一種鋁電解槽廢渣綜合處理系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種鋁電解槽廢渣綜合處理系統(tǒng)，屬于電解鋁廢棄物處理技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]電解鋁大修渣為電解鋁廠廢槽襯，主要包括陰極碳?jí)K、耐火磚、扎糊、保溫磚、耐火粉、耐火灰漿、絕熱板、滲透的金屬和電解質(zhì)以及少量的氮化鋁和氰化物鹽類，其成分按重量百分比計(jì)包括約33%的碳質(zhì)材料、約30%的含氟物質(zhì)、約34%的耐火保溫材料(主要為氧化鋁)和少量其他物質(zhì)(碳化鋁、氮化鋁和鋁鐵合金等)。大修渣除去鋼棒與陰極碳?jí)K后的的剩余部分，仍然含有可溶性的氟化物和少量的氰化物，被列為危險(xiǎn)廢物。廢炭渣為電解鋁生產(chǎn)過(guò)程中從陽(yáng)極剝落的碳?jí)K掉入熔融電解質(zhì)中并漂浮在其表面產(chǎn)生的廢渣，主要成分為碳和電解質(zhì)，其中電解質(zhì)主要為冰晶石，冰晶石的重量百分比一般在40%?60%，冰晶石作為電解鋁生產(chǎn)過(guò)程的助熔劑，使用時(shí)成本較高。陰極碳?jí)K為電解過(guò)程中作為陰極使用的碳在電解槽大修時(shí)產(chǎn)生的廢舊物質(zhì)，主要成分為碳和氟化鈉，還含有少量氟化鈣、冰晶石、氧化鋁等，其中碳主要為石墨，石墨和氟化物均具有較高的回收利用價(jià)值。
[0003]對(duì)鋁電解槽廢渣的處理的傳統(tǒng)方式中，填埋處理是應(yīng)用較多的一種方式，但是這種方法對(duì)環(huán)境污染嚴(yán)重。為了避免環(huán)境污染，國(guó)內(nèi)鋁廠多采用修建無(wú)滲漏堆放場(chǎng)進(jìn)行集中堆放，據(jù)了解，目前我國(guó)有超過(guò)200萬(wàn)噸的電解鋁廢棄物堆積，這些堆積物不僅造成由于修建和維護(hù)堆放場(chǎng)地的成本增加，也造成了廢棄物中的可利用資源的浪費(fèi)。為了提高鋁電解槽大修渣中資源的利用率，現(xiàn)有技術(shù)中存在將大修渣作為其他產(chǎn)品生產(chǎn)的原料的處理方式，但是，作為其他產(chǎn)品生產(chǎn)的原料時(shí)，只能利用其中部分成分，而其他的大部分成分的利用率非常低，仍然造成極大的浪費(fèi)。
[0004]授權(quán)公告號(hào)為0似032914341]的中國(guó)實(shí)用新型專利(授權(quán)公告日為2013年11月20日)公開(kāi)了一種電解鋁大修渣無(wú)害化處理系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括給料倉(cāng)、計(jì)量料倉(cāng)、球磨機(jī)、計(jì)量粉倉(cāng)、反應(yīng)倉(cāng)、壓濾機(jī)和蓄水池構(gòu)成，給料倉(cāng)通過(guò)第一提升機(jī)與計(jì)量料倉(cāng)連接，計(jì)量料倉(cāng)出口與球磨機(jī)連接，球磨機(jī)通過(guò)第二提升機(jī)與計(jì)量粉倉(cāng)連接，計(jì)量粉倉(cāng)通過(guò)螺旋輸送機(jī)與反應(yīng)倉(cāng)連通，在反應(yīng)倉(cāng)上設(shè)置調(diào)酸罐，還設(shè)置有蓄水池，蓄水池通過(guò)進(jìn)水管分別與反應(yīng)倉(cāng)和調(diào)酸罐連通，反應(yīng)倉(cāng)排料口通過(guò)管道與壓濾機(jī)連接。該系統(tǒng)通過(guò)對(duì)鋁電解槽大修渣進(jìn)行除氰和除氟處理，實(shí)現(xiàn)無(wú)害化的目的。但是，該系統(tǒng)僅能通過(guò)對(duì)大修渣的除氰除氟處理，使其中的有害離子變?yōu)闊o(wú)害物質(zhì)進(jìn)行排放，無(wú)法實(shí)現(xiàn)其中的有用資源的回收再利用，造成了資源的浪費(fèi)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種能夠?qū)︿X電解槽廢渣充分實(shí)現(xiàn)資源化、無(wú)害化的鋁電解槽廢渣綜合處理系統(tǒng)。
