專利名稱：電解鋁廢料加工焦炭的余熱利用裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種電解鋁廢料加工焦炭的余熱利用裝置，屬于電解鋁廢料回收利用技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
近年來，由于我國中部、東部的工業(yè)平均用電價(jià)格逐年攀升，而西部水、煤資源豐富，工業(yè)用電價(jià)格相對平穩(wěn)，因此在“十二五”中國電解鋁產(chǎn)業(yè)將進(jìn)一步向西部地區(qū)轉(zhuǎn)移，預(yù)計(jì)到“十二五”末中國電解鋁產(chǎn)量將達(dá)到在3000萬噸，其中新疆、青海、寧夏、內(nèi)蒙古、貴州和云南六省區(qū)的電解鋁產(chǎn)能將占全國總產(chǎn)量的60%以上，即達(dá)到1800萬噸，保守估計(jì)電解鋁廢渣產(chǎn)量在125萬噸/年，以現(xiàn)有廢渣處理技術(shù)不僅會(huì)造成嚴(yán)重的二次污染，而且也是對資源的巨大浪費(fèi)。申請人在2010年分別申請了電解鋁廢料分離提純方法(專利號201010168303. 6)以及電解鋁廢料磁選方法(專利號201010168403. 9)，對電解鋁廢料的回收再利用進(jìn)行了初步的試驗(yàn)和探索，并在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上，繼續(xù)研究電解鋁廢料所得碳素材料(碳粉)的二次加工。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于，提供一種電解鋁廢料加工焦炭的余熱利用裝置。將電解鋁廢料——火眼碳渣和高含碳大修廢渣，進(jìn)行分離提純后，提高其含碳量，制備成能夠替代二級冶金焦炭的燃料。本實(shí)用新型的技術(shù)方案。電解鋁廢料加工焦炭的方法，將電解鋁廢料經(jīng)過磁選、浮選工藝后，得到碳素材料，碳素材料干燥、預(yù)熱至100-120°C，加入浙青和焦油，通過捏合設(shè)備混合后進(jìn)入液壓成型設(shè)備壓制成型，成型的原料再進(jìn)入電熱干餾裝置固化，干餾后的焦炭產(chǎn)品通過余熱利用裝置對碳素材料進(jìn)行干燥、預(yù)熱。上述的電解鋁廢料加工焦炭的方法，所述原料在電熱干餾裝置中固化過程如下，第一階段，電熱干餾裝置內(nèi)溫度提高至180-200°C，保持0. 5-1小時(shí)，促使粘結(jié)劑
進(jìn)一步浸潤骨料；第二階段，電熱干餾裝置內(nèi)溫度從180-200°C逐步提高到430_470°C，然后保持0. 8-1. 5 小時(shí)；第三階段，電熱干餾裝置內(nèi)溫度從430_470°C提高到580_620°C，保持1_2小時(shí)；第四階段，電熱干餾裝置內(nèi)溫度從580_620°C提高到700-740°C，保持1_2小時(shí)，形成焦炭。上述的電解鋁廢料加工焦炭的方法，電熱干餾裝置中固化過程如下，第一階段，電熱干餾裝置內(nèi)溫度在190°c，保持0. 8小時(shí)，促使粘結(jié)劑進(jìn)一步浸潤骨料；第二階段，電熱干餾裝置內(nèi)溫度從190°C逐步提高到450°C，然后保持1. 1小時(shí)；第三階段，電熱干餾裝置內(nèi)溫度從450°C提高到600°C，保持1. 5小時(shí)；[0014]第四階段，電熱干餾裝置內(nèi)溫度從600°C提高到720°C，保持1. 5小時(shí)，形成焦炭。上述的電解鋁廢料加工焦炭的方法，所述電熱干餾裝置干餾過程的產(chǎn)生的揮發(fā)份和煙氣通過淋洗系統(tǒng)回收。上述的電解鋁廢料加工焦炭的方法，按重量計(jì)，所述原料的配比為碳素材料91-94份、浙青3-5份和焦油3-4份。