專利名稱：一種以煤為催化劑處理鋁電解槽廢槽襯的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種以煤為催化劑處理鋁電解槽廢槽襯的方法，涉及一種電解鋁生產(chǎn)過程 中廢棄的電解槽內(nèi)襯(廢槽襯)，特別是包括廢陰極炭塊、廢耐火材料在內(nèi)的所 有廢槽襯的無害化處理方法。
背景技術(shù)：
廢槽襯是H-H電解法生產(chǎn)金屬鋁工藝過程中不可避免的固體廢物，由于長 期受高溫電解質(zhì)和鋁液的侵蝕和滲透，廢槽襯含有大量的可溶氟化物(約 2000-4000mg/L)和氰化物(約10-15mg/L)，露天堆放污染大氣和地表水源，填 埋處理污染土壤和地下水，嚴重危害人類健康和動植物生長。廢槽襯的污染問 題已成為影響鋁工業(yè)健康協(xié)調(diào)可持續(xù)發(fā)展的重要問題之一。
關(guān)于鋁電解槽廢槽襯的無害化處理，以往研究較多的是濕法技術(shù)。采用濕 法技術(shù)處理廢槽襯，可回收部分碳粉和氟化鹽，但濕法技術(shù)存在其無法克服的 技術(shù)難題(1)相當一部分污染物從固體廢物轉(zhuǎn)移到廢水，處理后廢水含F(xiàn)—濃 度高，無法達標排放，造成二次污染；(2)設(shè)備腐蝕嚴重，析出的HF和HCN氣 體對操作人員危害極大；(3)只能用于處理廢陰極炭塊，無法處理全部廢槽襯。 因此濕法處理技術(shù)解決不了廢槽襯的污染問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是針對上述己有技術(shù)在處理鋁電解槽廢槽襯中存在的不 足，提供一種使廢槽襯完全無害化、易于工業(yè)實施的以煤為催化劑處理鋁電解 槽廢槽襯的方法。
本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的。
一種以煤為催化劑處理鋁電解槽廢槽襯的方法，其特征在于其處理過程包 括(1)將廢槽襯破碎成粒度小于2mm的顆粒料；(2)在廢槽襯中配入粒度小 于2mm的煤、石灰石和粉煤灰，混和均勻；(3)將混合料在850°C-115(TC溫度 下，焙燒60-120min; (4)焙燒煙氣進入干法凈化系統(tǒng)回收HF;焙燒處理后的 固體料用作水泥原料或填土材料。
本發(fā)明的一種以煤為催化劑處理鋁電解槽廢槽襯的方法，焙燒過程發(fā)生的 主要反應(yīng)為C(NaF)+02—NaF+C02; 2NaCN+(2X+5)/202—Na20+2C02+2N0X;CaC03—Ca0 + C02; 2Ca0 + Si02—Ca2Si04; 2NaF + CaO + 2Si02 + A1203—CaF2 + 2NaAlSi04; 2NaF + 3CaO + Si02+11A1203—Ca2Si04 CaF2 + 2NaAU;其中反應(yīng) C(NaF) +02—NaF+C02是焙燒過程的控制步驟。
本發(fā)明的一種以煤為催化劑處理鋁電解槽廢槽襯的方法，其特征在于煤配 入量為廢槽襯重量的1%-15%。配入的煤可以是任何種類、著火點小于63(TC的 煤。煤的作用是作為焙燒過程中碳燃燒反應(yīng)的催化劑，利用煤的易燃性和較低 著火點，加速碳的燃燒反應(yīng)。
本發(fā)明的一種以煤為催化劑處理鋁電解槽廢槽襯的方法，其特征在于石灰 石配入量為廢槽襯重量的20%-60%，石灰石中Ca0含量〉52。/。；粉煤灰配入量為 廢槽襯重量的5%—45%，粉煤灰可以是任何種類、含水量小于2%的粉煤灰。
本發(fā)明的廢槽襯無害化處理方法，原料來源廣、價格低，操作簡便、易于 工業(yè)化。特別是以煤為焙燒催化劑，加快了反應(yīng)速度；添加劑采用工業(yè)廢料粉 煤灰，降低了處理成本。通過焙燒處理有效除去廢槽襯的可溶氟化物和氰化物， 回收的固體料和外排煙氣中有害物質(zhì)含量低于國家標準規(guī)定的限值，處理過程 中無"三廢"外排。
具體實施例方式
一種以煤為催化劑處理鋁電解槽廢槽襯的方法，其外理過程包括(1)將廢 槽襯剔除陰極鋼棒后破碎成粒度小于2mm的顆粒料；(2)在廢槽襯中配入粒度 小于2皿的煤、石灰石和粉煤灰，煤配入量為廢槽襯重量的1%-15%，石灰石配 入量為廢槽襯重量的20%-60%，粉煤灰配入量為廢槽襯重量的5%_45%，混和均 勻；(3)混合料進行焙燒處理，焙燒溫度85(TC-115(rC,焙燒時間60-120min; (4)焙燒煙氣進入電解廠干法凈化系統(tǒng)回收HF;焙燒處理后的固體料用作水泥 原料或填土材料。
