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鋁電解廢碳渣的處置方法及獲得的再生冰晶石與流程

1013   編輯:中冶有色網(wǎng)   來(lái)源:礦冶科技集團(tuán)有限公司  
2023-10-10 14:28:29
本發(fā)明涉及廢物回收利用技術(shù)領(lǐng)域,尤其是涉及一種鋁電解廢碳渣的處置方法及獲得的再生冰晶石。 背景技術(shù): 鋁電解生產(chǎn)過(guò)程中需要用到炭素陽(yáng)極,和電解質(zhì)接觸的陽(yáng)極最先氧化,伴隨電解質(zhì)沖刷等,部分未參與電解反應(yīng)的碳粒從陽(yáng)極脫落于電解槽內(nèi)。脫落的碳粒長(zhǎng)時(shí)間受電解質(zhì)的浸泡和滲透,形成漂浮在電解質(zhì)表面的混合漂浮物,行業(yè)內(nèi)稱為廢碳渣。每生產(chǎn)一噸原鋁約產(chǎn)出5~10kg廢碳渣。廢碳渣中主要成分為冰晶石、氟化鈉等氟化物,含量約占碳渣總重的70%以上,其余主要成分為碳、氧化鋁、金屬鋁等。廢碳渣的無(wú)害化處置是電解鋁企業(yè)關(guān)注的重點(diǎn),如何在無(wú)害化的同時(shí)實(shí)現(xiàn)電解質(zhì)的綜合回收、實(shí)現(xiàn)效益最大化是電解鋁企業(yè)關(guān)注的重點(diǎn)。 目前,鋁電解廢碳渣處置工藝主要有濕法和火法。濕法工藝主要采用浮選法,即將廢碳渣球磨,加入浮選捕收劑和起泡劑等浮選,回收的產(chǎn)品為再生冰晶石細(xì)粉和細(xì)碳粉。浮選法中得到的細(xì)碳粉一般作為燃料使用,再生冰晶石回用于鋁電解。浮選法存在問(wèn)題是細(xì)炭粉中含有30~50%的氟化鹽,作為燃料使用對(duì)環(huán)境危害巨大;再生冰晶石細(xì)粉因?yàn)榱6燃?xì)、雜質(zhì)含量偏高等不能全部回用于鋁電解過(guò)程,產(chǎn)品價(jià)值低?;鸱ㄌ幹霉に嚱┠陙?lái)發(fā)展較快,主要集中于廢碳渣高溫熔融后獲得再生冰晶石熔塊的工藝和裝備等。發(fā)明專利cn101063215b公開(kāi)了一種回收鋁電解陽(yáng)極碳渣中氟化鹽的方法,將氧化鋁和廢碳渣混合直接混合,在650~930℃條件下焙燒除碳后獲得冰晶石和氧化鋁混合物,返回電解鋁生產(chǎn)。發(fā)明專利cn1253369c公開(kāi)了一種提取鋁電解陽(yáng)極碳渣中電解質(zhì)的方法,將廢碳渣細(xì)磨后添加有機(jī)粘結(jié)劑成團(tuán),然后在650~800℃下球團(tuán)焙燒除碳,再生冰晶石細(xì)磨后返回電解鋁生產(chǎn)。以上工藝僅考慮了碳的去除,但鐵、硅等少量雜質(zhì)仍在其中,達(dá)不到電解鋁對(duì)再生冰晶石粒度、雜質(zhì)含量要求,限制了其在鋁電解槽的回用率。 發(fā)明專利cn110195241a公開(kāi)了一種流化床提取電解鋁碳渣中電解質(zhì)的工藝,將廢碳渣粉磨后進(jìn)入流化床,在800~1100℃下同步實(shí)現(xiàn)了碳的燃燒和電解質(zhì)的熔融,獲得再生冰晶石熔塊。發(fā)明專利cn105463506b公開(kāi)了一種分離回收鋁電解質(zhì)陽(yáng)極碳渣中電解質(zhì)和碳的方法,采用惰性氣體保護(hù),在700~1600℃下加熱吹氣熔融廢碳渣,分離出炭粉,獲得再生冰晶石熔塊。以上方法(發(fā)明專利cn110195241a、cn105463506b)采用一步高溫熔融工藝,第一,碳的
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