電熱干餾裝置，構(gòu)造包括底座，在底座上設(shè)有保溫罩體，在底座內(nèi)設(shè)有加熱用的電熱絲以及測溫用的熱電偶，在保溫罩體頂部設(shè)有連接淋洗系統(tǒng)的管道。余熱利用裝置，構(gòu)造包括放置干餾后高溫焦炭產(chǎn)品的底板，在底板上設(shè)有容器，容器中間為容納焦炭產(chǎn)品的內(nèi)腔，在內(nèi)腔上方以及側(cè)面均設(shè)有放置碳素材料的空槽。針對電解鋁廢料中分離提純的碳粉，本實(shí)用新型提供了一套將其深加工為焦炭的方案，同時(shí)，優(yōu)化設(shè)計(jì)生產(chǎn)工藝，盡量利用生產(chǎn)過程的熱量，降低運(yùn)行成本。經(jīng)檢驗(yàn)，本實(shí)用新型得到的焦炭，灰分< 13. 5%，固定碳>85%，硫< 3%，揮發(fā)< 1.5%，抗碎強(qiáng)度禮5>89.0%，除硫超標(biāo)以外，其他全部達(dá)到并部分超過二級冶金焦的標(biāo)準(zhǔn)。由于本項(xiàng)目產(chǎn)品面向與Cu、Ni等有色冶煉，我國選冶銅礦物原料主要是黃銅礦、輝銅礦、斑銅礦、孔雀石等，大部分是以銅的硫化物形態(tài)存在；我國鎳礦類型主要為硫化銅鎳礦和紅土鎳礦(為硫化鎳礦巖體風(fēng)化-淋濾-沉積形成)，因此項(xiàng)目產(chǎn)品中的硫并不會(huì)對冶煉造成影響。而且，現(xiàn)有的焦炭生產(chǎn)工藝中，原料碳粉、浙青、焦油需要在捏合設(shè)備中加熱至100°左右，才進(jìn)行捏合，加熱會(huì)提高成本，還需要延長生產(chǎn)時(shí)間。本實(shí)用新型還利用焦炭干餾后高達(dá)700多度的溫度對捏合原料進(jìn)行干燥和余熱，合理的回收了熱能，降低了能源的消耗和生產(chǎn)成本，更加環(huán)保。本實(shí)用新型公開了一套資源化利用電解鋁含氟高含碳固體廢棄物的新工藝和新技術(shù)，將電解鋁廢料得到的碳素材料進(jìn)行深加工，進(jìn)一步提高其附加值，同現(xiàn)有技術(shù)相比，具有適用面廣，處理處置量大，技術(shù)先進(jìn)，處理成本低，利于產(chǎn)業(yè)化實(shí)施的特點(diǎn)。同時(shí)，本項(xiàng)目針對的目標(biāo)市場明確，市場競爭優(yōu)勢明顯。

附圖1為本實(shí)用新型中余熱利用裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；附圖2為本實(shí)用新型中電熱干餾裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型的實(shí)施例。如圖2所示，電熱干餾裝置，制作底座1，在底座1上設(shè)置保溫罩體2，保溫罩體2應(yīng)該密封，在底座1內(nèi)安裝加熱用的電熱絲3以及測溫用的熱電偶4，實(shí)現(xiàn)加熱溫度的控制，在保溫罩體2頂部安裝連接淋洗系統(tǒng)的管道5。如圖1所示，余熱利用裝置，制作底板6，放置干餾后高溫焦炭產(chǎn)品，在底板6上放置容器7，容器7中間為容納焦炭產(chǎn)品的內(nèi)腔8，在內(nèi)腔8上方以及側(cè)面均制作出放置碳素材料的空槽9，本實(shí)施例中容器7的截面形狀如倒置的凹形，能夠盡量的覆蓋住干餾后的焦炭產(chǎn)品，充分利用其余熱。本實(shí)用新型的電解鋁廢料加工焦炭的方法如下，采用電解鋁廢料磁選方法的工藝，將電解鋁廢料經(jīng)過磁選、浮選工藝后，得到碳素材料，然后將碳素材料干燥、預(yù)熱至100-120°C，加入浙青和焦油，通過捏合設(shè)備混合后進(jìn)入液壓成型設(shè)備壓制成型，成型的原料再進(jìn)入電熱干餾裝置固化。