[0006]為了實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明的鋁電解槽廢渣綜合處理系統(tǒng)的技術(shù)方案如下:
一種鋁電解槽廢渣綜合處理系統(tǒng)，包括下面四種處理系統(tǒng)中的至少兩種: A處理系統(tǒng):包括浸出倉(cāng)、反應(yīng)倉(cāng)，所述浸出倉(cāng)的出料口與反應(yīng)倉(cāng)的加料口相連；
B處理系統(tǒng):包括浸出倉(cāng)、固液分離裝置、反應(yīng)倉(cāng)單元，所述浸出倉(cāng)的出料口與固液分離裝置的加料口相連，固液分離裝置的液體出口與反應(yīng)倉(cāng)單元的加料口相連，反應(yīng)倉(cāng)單元的出料口與固液分離裝置的加料口相連；
C處理系統(tǒng):包括浸出倉(cāng)、浮選裝置、固液分離裝置，所述浸出倉(cāng)的出料口與浮選裝置的加料口相連，浮選裝置的出料口與固液分離裝置的加料口相連；
D處理系統(tǒng):包括浸出倉(cāng)以及與浸出倉(cāng)相連的固液分離裝置，所述浸出倉(cāng)的出料口與固液分離裝置的加料口相連。
[0007]本發(fā)明的鋁電解槽廢渣綜合處理系統(tǒng)可以進(jìn)行兩個(gè)以上的工藝的運(yùn)行，其中浸出倉(cāng)、固液分離裝置、反應(yīng)倉(cāng)均可以共用，能夠?qū)崿F(xiàn)不同工藝運(yùn)行時(shí)的隨時(shí)切換，也能夠用來(lái)處理不同種類的鋁電解槽廢料，提高了綜合處理系統(tǒng)的兼容性，也節(jié)約了設(shè)備成本。
[0008]所述綜合處理系統(tǒng)包括A處理系統(tǒng)和B處理系統(tǒng)，所述A處理系統(tǒng)與B處理系統(tǒng)共用浸出倉(cāng)，所述B處理系統(tǒng)中的反應(yīng)倉(cāng)單元包括反應(yīng)倉(cāng)，所述B處理系統(tǒng)與A處理系統(tǒng)共用反應(yīng)倉(cāng)。此時(shí)的綜合處理系統(tǒng)適合于進(jìn)行大修渣無(wú)害化處理工藝、大修渣回收氟化鈣工藝兩種工藝的運(yùn)行，具體為:I)大修渣無(wú)害化工藝，將大修渣粉料加入浸出倉(cāng)中，加水制漿浸出，送入反應(yīng)倉(cāng)，向反應(yīng)倉(cāng)中加入除氰劑，反應(yīng)，加入除氟劑，反應(yīng)，即可實(shí)現(xiàn)大修渣的無(wú)害化處理;2)大修渣回收氟化鈣工藝，將大修渣粉料加入浸出倉(cāng)中，加水制漿浸出，由固液分離裝置進(jìn)行固液分離，濾液送入反應(yīng)倉(cāng)，向反應(yīng)倉(cāng)中加入酸，反應(yīng)，加入氟化鈣回收劑，反應(yīng)，由固液分離裝置進(jìn)行脫水后得氟化鈣。
[0009]所述綜合處理系統(tǒng)包括B處理系統(tǒng)和D處理系統(tǒng)，所述B處理系統(tǒng)與D處理系統(tǒng)共用浸出倉(cāng)，所述B處理系統(tǒng)與D處理系統(tǒng)共用固液分離裝置。此時(shí)的綜合處理系統(tǒng)除了可以運(yùn)行大修渣回收氟化鈣工藝外，還可以運(yùn)行陰極碳?jí)K回收石墨工藝，具體為:陰極碳?jí)K回收石墨工藝:將廢陰極碳?jí)K粉料加入浸出倉(cāng)中，加水制漿浸出后固液分離即得石墨產(chǎn)品，加水制漿浸出固液分離的過(guò)程可以進(jìn)行多次，以提高石墨的純度。
[0010]所述綜合處理系統(tǒng)包括A處理系統(tǒng)、B處理系統(tǒng)和D處理系統(tǒng)，所述A處理系統(tǒng)、B處理系統(tǒng)、D處理系統(tǒng)中共用浸出倉(cāng)，所述B處理系統(tǒng)中的反應(yīng)倉(cāng)單元包括反應(yīng)倉(cāng)，所述B處理系統(tǒng)與A處理系統(tǒng)共用反應(yīng)倉(cāng)，所述A處理系統(tǒng)與B處理系統(tǒng)共用固液分離裝置。此時(shí)可以進(jìn)行大修渣無(wú)害化處理工藝、大修渣回收氟化鈣工藝及陰極碳?jí)K回收石墨工藝。
