[发明专利]一种铝电解槽阴极炭块的无害化处理方法

说明书

本发明公开了一种铝电解槽阴极炭块的无害化处理方法，通过将铝电解槽阴极炭块送入电磁感应炉中进行高温加热，分离并回收有害氟化物，得到可再生利用的残余固态渣，实现能源的再生利用。

技术领域

本发明属于废弃物处理技术领域，具体涉及一种铝电解槽阴极炭块的无害化处理方法。

背景技术

在铝电解正常生产过程中，电解槽阴极炭块因电解质的渗透和阴极炭块的吸附作用，阴极炭块中含有大量氟化物和少量氰化物，属于危险废物，要有专门的环保设计场地存放，否则对环境污染很大，存储费用很高，占用场地，同时也不能保证做到绝对的环保要求。

目前开发和实验的环保处理方法大致都是火法处理，例如在烧制水泥、火力发电发电等生产中当作燃料使用，燃烧后的氟化物转化为难溶于水的复杂化合物，起到一定的环保作用，但是由于技术上尚有难以攻克的原因，都没能形成工业规模处理程度。

废阴极炭块中含有的Na、Mg、Al、K、Ca、F等元素都是电解铝生产中的有用原料，没有得到回收，是一种浪费。另外废阴极中的碳是制造铝电解生产中碳阳极的原料，制作成本远远高于普通燃料，当作燃料烧掉也不是经济做法。因此，找到一种工业规模经济环保和能够循环利用的处理方法显得尤为迫切。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可以有效去除铝电解槽阴极炭块中污染物的方法。

一种铝电解槽阴极炭块的无害化处理方法，包括以下步骤：

(5)将废弃的铝电解槽阴极炭块经过粉碎碾磨筛分出金属铝，再经过比重分选法分出高比重的硅酸铁和硫化铁，然后投入到电磁感应炉中；

(6)将电磁感应炉的温度升到1573-1670℃，保持0.5小时，将加热产生的气体导入到冷却装置中，收集得到氟化铝产物；

(7)当氟化铝完全分离后，继续升温至1695-1730℃，将加热产生的气体导入到冷却装置中，收集得到氟化钠产物；

(8)待恒重后，收集残余固态渣。

进一步地，步骤(1)中，铝电解槽阴极炭块颗粒的粒径≤0.5mm。

进一步地，采用中频电磁感应炉。

进一步地，废弃的铝电解槽阴极炭块的主要化学组成为：C 31-34wt％，Al₂O₃ 34-37wt％，Na₃AlF₆ 14-16wt％，Al 8-10wt％，Fe₂SiO₄ 4.5-6.6wt％。

进一步地，所述固态渣的主要成分为炭和氧化铝，两者的重量之和占固态渣总重量的95％以上。

本发明的有益效果：本发明的处理工艺简单，当受污染的阴极炭块置于交变磁场中，炭块会发生涡流效应，产生焦耳热，表面温度升高，在高温作用下，污染因子F元素得到有效的分离和回收，同时其他元素物质获得高价值的回收利用，处理后得到的固态渣不含F元素，有效再生成分C和氧化铝的有效含量在95wt％以上。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明做进一步说明。

实施例1

一种铝电解槽阴极炭块的无害化处理方法，包括以下步骤：

(1)将废弃的铝电解槽阴极炭块经过粉碎碾磨成粒径为的颗粒，筛分出金属铝，再经过比重分选法分出高比重的硅酸铁和硫化铁，然后投入到中频电磁感应炉中，其中废弃的铝电解槽阴极炭块的组成如下：

物质组成