其中，干餾后的焦炭產(chǎn)品通過余熱利用裝置對碳素材料進(jìn)行干燥、預(yù)熱。在本工藝中，捏合設(shè)備、液壓成型設(shè)備均采用現(xiàn)有市場的成品。磁選方法如下將電解鋁廢料通過濕式破碎，通過浮選系統(tǒng)后，在磁選設(shè)備中，第一次除去鐵和硅，分離得到碳粉和其余原料，第一次浮選后的碳粉進(jìn)行堿式溶出，利用二氧化碳碳化析出冰晶石，由于氟化物載體被破壞，析出后的碳粉重復(fù)浮選步驟，能夠再次消除碳粉中的鐵和硅，得到高純碳粉，即本實(shí)用新型中的碳素材料。按重量計(jì)，所述碳素材料、浙青和焦油的混合比例為碳素材料91-94份、浙青3-5份和焦油3-4份，其中，浙青作為粘結(jié)劑，焦油作為浸潤劑。由于本實(shí)用新型采用的碳素材料由電解鋁廢料分離得到，碳含量高，而且還含有氟化鹽，氟化鹽在制備焦炭過程中能夠填充碳粉之間的間隙，降低了粘結(jié)劑浙青的使用量，浙青的用量僅有5%左右，遠(yuǎn)低于現(xiàn)有碳粉制作焦炭需要加入10%左右浙青的用量，進(jìn)一步降低了成本。為了提高焦炭產(chǎn)品的品質(zhì)，并兼顧節(jié)能、提高燃值需要，在大量試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，申請人總結(jié)出了一套分階段控溫的工藝方案，原料在電熱干餾裝置中固化過程如下，第一階段，電熱干餾裝置內(nèi)溫度提高至180-200°C，保持0. 5-1小時(shí)，促使粘結(jié)劑進(jìn)一步浸潤骨料；第二階段，電熱干餾裝置內(nèi)溫度從180-200°C逐步提高到430_470°C，然后保持0. 8-1. 5 小時(shí)；第三階段，電熱干餾裝置內(nèi)溫度從430_470°C提高到580_620°C，保持1_2小時(shí)；第四階段，電熱干餾裝置內(nèi)溫度從580_620°C提高到700-740°C，保持1-2小時(shí)，形成焦炭。電熱干餾裝置干餾過程的產(chǎn)生的揮發(fā)份和煙氣由管道送至淋洗系統(tǒng)，通過淋洗系統(tǒng)回收。淋洗系統(tǒng)采用現(xiàn)有技術(shù)。
權(quán)利要求1. 一種電解鋁廢料加工焦炭的余熱利用裝置，構(gòu)造包括放置干餾后高溫焦炭產(chǎn)品的底板(6)，其特征在于在底板(6)上設(shè)有容器(7)，容器(7)中間為容納焦炭產(chǎn)品的內(nèi)腔(8)， 在內(nèi)腔(8)上方以及側(cè)面均設(shè)有放置碳素材料的空槽(9)。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種電解鋁廢料加工焦炭的余熱利用裝置，其特征在于，構(gòu)造包括放置干餾后高溫焦炭產(chǎn)品的底板(6)，在底板(6)上設(shè)有容器(7)，容器(7)中間為容納焦炭產(chǎn)品的內(nèi)腔(8)，在內(nèi)腔(8)上方以及側(cè)面均設(shè)有放置碳素材料的空槽(9)。本實(shí)用新型公開了一套資源化利用電解鋁含氟高含碳固體廢棄物的新工藝和新技術(shù)，將電解鋁廢料得到的碳素材料進(jìn)行深加工，進(jìn)一步提高其附加值，同現(xiàn)有技術(shù)相比，具有適用面廣，處理處置量大，技術(shù)先進(jìn)，處理成本低，利于產(chǎn)業(yè)化實(shí)施的特點(diǎn)。同時(shí)，本項(xiàng)目針對的目標(biāo)市場明確，市場競爭優(yōu)勢明顯。
文檔編號C10B1/00GK202322713SQ20112049780
公開日2012年7月11日 申請日期2011年12月5日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月5日
發(fā)明者鄒建明, 阮正林 申請人:鄒建明, 阮正林