一種鋁電解槽大修渣資源化無害化處理系統(tǒng)的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于電解鋁固廢處理技術領域，具體涉及一種鋁電解槽大修渣資源化無害化處理系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]中國的電解鋁生產(chǎn)起步于20世紀50年代，經(jīng)過幾十年的發(fā)展，電解鋁技術得到了長足的進步，中國大型預焙陽極電解槽設計水平和電解鋁生產(chǎn)技術管理水平達到了世界先進水平。目前，電解鋁行業(yè)主要采用冰晶石-氧化鋁熔鹽電解法，以熔融冰晶石作為溶劑，氧化鋁作為溶質(zhì)，以碳素體作為陽極，鋁液作為陰極，通入強大的直流電后，在950°C?970 V條件下，在電解槽內(nèi)的兩極上進行電化學反應得到純鋁。
[0003]電解槽是電解鋁生產(chǎn)的關鍵設備，由于碳素陰極對電解質(zhì)熔鹽的濕潤性較好，陰極內(nèi)襯不可避免地受到電解質(zhì)、鋁液等的浸蝕，使電解槽的內(nèi)襯遭到破壞，故鋁電解槽的壽命一般只有2?5年，需要定期進行維修和更換材料，其替換下來的大修渣主要成分為一些廢陰(陽)極炭塊、耐火材料以及防滲透材料，其中包括大量冰晶石，冰晶石作為電解鋁的助熔劑，具有重要的資源回收價值，而氟化物與氰化物均被國家環(huán)保監(jiān)管部門列入危險固體廢物名單。
[0004]目前，我國電解鋁行業(yè)每年產(chǎn)生的鋁電解槽大修渣約為25萬噸，并有200多萬噸的累積堆存，大部分鋁廠對這些大修渣還沒有進行有效地處理與回收利用，主要采用做過防滲處理的露天堆放或土壤填埋方式處理，這不僅要占用大量的土地，造成資源浪費，而且其揚塵也會嚴重污染大氣環(huán)境。同時，大修渣中的氟化物和氰化物均為水溶性，如果將大修渣隨意丟棄，將使其中的氟化物和氰化物隨雨水流入江河，滲入土壤和地下水，對周圍環(huán)境、土壤和地下水均造成嚴重污染。
[0005]現(xiàn)有技術中，不乏有對鋁電解槽大修渣進行污染防治處理的研究，比如采用磁選法分離出鐵，由于大修渣組分復雜，普通磁選機效果不佳，而梯度磁選或超導磁選的設備投入巨大，能耗和成本高；又如采用火法進行無害化處理，將大修渣置于流化床內(nèi)，添加硫酸鹽，通入氧氣高溫燃燒分解氰化物，該工藝涉及二次污染，且對設備材料和密封性要求較高，運行成本也較高，難以在工業(yè)上推廣使用。
[0006]現(xiàn)有技術中，CN103239828B公開了一種程控、手控電解鋁大修渣無害化生產(chǎn)工藝，包括:將大修渣粉料送到反應倉內(nèi)；大修渣粉料進行預檢，得出大修渣粉料中氰化物的含量、氟化物的含量及PH值；打開A試劑倉與反應倉連接的螺旋輸送機，將除氰劑加入到反應倉內(nèi)，混合反應，檢測氰化物濃度小于0.5mg/L合格；根據(jù)檢測得到的氟化物的含量計算需要添加B試劑倉內(nèi)的除氟劑的量，同時啟動輸酸管道上的酸栗，從儲酸罐中將酸液栗入調(diào)酸罐，將稀釋的酸通過調(diào)酸罐下部的閥門導入反應倉中，攪拌反應，至氟化物濃度小于10mg/L，pH值在6-7時合格；將反應倉內(nèi)的漿料打入緩沖池，將緩沖池中的漿料打入壓濾機，壓濾機分離出來的水導入過濾槽過濾后回流至蓄水池中再次使用，壓濾機過濾出來的干泥料掉入壓濾機下方運料車里運出。該工藝中的系統(tǒng)實現(xiàn)了向大修渣漿料中加入除氰劑和除氟劑，從而實現(xiàn)鋁電解槽大修渣的無害化處理。但是，電解槽大修渣中含有大量的冰晶石，該系統(tǒng)在進行無害化時，大修渣所含的大量冰晶石被當作廢物處理，造成了極大的浪費。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本實用新型的目的是提供一種鋁電解槽大修渣資源化無害化處理系統(tǒng)，在對鋁電解槽大修渣進行除氰除氟無害化處理的基礎上，提取出其中的冰晶石及鋁離子進行回收利用，實現(xiàn)了資源化的目的。
