[发明专利]一种碳化硅质固废的处理方法及特种涂料

说明书

本发明提供了一种碳化硅质固废的处理方法，包括：S1)将电解槽大修渣中的碳化硅质固废进行切割，收集腐蚀部分；S2)将所述腐蚀部分进行粉粹，得到颗粒；S3)将所述颗粒与水混合，过滤后，得到滤饼与滤液；所述滤饼为碳化硅与氮化硅混合物；S4)将所述滤液蒸发，得到氟化盐。与现有技术相比，本发明首先切割收集碳化硅质固废被腐蚀的部分，然后通过水洗法分离碳氮化硅与氟化盐，利用氟化盐溶于水而碳氮化硅不溶于水的特性，快速分离氟化盐与碳氮化硅，且可利用碳化硅与氮化硅的高温耐腐蚀性，用于制备特种涂料，进而作为高温炉体内的修复材料，实现碳化硅质固废的高值利用。

技术领域

本发明属于固体废弃物处理技术领域，尤其涉及一种碳化硅质固废的处理方法及特种涂料。

背景技术

电解槽大修渣属于危险固体废弃物，已经被国家环保部和发改委列入《国家危险废物名录》。虽然我国为铝电解生产大国，但铝电解工业整体水平还是落后于发达国家，电解槽寿命短且三到五年就要大修一次，大修拆解下来的废旧槽内衬即为大修渣。大修渣中大约含有0.2％的氰化物盐类和40％的氟化盐，氰和氟都是对环境产生重大危害的物质。

据统计，每生产1吨电解铝将产生26kg左右的铝电解槽大修渣；据博思数据发布的《2018-2023年中国高纯铝市场分析与投资前景研究报告》，2017年我国原铝(电解铝)产量达3227.3万吨，按此计算，2017年铝电解槽大修渣产生量为83.6万吨。因此，加强电解槽大修渣的处置及利用刻不容缓。

大修渣目前的处理方式主要有填埋法、火法技术处理及硫酸酸解法。

填埋法处理大修废渣不利于环保，且造成大量资源浪费。该方法的主要弊端是占用大量土地，造成土地资源得大量浪费，还存在污染隐患。1996年，美国环保署开始禁止大修渣的露天堆存和土壤掩埋，要求电解铝厂必须进行无害化处理。

火法技术处理大修渣，能有效破坏氰化物，氟化物以HF形式逸出或转化为相对不溶的氟化物，C被氧化，耐火材料分解为满足环保要求的惰性渣，处理后料适于填埋或作为原料出售。该方法主要应用于美国，其缺点对设备气密性要求很严，投资巨大，同时消耗大量能源，还会造成二次污染。据文献资料报道，国内燃烧法是去除氰化物的有效方法。加热到300℃时，废槽内衬中约99.5％的氰化物消失,加热到400℃时约99.8％的氰化物消失，加热到700℃以上时氰化物完全消失。但其氟化物的回收同样面临设备气密性的要求。

硫酸酸解法处理废内衬的方法，将废内衬粉碎后投入注入水和浓硫酸的酸解罐中进行酸解，产生的气体用水反复淋洗，回收氢氟酸；酸解后产生的滤渣和滤液进一步处理，其滤渣可制取石墨粉和工业氢氧化铝、氧化铝；其滤液可生产氟化盐、硫酸盐产品。

现有技术条件下，我国电解铝厂分布广泛，采用露天堆放或土壤填埋的方法处理电解槽大修渣占用了大量土地，而且其中含有的可溶性氟化物、氰化物还会随雨水流入江河，严重污染水体。而且在大修渣中含有大量可回收利用的炭，铝，硅等有价组分，因此对于电解槽大修渣的无害化处理及高值利用，建立循环经济，实现可持续发展具有显著的经济效益及社会效益，符合国家对铝行业绿色发展的要求。

目前全国电解铝企业建有无害化处理设施的仅占20％左右，也仅是处理大修渣的耐火材料部分。国外也主要采用封存技术，由于国内外目前行业中现有的大修渣无害化处理技术不完善，处理难度极大，未能得到推广。因此，对铝电解槽产生的大修渣处理及资源化利用显得尤为迫切。

发明内容

有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于提供一种碳化硅质固废的处理方法及特种涂料，该处理方法可实现碳化硅质固废的资源化处理。

本发明提供了一种碳化硅质固废的处理方法，包括：

S1)将电解槽大修渣中的碳化硅质固废进行切割，收集腐蚀部分；

S2)将所述腐蚀部分进行粉碎，得到颗粒；