[发明专利]一种回收铝电解槽废阴极的方法

说明书

技术领域

本发明涉及铝电解领域，尤其是涉及一种回收铝电解槽废阴极的方法。

背景技术

对于一个年产10万吨的电解铝厂，每年废旧阴极炭块排放量约为2000～3000吨，长期以 来，国内外主要采用深埋处理，由于废阴极中的氟化物与氰化物渗入地下水中，污染水源，对周 边动植物有很大危害，影响自然生态平衡。对废阴极碳块进行无害化处理和资源化利用，解决 废槽衬对环境的危害，已成为业界共识，而且成为国家发改委、国家环保总局重点支持的方 向。

上述无害化处理也就是对废阴极中氟化物、氰化物等电解质的的无害化，而资源化利用 也就是对电解质主要指氟化盐的回收利用。目前，少量企业采用沸腾炉焙烧法、泡沫浮选法 对废阴极进行处理，焙烧法主要利用燃烧取出碳而保留电解质，而浮选法则主要利用石墨与 电解质之间表面性质的不同进行分离。但废阴极碳块中碳含量大致为60～70％，采用焙烧法 回收废阴极碳块中的碳作为燃料，燃烧产生的热量很难达到回收，造成浪费，且焙烧法对温 度控制要求严格，目前多处于试验性质；而采用浮选法回收，无法处理氰化物，回收形成的 废水包括大量有机捕获剂、调节剂、气泡剂以及溶解在其中的氰化物等，处理困难。同时由 于废阴极碳块中碳含量高，回收效率低，能源浪费大，因此采用焙烧法、浮选法进行回收的 成本均较高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种操作简单、回收率高、能源浪费小、低成本的回 收铝电解槽废阴极的方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种回收铝电解槽废阴极的方法，包括如 下步骤：1)清理废阴极碳块表面粘连的耐火材料、保温材料；2)将废阴极碳块破碎成1～ 6mm的颗粒；3)采用上述破碎后的废阴极碳块颗粒通过焦粒焙烧启动法对大修后的电解槽进 行预焙；4)回收预焙后的残留颗粒；5)分离残留颗粒中的灰分；6)将回收的残留颗粒作为 氟化盐返铝电解槽使用。

本发明的有益效果是：电解槽在投入运行之前，必须先要预热，预热温度至900℃以上， 预热时间在70～80小时。预热过程中，废阴极碳块中的大部分碳氧化，氰化物高温分解，少 量氟化物分解，预热过程中产生的气体通过电解槽烟气处理系统进行无害化处理；预热后回 收的颗粒在除去灰分后，电解质即氟化盐含量大于80％，能够直接作为氟化盐返铝电解槽使 用。采用废阴极碳块破碎颗粒代替煅后焦颗粒进行电解槽预焙，节省了资源，进一步降低了 成本。煅后焦在使用前同样需要进行破碎，因此相较于现有的预焙方法，仅增加了废阴极的 表面清理步骤。相较于现有的回收方法，本回收方法无需增加设备，不会导致流程复杂化。 因此操作简单、回收率高、能源浪费小、成本低，碳素材料、氟化盐均能达到有效回收。

进一步的，所述步骤6)之前、步骤5)之后设置有步骤a)将回收的预焙后废阴极碳块 颗粒中的氟化盐进行提纯。

进一步的，所述步骤a)通过600℃以上的灼烧进行提纯。

具体实施方式

下面对本发明进一步说明。

本发明的一种回收铝电解槽废阴极的方法，包括如下步骤：1)清理废阴极碳块表面粘连 的耐火材料、保温材料；2)将废阴极碳块破碎成1～6mm的颗粒；3)采用上述破碎后的废阴 极碳块颗粒通过焦粒焙烧启动法对大修后的电解槽进行预焙；4)回收预焙后的残留颗粒；5) 分离残留颗粒中的灰分；6)将回收的残留颗粒作为氟化盐返铝电解槽使用。

电解槽在投入运行之前，必须先要预热，其目的在于加热阳极和阳极周围的固体电解质 料，以及加热阴极，使阴极碳块之间的炭糊烧结，预热温度至900℃以上，预热时间在70～ 80小时，以利于电解槽下一步启动生产工作。国内外90％以上的铝企业采用炭粒预热法对电 解槽进行预热焙烧，其中所采用的炭粒为煅烧后的石油焦粒或煅后焦粒加石墨粉。其中煅后 焦粒与石墨粉的电阻率要求在300～500μΩ/m范围内，已求达到电解槽平稳预热的基本要 求。