工序，氟化物等回用到铝电解中，而阴极碳素材料经过冷却后卸出超高温炉。本发明依据电解铝废阴极中氟化物、氰化物及炭素的物理化学性质，采用高温法挥发出其中的氟化物、分解其中的氰化物，而在基本真空的条件下阴极中的炭素不能燃烧，从而实现阴极中碳素和氟化物、氰化物的有效分离，实现了电解铝废阴极的无害化处置及资源化利用。CN105642649ACN105642649A权利要求书1/1页1.一种电解铝废阴极的高温处置方法，其特征在于，包括步骤：电解铝废阴极炭块破碎到3-15mm，然后采用超高温炉焙烧，挥发出其中的氟化物、分解其中的氰化物为氮化物，焙烧产生烟气采用水雾吸收的方式吸收，再经过过滤、烘干工序，氟化物等回用到铝电解中，而阴极碳素材料经过冷却后卸出超高温炉。2.根据权利要求1所述的高温处置方法，其特征在于，电解铝废阴极炭块破碎到10-15mm。3.根据权利要求1所述的高温处置方法，其特征在于，焙烧时超高温炉内采用上部物料自然堆积及下部卸料紧密堆积的方式充分隔绝空气，焙烧温度为2600～2800℃。4.根据权利要求1～3任一所述的高温处置方法，其特征在于，焙烧产生的烟气采用水雾吸收的方式吸收，烟气和水雾的流量比为1:2-1:5。2CN105642649A说明书1/3页一种电解铝废阴极的高温处置方法技术领域[0001]本发明属于固体废物处理领域，具体涉及一种高温处理电解铝废阴极的方法。背景技术[0002]电解铝阴极以煅烧无烟煤、冶金焦、石墨等为骨料，煤沥青等黏结剂制成的，主要用于制作铝电解槽炭质内衬的块类或糊类炭素制品。铝电解过程中，阴极上发生的主要反3+应是熔于冰晶石(Na2AIFeNa2AIF6)中的AI被还原成液态金属铝，汇积于炭质槽底表面，铝液和炭质槽底共同作为电解槽的导电阴极。由于电解质熔体中有各种氟化物、杂质，在电场的作用下电解产生的熔盐对阴极炭块发生侵蚀和冲刷等作用，加上热应力的作用，使阴极材料发生变形、隆起、断裂，甚而破损为废阴极。[0003]电解铝废阴极是含有20-40％左右氟化物，微量氰化物的危险废物，由于其氟化物及氰化物容易水解，因此如不进行有效处置，遇到雨淋、水浸容易造成严重的环境污染。2014年我国电解铝产量达到了2200多万吨，世界电解铝产量达到了5000多万吨。随着电解铝产量的增加，电解铝产生的废阴极日益增加。目前，我国电解铝行业每年产生的废阴极达到了20万吨，有400多万吨的累积堆存。由于目前国内外缺乏先进的电解铝废阴极无害化处置及资源化利用技术，电解铝企业普遍采用的掩埋处理方法造成了环境极大污染和资源极大浪费。[0004]目前我国乃至世界范围内处置电解铝废阴极主要采用湿法和燃烧法、填埋法，其中湿法得到的碳粉价值不高，燃烧法不能有效回收其中的氟化物，因此主要采用高成本的填埋法，但是由于大部分企业不能按照危险废物的处置方式进行无害化填埋，因此电解铝废阴极的环境污染问题一直没有得到有效解决。发明内容[0005]针对本领域存在的问题，本发明目的是提供一种适合于电解铝废阴极无害化处置及资源化利用的工艺技术。具体是一种电解铝废阴极的高温处置方法。[0006]实现本发明上述目的的具体技术方案为：[0007]一种电解铝废阴极的高温处置方法，包括步骤：电解铝废阴极炭块破碎到3-15mm，然后采用超高温炉焙烧，挥发出其中的氟化物、分解其中的氰化物为氮化物，焙烧产生烟气采用水雾吸收的方式吸收，再经过过滤、烘干等工序，氟化物等回用到铝电解中，而阴极碳素材料经过冷却后卸出超高温炉，[0008]阴极碳素材料经过冷却后卸出超高温炉成为固定碳含量达到97％的碳素材料，可以作为增碳剂、石墨碎等，从而使电解铝废阴极中的碳素材料、氟化物得到资源化利用，其中的氟化物得到无害化处置。[0009]优选的，电解铝废阴极炭块破碎到10-15mm.[00