[0011]所述綜合處理系統(tǒng)包括B處理系統(tǒng)、C處理系統(tǒng)和D處理系統(tǒng)，所述B處理系統(tǒng)、C處理系統(tǒng)、D處理系統(tǒng)共用浸出倉(cāng)和固液分離裝置。此時(shí)的綜合處理系統(tǒng)除了可以運(yùn)行大修渣回收氟化鈣工藝及陰極碳?jí)K回收石墨工藝之外，還可以運(yùn)行鋁電解槽廢碳渣回收冰晶石的工藝:將廢碳渣粉料加入浸出倉(cāng)中，加水制漿，送入浮選裝置中，加浮選劑進(jìn)行浮選得到上層泡沫泥漿和下層漿料，下層漿料脫水即得冰晶石，泡沫脫水得碳泥。此時(shí)，浮選裝置的加料口與浸出倉(cāng)的出料口相連，浮選裝置的出料口與固液分離裝置的加料口相連。
[0012]為了提尚最終得到的冰晶石的純度，并能提尚系統(tǒng)的連續(xù)處理能力，提尚處理效率，所述浮選裝置為多級(jí)浮選裝置，多級(jí)浮選裝置可以分級(jí)對(duì)待浮選的漿料進(jìn)行浮選。多級(jí)浮選裝置可以為多個(gè)依次相連的浮選機(jī)或者浮選筒。
[0013]所述綜合處理系統(tǒng)包括A處理系統(tǒng)、B處理系統(tǒng)、C處理系統(tǒng)和D處理系統(tǒng)，所述A處理系統(tǒng)、B處理系統(tǒng)、C處理系統(tǒng)、D處理系統(tǒng)共用浸出倉(cāng)，所述A處理系統(tǒng)、B處理系統(tǒng)、C處理系統(tǒng)共用固液分離裝置，所述B處理系統(tǒng)中的反應(yīng)倉(cāng)單元包括反應(yīng)倉(cāng)，所述B處理系統(tǒng)與A處理系統(tǒng)共用反應(yīng)倉(cāng)。此時(shí)的綜合處理系統(tǒng)可以同時(shí)適用于處理大修渣、廢碳渣、廢陰極碳?jí)K，并適合于進(jìn)行大修渣無(wú)害化處理工藝、大修渣回收氟化鈣工藝、廢碳渣回收冰晶石工藝、廢陰極碳?jí)K回收石墨工藝等多種工藝的運(yùn)行。
[0014]所述反應(yīng)倉(cāng)單元包括依次相連的兩個(gè)反應(yīng)倉(cāng)。此時(shí)的綜合處理系統(tǒng)除了適合于進(jìn)行大修渣無(wú)害化處理工藝、大修渣回收氟化鈣工藝、廢碳渣回收冰晶石工藝、廢陰極碳?jí)K回收石墨工藝多種工藝外，還可以運(yùn)行大修渣無(wú)害化聯(lián)產(chǎn)氟化鈣處理工藝、廢陰極碳?jí)K回收石墨和氟化鈣工藝。兩個(gè)反應(yīng)倉(cāng)為依次相連的第一反應(yīng)倉(cāng)和第二反應(yīng)倉(cāng)，第一反應(yīng)倉(cāng)的出料口與第二反應(yīng)倉(cāng)的加料口相連，第一反應(yīng)倉(cāng)上設(shè)置有加酸口和氟化鈣回收劑加入口，第二反應(yīng)倉(cāng)上設(shè)置有除氰劑加入口和除氟劑加入口。此時(shí)的綜合處理系統(tǒng)還能進(jìn)行大修渣無(wú)害化聯(lián)產(chǎn)氟化鈣工藝，具體的，將大修渣粉料加入浸出倉(cāng)中，加水制漿浸出，由固液分離裝置進(jìn)行固液分離，濾渣加水制漿后送入第二反應(yīng)倉(cāng)或者送入第二反應(yīng)倉(cāng)加水制漿，濾液送入第一反應(yīng)倉(cāng)，從第一反應(yīng)倉(cāng)的加酸口加入酸，從氟化鈣回收劑加入口加入氟化鈣回收劑，由固液分離裝置進(jìn)行脫水后得氟化鈣;對(duì)第二反應(yīng)倉(cāng)中的漿料，從第二反應(yīng)倉(cāng)上的除氟劑加入口加入除氟劑反應(yīng)，從除氰劑加入口加入除氰劑反應(yīng)，即實(shí)現(xiàn)了對(duì)大修渣的無(wú)害化聯(lián)產(chǎn)氟化鈣的工藝。另外，在具備兩個(gè)反應(yīng)倉(cāng)之后，大修渣無(wú)害化處理工藝還可以按照如下方式進(jìn)行:在第一反應(yīng)倉(cāng)中進(jìn)行除氟處理和除氰處理中的一個(gè)，然后將漿料送入第二反應(yīng)倉(cāng)，進(jìn)行除氟處理和除