專利名稱：利用鋁電解廢混和料回收電解質(zhì)并副產(chǎn)鋁硅合金的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及鋁電解廢混和料回收利用技術領域，主要涉及鋁電解大修過程中排 放的不包括鋼棒的各種廢材料的無害化利用方法，具體涉及一種利用鋁電解廢混和料回 收電解質(zhì)并副產(chǎn)鋁硅合金的方法。
背景技術：
電解鋁廠排放的固體廢物主要是鋁電解廢槽內(nèi)襯，廢槽內(nèi)襯主要組成為陰 極炭塊、保溫磚、耐火磚、耐火粉(干式防滲料)、耐火灰漿及絕熱板等。該廢槽內(nèi)襯 含有大量的可溶氟化物、氰化物，屬于危險廢物，是電解鋁廠造成環(huán)境污染的主要因素 之一。且該廢槽內(nèi)襯數(shù)量較大，2005年底國內(nèi)原鋁產(chǎn)量達到780萬噸，約產(chǎn)生鋁電解槽 廢槽內(nèi)襯180千噸。目前我國大部分電解鋁廠對鋁電解廢槽內(nèi)襯的污染問題還沒有解決，較多采用 防滲填埋處理，但填埋處理又污染土壤，并且隨雨水滲入地下污染地下水；個別電解鋁 企業(yè)研究濕法技術處理廢槽內(nèi)襯，但濕法技術存在容易造成二次污染、設備腐蝕嚴重和 處理不徹底的弊端，即防滲填埋和濕法技術都不能實現(xiàn)廢槽內(nèi)襯的無害化處理和資源化 利用。近年來出現(xiàn)的火法無害化處理廢槽內(nèi)襯技術在無害化處理方面取得一定突破， 該技術主要是以石灰或石灰石為反應劑，以含二氧化硅的物料為添加劑，通過焙燒處理 廢槽內(nèi)襯，尾氣經(jīng)凈化處理，使有害物質(zhì)氟化物和氰化物達標排放。但處理后的鋁電解 槽廢內(nèi)襯無法成為有價值的原料或資源，僅能作為廉價的鋪路材料利用，且火法無害化 處理成本較高，處理一噸廢槽內(nèi)襯需960元左右。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種鋁電解廢耐火材料的有效利用方法，在利用過程中 采取無害化處理措施，有效解決鋁電解廢耐火材料的污染問題，實現(xiàn)固體廢物的資源化 利用，且具有一定經(jīng)濟效益。本發(fā)明的目的是通過以下技術方案實現(xiàn)的
本發(fā)明的鋁電解廢混和料，涉及電解鋁生產(chǎn)過程中電解槽大修產(chǎn)生的廢混和料， 也稱鋁電解槽大修廢渣或鋁電解廢槽內(nèi)襯，主要指除去廢陰極炭塊和側部炭化硅的多種 耐火材料混合體，主要包括干式防滲料、隔熱耐火磚即保溫磚、耐火磚、石棉類材 料(石棉板、石棉粉、石棉絨)、硅酸鈣板、碳糊(包括周圍糊、碳間糊、鋼棒糊、底 糊)、耐火顆粒和耐火粉等。鋁電解廢槽內(nèi)襯中可溶氟化物含量很高，氰化物也超標。因此，必須采取無害 處理措施，在利用鋁電解廢混和料回收電解質(zhì)并副產(chǎn)鋁硅合金的同時使可溶氟化物和氰化物達到環(huán)保要求。本發(fā)明的利用鋁電解廢混和料回收電解質(zhì)并副產(chǎn)鋁硅合金的方法，是將鋁電解 槽大修后的廢混和料破碎為顆粒，然后周期性加入到運行中的鋁電解槽內(nèi)，回收電解 質(zhì)，同時產(chǎn)出低硅含量的鋁硅合金。為更好的實施本發(fā)明創(chuàng)造，破碎的顆粒粒度為0 6mm。為更好的實施本發(fā)明創(chuàng)造，周期性加入為每日至少實施一次添加。為更好的實施本發(fā)明創(chuàng)造，每日實施一次添加，每次添加量為20 100千克。為更好的實施本發(fā)明創(chuàng)造，每日實施兩次添加時，兩次添加時間間隔為6 12 小時。為更好的實施本發(fā)明創(chuàng)造，每日實施兩次添加時，每次添加量為10 50千克。為更好的實施本發(fā)明創(chuàng)造，加入方式是從鋁電解槽出鋁端添加或更換陽極時的 敞開處添加。由于采用了上述技術方案，本發(fā)明創(chuàng)造具有如下有益效果
1、本發(fā)明創(chuàng)造實施時，由于鋁電解槽運行在900°c 980°C高溫下，氰化物已完全 分解為無害成分，達到國家環(huán)保要求。國家環(huán)保對固體廢棄物浸出毒性鑒別標準值(GB 5085.3-2007)無機氟化物(不包括氟化鈣)為100mg/L、氰化物(以CNl為5 mg/L。2、鋁電解廢混和料中的電解質(zhì)可溶氟化物在鋁電解槽運行時作為助熔劑得以回 收，使有害物質(zhì)實現(xiàn)二次利用；鋁電解廢混和料中的電解質(zhì)可溶氟化物在運行的電解槽 高溫下熔化，熔化的電解質(zhì)用于填補正常運行電解槽消耗的電解質(zhì)氟化鹽，從而可節(jié)約 氟化鹽20千克/槽·日，成本節(jié)約100元/槽·日。3、鋁電解廢混和料中的硅化合物在鋁電解過程絕大部分與鋁結合生產(chǎn)鋁硅合 金，又使硅得以有效利用。上述實施作用過程體現(xiàn)了本發(fā)明創(chuàng)造的無害化控制措施。
