[发明专利]一种铝电解槽固体废料资源化处理系统及方法

说明书

本发明属于电解铝固废资源处理技术领域，具体公开了一种铝电解槽固体废料资源化处理系统及方法，该系统包括破碎单元、湿式磨粉装置、碱浸池、浮选池、过滤器1、酸浸池、过滤器2、中和池、缓冲池、废气处理系统。本发明还提供一种利用该处理系统处理铝电解槽固体废料的方法，包括破碎、湿磨、碱浸、浮选、酸浸、中和、提纯等主要步骤。本发明能高效处理铝电解槽废槽衬、废阴极炭块、阳极炭渣等固体废料，最终得到纯度高的炭粉、冰晶石、再生硅砂和硫酸钠产品，处理过程中对氰化物和废气无害处理，且无废水排放，真正实现了铝电解槽固体废物的无害化资源再利用。

技术领域

本发明属于电解铝固废资源处理技术领域，具体涉及一种铝电解槽固体废料资源化处理系统及方法。

背景技术

铝电解槽在工作4～7后需要大修，拆除下来大量的废阴极炭块、废耐火材料、废保温材料等，还有在电解过程中产生一定量的废阳极炭渣。目前，电解铝厂大多采用露天堆放或填埋的方法处理电解铝固体废弃物，其中含有的可溶性氟化物、氰化物不仅污染大气还会随雨水流入江河，渗入地下污染土壤和地下水、地表水，对周围的生态环境和人类健康造成极大的危害。铝电解槽废炭素材料的污染问题已经成为影响我国铝工业全面协调可持续发展的重要问题之一。

近年来，国内外铝电解企业和相关科研人员针对铝电解槽固体废料处理开展了大量的研究。专利CA2418507-A1提出在常温下采用含次氯酸盐或双氧水等氧化剂和氯化镁等添加剂处理废阴极炭块，破坏其中的氰化物,专利EP542404-A还提出将石灰石和废炭块混合后在650℃～960℃下进行焙烧，以破坏氰化物和固定氟化物的方法。这些无害化处理方法解决了废炭块污染问题，但处理成本高同时也造成氟资源浪费的问题，因此为了同时达到能够废碳和氟化物的回收利用目的，专利US6187275-B1提出了采用酸浸得到氢氟酸、再用氢氧化铝和氢氟酸反应制备氟化铝的方法：专利AU917539-A1提出将炭块焙烧除去后，浸渍提出氟化物和回收做陶瓷添加料的方法：专利CA2497064-A1提出在高温下焙烧废炭块、氧化钙和二氧化硅，除去氟化物和氰化物和制备混凝土添加剂、玻璃粉的方法；专利CN101480658.B提出浮选分离、铝盐溶液浸渍对废炭块综合处理方法。以上这些方法可回收部分炭素材料和氟化盐，但在酸浸过程氢氟酸逃逸造成二次污染、焙烧过程造成烟气污染、添加剂使用量受限制、氟化物回收率偏低和电解质纯度较低，且不同类别的固体废料需要不同的生产线和工艺进行处理，这些问题制约了这它们的推广应用。

发明内容

本发明就是针对铝电解槽固体废料的资源化处理，提供了一种可以处理废阴极炭块、阳极炭渣和废槽衬的系统，无需分开设立生产线，节省了生产投资；本发明还提供了利用该系统处理铝电解槽固体废料的方法。采用的技术方案为：

一种铝电解槽固体废料资源化处理系统，包括依次连接的破碎单元、湿式磨粉装置、碱浸池、浮选池、过滤器1、酸浸池、过滤器2，所述碱浸池还与过滤器1相连，所述过滤器1和过滤器2还与中和池连接，所述中和池还与缓冲池连接。

进一步的，该系统还包括酸性洗涤塔和碱性洗涤塔，酸性洗涤塔分别与湿式磨粉装置和碱浸池相连，碱性洗涤塔与酸浸池相连。

进一步的，所述的缓冲池通过回流管道与碱浸池相连。

进一步的，破碎单元包括粗碎装置、粗磨装置，粗碎装置为重锤厢式破碎机，粗磨装置为雷蒙磨。

进一步的，碱浸池、酸浸池中设有超声装置。

本发明还提供了一种利用上述系统处理铝电解槽固体废料的方法，按照以下步骤进行：

(1)铝电解槽固体废料经过破碎单元粉碎至80-100目，与碱液混合后进入湿式磨粉装置研磨至粒度≤200目后送至碱浸池，湿磨产生的气体送入酸性洗涤塔洗涤达标后排放；