本發(fā)明的廢槽襯處理方法，以煤為焙燒催化劑，以石灰石和粉煤灰為反應(yīng) 添加劑，采用回轉(zhuǎn)窯或類似設(shè)備進行逆流焙燒處理，焙燒煙氣直接進入電解廠 干法凈化系統(tǒng)回收HF，使廢槽襯無害化的方法。處理后可使廢槽襯中可溶氟化 物含量下降95%以上，氰化物含量下降99%以上，消除了廢槽襯的污染，固體料 可用作水泥原料或填土材料。
下面結(jié)合實例對本發(fā)明的方法作進一步說明。
實施例l
焙燒原料中配入廢槽襯1000克，煤10克，石灰石200克，粉煤灰450克，四種物料均為小于2mm的顆粒料，將四種物料混合均勻，加入回轉(zhuǎn)窯或類似設(shè) 備中進行逆流焙燒處理，焙燒溫度控制1150°C，焙燒時間60min，焙燒煙氣直 接進入電解廠干法凈化系統(tǒng)?；厥盏墓腆w料中可溶氟含量為65.5mg/L，氰化物 含量為0. 017mg/L，固體料和外排煙氣中有害物質(zhì)含量低于國家排放標準限值。 實施例2
焙燒原料中配入廢槽襯1000克，煤150克，石灰石600克，粉煤灰50克， 四種物料均為小于2皿的顆粒料，將四種物料混合均勻，加入回轉(zhuǎn)窯或類似設(shè) 備中進行逆流焙燒處理，焙燒溫度控制850°C，焙燒時間120min，焙燒煙氣直 接進入電解廠干法凈化系統(tǒng)?；厥盏墓腆w料中可溶氟含量為40.5mg/L，氰化物 含量為0. 0083mg/L，固體料和外排煙氣中有害物質(zhì)含量低于國家排放標準限值。
實施例3
焙燒原料中配入廢槽襯1000克，煤80克，石灰石400克，粉煤灰250克， 四種物料均為小于2mm的顆粒料，將四種物料混合均勻，加入回轉(zhuǎn)窯或類似設(shè) 備中進行逆流焙燒處理，焙燒溫度控制IOO(TC，焙燒時間90min，焙燒煙氣直 接進入電解廠干法凈化系統(tǒng)?；厥盏墓腆w料中可溶氟含量為46.3mg/L，氰化物 含量為0. 0097mg/L，固體料和外排煙氣中有害物質(zhì)含量低于國家排放標準限值。
權(quán)利要求
1.一種以煤為催化劑處理鋁電解槽廢槽襯的方法，其特征在于其處理過程包括(1)將廢槽襯破碎成粒度小于2mm的顆粒料；(2)在廢槽襯中配入粒度小于2mm的煤、石灰石和粉煤灰，混和均勻；(3)將混合料在850℃-1150℃溫度下，焙燒60-120min；(4)焙燒煙氣進入干法凈化系統(tǒng)回收HF；焙燒處理后的固體料用作水泥原料或填土材料。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種以煤為催化劑處理鋁電解槽廢槽襯的方法， 其特征在于煤配入量為廢槽襯重量的1%_15%。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種以煤為催化劑處理鋁電解槽廢槽襯的方法， 其特征在于石灰石配入量為廢槽襯重量的20%-60%，石灰石中CaO含量〉52%; 粉煤灰配入量為廢槽襯重量的5%—45%，粉煤灰可以是任何種類、含水量小于 2%的粉煤灰。
全文摘要
一種以煤為催化劑處理鋁電解槽廢槽襯的方法，涉及一種鋁電解生產(chǎn)過程中廢棄的電解槽內(nèi)襯(廢槽襯)，特別是包括廢陰極炭塊、廢耐火材料在內(nèi)的所有廢槽襯的無害化處理方法。其特征在于其處理過程包括(1)將廢槽襯破碎成粒度小于2mm的顆粒料；(2)在廢槽襯中配入粒度小于2mm的煤、石灰石和粉煤灰，混和均勻；(3)將混合料在850℃-1150℃溫度下，焙燒60-120min；(4)焙燒煙氣進入干法凈化系統(tǒng)回收HF；焙燒處理后的固體料用作水泥原料或填土材料。本發(fā)明的方法，使廢槽襯中可溶氟化物含量下降95％以上，氰化物含量下降99％以上，回收的固體料和外排煙氣中有害物質(zhì)含量低于國家標準規(guī)定的限值，固體料可用作水泥原料或填土材料。
文檔編號C04B7/00GK101306798SQ20081011544
公開日2008年11月19日 申請日期2008年6月24日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月24日
發(fā)明者羅鐘生, 淋 趙, 陳喜平 申請人:中國鋁業(yè)股份有限公司