具體實施例方式實例一
本實施例以300KA鋁電解槽為例，氧化鋁粉正常自動添加。將分揀分類后除去鋼棒的鋁電解槽大修廢混和料1800千克，破碎為小于6mm的 顆粒；每日兩次加入到運行的鋁電解槽中，兩次加入時間間隔8小時，每次添加量為30 千克，主要采用人工加入，也可采用機械加入辦法實現(xiàn)。則一日實際添加量60千克，一 個月加入到運行的鋁電解槽中1800千克。經(jīng)測算，共可回收電解質(zhì)450千克，生產(chǎn)出鋁 硅合金64噸，硅含量0.11-0.14%。電解質(zhì)和鋁硅合金中氰化物含量為0.00mg/L，煙氣 中氰化物含量為O.OOmg/L，說明達到國家環(huán)保標準要求；國家環(huán)保對固體廢棄物浸出毒 性鑒別標準值(GB 5085.3-2007)氰化物(以CNl為5 mg/L。實例二
本實施例以300KA鋁電解槽為例，氧化鋁粉正常自動添加。將分揀分類后除去鋼棒的鋁電解槽大修廢混和料2400千克，破碎為小于6mm的 顆粒；每日兩次加入到運行的鋁電解槽中，兩次加入時間間隔10小時，每次添加量為40 千克，采用人工加入，一日實際添加量80千克，一個月加入到運行的鋁電解槽中2400千克。經(jīng)測算，共可回收電解質(zhì)520千克，生產(chǎn)出鋁硅合金64噸，硅含量0.12-0.18%。 電解質(zhì)和鋁硅合金中氰化物含量為0.00mg/L，煙氣中氰化物含量為0.00mg/L，說明達到 國家環(huán)保標準要求，國家環(huán)保對固體廢棄物浸出毒性鑒別標準值(GB5085.3-2007)氰 化物(以CNl為5 mg/L。
權利要求
1.利用鋁電解廢混和料回收電解質(zhì)并副產(chǎn)鋁硅合金的方法，其特征在于將鋁電解 槽廢混和料破碎為顆粒，然后周期性加入到運行中的鋁電解槽內(nèi)，回收電解質(zhì)，同時產(chǎn) 出低硅含量的鋁硅合金。
2.根據(jù)權利要求1所述的鋁電解廢混和料回收電解質(zhì)并副產(chǎn)鋁硅合金的方法，其特征 在于破碎的顆粒粒度為0 6mm。
3.根據(jù)權利要求1所述的鋁電解廢混和料回收電解質(zhì)并副產(chǎn)鋁硅合金的方法，其特征 在于周期性加入每日至少實施一次添加。
4.根據(jù)權利要求1或3所述的鋁電解廢混和料回收電解質(zhì)并副產(chǎn)鋁硅合金的方法，其 特征在于每日實施一次添加時，每次添加量為20 100千克。
5.根據(jù)權利要求1或3所述的鋁電解廢混和料回收電解質(zhì)并副產(chǎn)鋁硅合金的方法，其 特征在于每日實施兩次添加時，每次添加量為10 50千克。
6.根據(jù)權利要求5所述的鋁電解廢混和料回收電解質(zhì)并副產(chǎn)鋁硅合金的方法，其特征 在于兩次添加時間間隔為6 12小時。
7.根據(jù)權利要求1所述的鋁電解廢混和料回收電解質(zhì)并副產(chǎn)鋁硅合金的方法，其特征 在于加入方式是從鋁電解槽出鋁端添加或更換陽極時的敞開處添加。
全文摘要
本發(fā)明的利用鋁電解廢混和料回收電解質(zhì)并副產(chǎn)鋁硅合金的方法，涉及鋁電解廢混和料回收利用技術領域，鋁電解廢混和料主要指除去廢陰極炭塊和側部炭化硅的多種耐火材料混合體；實施時，首先將鋁電解槽廢混和料破碎為0～6mm的顆粒，然后周期性加入運行中的鋁電解槽，具體可每日實施兩次添加，兩次間隔6～12小時，每次添加量為10～50千克，加入方式是從鋁電解槽出鋁端添加或更換陽極時的敞開處添加，主要采用人工加入，也可采用機械加入辦法實現(xiàn)；本發(fā)明采取無害化處理措施，有效解決了鋁電解廢耐火材料的污染問題，實現(xiàn)固體廢物的資源化利用，且具有一定經(jīng)濟效益。
文檔編號C25C3/06GK102011145SQ201010571289
公開日2011年4月13日 申請日期2010年12月3日 優(yōu)先權日2010年12月3日
發(fā)明者任必軍, 刑俊杰, 王占欽, 石彥超, 魏應偉 申請人:伊川龍?？萍紝崢I(yè)有限公司