[0008]為了實現(xiàn)以上目的，本實用新型所采用的技術方案是:
[0009]一種鋁電解槽大修渣資源化無害化處理系統(tǒng)，包括第一反應倉、第二反應倉、第三反應倉、堿液倉、浮選裝置和固液分離裝置，所述第一反應倉的上部設有加料口，第一反應倉的氣體出口經(jīng)抽氣栗與所述堿液倉的底部氣體進口相連接，第一反應倉的漿料出口與所述浮選裝置的進口相連接；所述浮選裝置上設有表層泥漿出口和底層泥漿出口，浮選裝置的底層泥漿出口、第二反應倉的漿料出口、第三反應倉的漿料出口分別與所述固液分離裝置的進口相連接，所述固液分離裝置的液體出口分別與所述第二反應倉的進料口、第三反應倉的進料口相連接，浮選裝置的表層泥漿出口與第三反應倉的進料口相連接；所述第二反應倉上還設有除鋁劑進口，第三反應倉上還設有除氟劑進口。
[0010]所述的鋁電解槽大修渣資源化無害化處理系統(tǒng)，還包括除氰劑倉、除鋁劑倉和除氟劑倉，所述堿液倉的上部氣體出口經(jīng)抽氣栗與所述除氰劑倉的底部氣體進口相連接；所述除鋁劑倉的底部出口與第二反應倉的除鋁劑進口相連接，所述除氟劑倉的底部出口與第三反應倉的除氟劑進口相連接。
[0011]所述浮選裝置與固液分離裝置之間還設有第一攪拌池，所述浮選裝置的底層泥漿出口與所述第一攪拌池的進口相連接，第一攪拌池的出口與所述固液分離裝置的進口相連接；所述浮選裝置與第三反應倉之間還設有第二攪拌池，所述浮選裝置的表層泥漿出口與第二攪拌池的進口相連接，第二攪拌池的出口與所述第三反應倉的進料口相連接。
[0012]所述固液分離裝置為壓濾裝置，所述壓濾裝置包括第一壓濾裝置、第二壓濾裝置和第三壓濾裝置，所述浮選裝置的底層泥漿出口與第一壓濾裝置的進口相連接，第一壓濾裝置的液體出口與第二反應倉的進料口相連接；所述第二反應倉的漿料出口與第二壓濾裝置的進口相連接，第二壓濾裝置的液體出口與第三反應倉的進料口相連接；所述第三反應倉的漿料出口與第三壓濾裝置的進口相連接。
[0013]所述的鋁電解槽大修渣資源化無害化處理系統(tǒng)，還包括粉磨裝置，所述粉磨裝置包括原料倉、破碎機、第一粉料倉、球磨機和第二粉料倉，所述原料倉通過給料機與所述破碎機相連接，所述破碎機通過第一提升機與所述第一粉料倉相連接，所述第一粉料倉通過給料機與所述球磨機相連接，所述球磨機通過第二提升機與所述第二粉料倉連接，所述第二粉料倉的出口依次經(jīng)螺旋輸送機、第三提升機與所述第一反應倉的進料口相連接。粉磨裝置的作用是將大修渣塊料粉碎、球磨成需要的粉料。
[0014]所述粉磨裝置中，破碎機與球磨機上均設置有防塵罩。原料倉上部、給料機與破碎機連接處均通過除塵管道與除塵器連接，除塵器的出口通過風機與煙囪連接。第一粉料倉與第二粉料倉的頂部均設有單機除塵器。原料倉、第一粉料倉、第二粉料倉的頂部均設有漫反射測距儀，用于控制倉中物料的高度。
[0015]所述的鋁電解槽大修渣資源化無害化處理系統(tǒng)，還包括蓄水池和儲酸罐，所述蓄水池分別與堿液倉、除氰劑倉、除鋁劑倉、除氟劑倉相連通，用于向上述藥劑倉中供水以配制相應的藥劑溶液；所述蓄水池還與第一反應倉、第二反應倉、第三反應倉相連通，用于配制或調(diào)節(jié)反應倉內(nèi)漿料的固液比；所述儲酸罐與第一反應倉相連通，用于