[发明专利]一种铝电解槽拆解废料的无害化处理装置及工艺

说明书

技术领域

本发明涉及铝电解槽拆解废物无害化处理技术领域，是一种铝电解槽拆解废料的无害化处理装置及其工艺，此方法适合电解铝槽拆解废物的处理，包括已进行安全填埋的含氟固废的处理。

技术背景

电解铝生产的主体设备为铝电解槽。在铝电解生产过程中，炭素阴极由于氟和钠等杂质的渗透而膨胀报废，每隔3～5年需进行大修更换，大修过程中产生的槽拆解废物是铝行业产生的主要固体废弃物之一，主要为废旧阴极、耐火材料等。铝电解槽槽拆解废物材料中由于含有可溶氟，属于危险固体废物，禁止随意丢弃。远超国家危险废物鉴别标准F^-50mg/L、CN^-5mg/L(GB5085.3-1996)的标准，其中的耐火材料等混合料中含有较高的可溶氟(F^-50mg/L～200mg/L)。这些固体废弃物目前主要以安全填埋的方式处理，不仅占用了大量的场地，而且由于无法彻底消除其中的可溶氟，存在严重安全隐患，成为一支悬挂在填埋场附近居民头上的“达摩利斯之剑”，因可溶氟泄漏造成环境危害的事件也时有发生。另外，由于安全填埋过程未作分类，这些混合物在填埋场中因雨水等浸泡，已全部转化为了富含可溶氟的物料。据报道，每生产一吨铝，大约产生电解槽拆解废物60～80kg。随着铝产量的逐年增加。以2013年为例，电解铝年产量达到2195万吨，产出槽拆解废物为131.7～175.6万吨，其排放量不可小视，且呈逐年递增的趋势。

目前已有多种铝电解槽拆解固废的综合利用工艺，主要侧重于对 废旧阴极的处理和综合利用。

对已经进行填埋或堆存的电解槽拆解耐火砖等混合料废料，尚缺乏有效的无害化处理与利用手段。为此，寻求新的对槽拆解耐火砖等混合废物材料无害化处理及综合利用途径，具有重要的应用价值。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的目的提出一种综合回收铝电解槽拆解废物的方法简单易行，处理成本低。尤其适合已有电解槽废旧槽衬堆存或填埋场的固废处理，可以彻底消除可溶氟的潜在危害的铝电解槽拆解废料的无害化处理装置及其工艺。

本发明的技术方案是：一种铝电解槽拆解废料的无害化处理装置，其特征在于，该装置包括斗提机、一级清洗槽、二级清洗槽、三级清洗槽、一级喷淋装置、二级喷淋装置、三级喷淋装置、导料槽、沉氟槽和控制装置；

其中，所述一级清洗槽、二级清洗槽和三级清洗槽的底部均为小孔的筛板，所述一级清洗槽、二级清洗槽和三级清洗槽的一端均设有出料仓门；

所述一级清洗槽、二级清洗槽和三级清洗槽从高到低依次设置，所述一级清洗槽的出料仓门与所述二级清洗槽之间设有所述导料槽，所述二级清洗槽的出料仓门与所述三级清洗槽之间设有所述导料槽，所述一级清洗槽、二级清洗槽和三级清洗槽的上端分别设有一级喷淋装置、二级喷淋装置和三级喷淋装置，所述一级清洗槽、二级清洗槽和三级清洗槽的下端分别设有一级储液槽、二级储液槽和三级储液槽，所述一级清洗槽下端的一级储液槽、二级清洗槽下端的二级储液 槽和三级清洗槽的下端的三级储液槽之间通过管道连通，所述三级储液槽的出液口通过管道与所述沉氟槽连通，所述三级喷淋装置通过第三循环泵与所述沉氟槽连接，所述二级喷淋装置通过第二循环泵与所述三级储液槽和二级储液槽之间管道连接，所述一级喷淋装置通过第一循环泵与所述二级储液槽和一级储液槽之间的管道连接，所述一级储液槽的内设有氟浓度传感器，所述氟浓度传感器、第一循环泵、第二循环泵、第三循环泵、一级清洗槽、二级清洗槽和三级清洗槽与所述控制装置控制连接。

进一步，该装置还包括泥浆泵，所述泥浆泵分别设置在所述一级储液槽、二级储液槽和三级储液槽的底部，所述泥浆泵与所述控制装置控制连接。

进一步，该装置还包括补液系统，所述补液系统包括补液箱和液位传感器，所述液位传感器安装在所述三级储液槽内，所述补液箱通过管道和阀门与所述三级储液槽连通，所述液位传感器与所述阀门所述控制装置控制连接。

进一步，该装置还包括加热装置，所述加热装置分别设置在所述一级清洗槽、二级清洗槽和三级清洗槽的侧壁上，所述加热装置与控制装置连接。

本发明的另一目的是提供一种使用上述的装置的处理工艺，具体包括以下步骤：

步骤1：将铝电解槽拆解废料破碎到粒度20～150mm，送入斗料机内，同时向一级储液槽、二级储液槽和三级储液槽内添加浸淋液；