[发明专利]一种铝用阴极炭块焙烧烟气净化焦油的处理和使用方法

说明书

本发明涉及一种铝用阴极炭块焙烧烟气净化焦油的处理方法，步骤是：将阴极炭块焙烧烟气净化焦油脱水后加热至170℃‑250℃进行热处理及均匀化；热处理后的阴极炭块焙烧烟气净化焦油的结焦值控制在15％‑30％。基于上述处理方法得到的铝用阴极炭块焙烧烟气净化焦油的使用方法，是将结焦值为15％‑30％的阴极炭块焙烧烟气净化焦油与与煤沥青混配制备混合沥青，混合沥青的结焦值控制在50％‑57％，混合沥青作为粘结剂用于生产铝电解用阴极炭块。本发明不但将阴极炭块焙烧烟气净化焦油回收利用，为企业节省了处理阴极炭块焙烧烟气净化焦油需要支付给环保公司的高昂费用，同时减少了粘结剂沥青用量，降低铝电解用阴极炭块制造成本。

技术领域

本发明属于铝电解技术领域，具体涉及一种铝用阴极炭块焙烧烟气净化焦油的处理和使用方法。

背景技术

阴极炭块或阳极炭块在焙烧过程中，粘结剂沥青转变为焦炭，在此过程中随着炭块温度的升高，煤沥青中的部分轻馏成分以沥青烟的形式溢出，通常采用喷水降温、电捕回收的方式收集，收集的物质称为焙烧烟气净化焦油，简称为焙烧焦油、焦油。焙烧烟气净化焦油含有少量的水分，其主要成分是各类烃类和苯类物质。焙烧焦油中含有稠环芳烃等多种致癌物质，若不加以正确的处理，将会对环境造成严重的污染。企业通常采用油桶承装、厂区临时堆放、批量交付环保公司集中处理的方式，炭素企业必须支付高昂的废弃物处理费和环保税。

炭素企业对焙烧焦油处理大致有三种方法。方法一是干法净化法。在阳极焙烧烟气净化工序，不采用电捕回收焦油工艺，使用以氧化铝作为吸附剂的干法净化工艺，吸附焦油的氧化铝返回到铝电解槽作为原料使用，将焦油污染转移到铝电解生产。方法二是焚烧法。利用焦油的可燃性，通入天然气在焚烧炉内燃烧，余热回收利用，沥青烟气中的有毒物质可以被彻底处理。该方法在沥青溶化工序已经实现应用，技术上处理焙烧焦油也是可行的。但是由于能源消耗高，从行业发展形势和国情来看仍不是理想的治理方案。当前有少数阴极炭块和阳极炭块生产企业尝试将焙烧焦油作为燃料在焙烧炉上使用。在专用设备上，焙烧焦油被加热，以降低黏度，经雾化后喷入焙烧炉高温烟道内燃烧，用以加热焙烧炉内的炭块。该工艺方法有一定的安全隐患，焦油喷嘴有时被堵，存在燃烧不稳定等缺点。方法三调配成混合沥青使用。文献《沥青烟气净化回收焦油的利用》中描述到，收集阳极焙烧烟气净化焦油，按照混合沥青软化点15℃来调整回收焦油、沥青和蒽油混配比例，混合沥青用于生产电解槽用底糊。

阴极炭块焙烧升温时间长达450-500小时，远远长于阳极炭块168-216小时的焙烧升温时间，因此两种焙烧烟气净化焦油在成分构成上存在差异，重要区别在于阴极焙烧烟气净化焦油中低馏分物质占比更多。阴极焙烧烟气净化焦油结焦值只有12％左右，远低于阳极焙烧烟气净化焦油40％左右的结焦值。结焦值是沥青结焦性能的重要指标，如果将阴极焙烧烟气净化焦油与煤沥青简单掺配混合后直接用于阴极炭块生产，会造成阴极炭块体积密度低、电阻率高、机械强度低等严重质量问题，使用了这种阴极炭块的电解槽会出现早期破损、漏炉等事故，电解槽寿命大大缩短。

发明内容

本发明的目的是针对上述已有技术的不足，提供一种铝用阴极炭块焙烧烟气净化焦油的处理和使用方法，处理后的阴极炭块焙烧烟气净化焦油可以回配到粘结剂沥青中被再次利用。处理后的阴极炭块焙烧烟气净化焦油可以混配到煤沥青中，作为粘接剂被再次利用到生产铝电解用阴极炭块。

本发明的方法是通过以下技术方案实现的：

一种铝用阴极炭块焙烧烟气净化焦油的处理方法，其特征在于，所述处理方法的步骤是：将阴极炭块焙烧烟气净化焦油脱水后加热至170℃-250℃进行热处理及均匀化；热处理后的阴极炭块焙烧烟气净化焦油的结焦值控制在15％-30％。

一种基于上述处理方法得到的铝用阴极炭块焙烧烟气净化焦油的使用方法，其特征在于，将结焦值为15％-30％的阴极炭块焙烧烟气净化焦油与煤沥青混配制备混合沥青，混合沥青的结焦值控制在50％-57％，混合沥青作为粘结剂用于生产铝电解用阴极炭块。