[发明专利]一种电解铝阳极废料分离回收方法

说明书

技术领域

本发明涉及废料回收利用领域，进一步涉及电解铝阳极废料分离回收技术。

背景技术

经分析在电解铝过程中产生的阳极废料主要所含成份：阳极废碳素料、冰晶石、氧化铝、氧化铁及其它微量杂质，各物质成份所含的百分比约为阳极废碳素料（石油焦碳）75%左右，氧化铝6%左右，冰晶石11%左右，铁和氧化铁4%其它杂质4%左右。以上数据在不同厂家所含的各物质百分比各不相同。

废阳极块中所含的各物料中，主要以废碳素块材料为主，氧化铝、冰晶石、铁和氧化铁及其它杂物质使碳素块不能直接利用。由于铝是由电解过程产生的，铝是一种非常重要的金属材料，无论是从产量、消费量或是应用范围来说，铝都仅次于钢铁而远居各有色金属之首。因此电解铝产生的阳极废料在不断增加，从目前估测中国每年产生的废阳极块在500万吨以上，全世界约计在10000万吨左右，此种废料不能直接利用，对此种废料以前主要采取掩埋的方式进行处理，这样对地球环境潜在着极大的危害。有些处理方法是直接进行燃烧，因冰晶石在碳素块燃烧助燃的情况下产生大量的有毒物质和有害气体，这样更加会对大气造成极大的污染和对资源的极大的浪费。废料中的碳素块是由石油作为原材料所制成的，石油是有限资源，资源越来越匮乏。对此种废料碳素的提取非常有必要。冰晶石的用途也非常广，主要用作铝电解的助熔剂，也用作橡胶、砂轮的耐磨填充剂、搪瓷的乳白剂、玻璃的遮光剂和金属熔剂。铁和氧化铁的提取提高了废物的附加值并且节约了资源。因此废物的提取利用增加了废物再利用的附加值，实现了循环经济再利用的模式和环境无污染、无危害、无浪费的“三无”模式。

由于目前技术上的瓶颈，未能对其废料进行回收再利用，是再利用领域庞大的空白。因此，从阳极废物中以物理法提取和化学法提纯相结合对各种有用物料的分离提取技术工艺是非常有必要的。

发明内容

本发明的目的是提供一种电解铝阳极废料分离回收方法，本方法运用各种手段，完成废料中各种物质（焦碳、铁、冰晶和氧化铝）分离提纯，使各物质最终达到各工业应用的级别。整流程分选成本低、劳动力需求量小、实现了工业自动化流水生产。

本发明的目的是通过以下方式实现的：

一种电解铝阳极废料分离回收方法,其特征在于依次进行以下步骤：

a将原料（电解铝废阳极料）通过送料装置依次送入由不同筛选设备组成的筛选系统中，进行不同粒度的分级（各筛选分级的粒度具有不确定性，以物料筛分粒度相差较小而有利于下步分选为准），分级分为3～7等级；

b将F＞F1（指粒度大小即直径或长度，下同）的炭物经输送机送至物料仓炭收集备用（大块物料全部为焦碳块，此类焦碳块所含灰粉极少，无需再次加工分选，可直接利用）；

c将F2≤F≤F1的物料用组合圆筒筛吸尘筛进行筛选分级（在筛选的同时各物料在组合圆筒除尘筛中互相碰撞摩擦，使焦碳表面附着结合的冰晶石或氧化铝受到摩擦脱落），分为2～3等级；

其中，在物料输送的同时通过磁选设备把磁性物提取，再经过人工分选或磁性分选把大块纯铁质物分出，把较小的含磁性物的物料进行破碎、磨粉和磁选，把磁性物中的非磁性物分离出来；

将F≥F2的物料，分级后，经人工分选或色选机或光分选机分离成碳物和非碳物；

d把F3≤F＜F2的物料，通过多层振动筛机进行5～7等级筛选分级后，把分级后的物料分别通过各自电选设备，分离为碳物及非碳物，把碳物提取分离出；

e把电选分出的非碳物和b步骤中分选出的F≥F2非碳物，通过破碎机进行破碎，破碎后进入磨粉设备进行细磨，磨出的粉进行筛选，把粒度F≥F3的物料返回磨机进行再次磨粉，使磨粉后的粒度F＜F3。

f把F＜F3的物料和其他环节产生的F＜F3的物料，再经过浮选设备，浮选时加入浮选药剂，使焦碳和非碳物（冰晶石和氧化铝）分离开，焦碳经多次浮选分离后进行脱水、烘干形成纯净的干碳粉，并分离出非碳物（冰晶石和氧化铝），从而把碳和非碳物分离开（浮选所用的水和浮选药剂可全部循环利用）；

g把非碳物（冰晶石和氧化铝）送入反应釜，加入非碳物重量4～10倍的含氟盐酸，再加热温度至50～100℃，搅拌反应0.5～3小时达到反应充分后排出机外，再经过过滤、脱液，把脱液后的物料进行水洗，水洗后进行脱水（各液体处理后可循环使用），烘干，得到干的高纯冰晶石。