專利名稱：用鋁電解廢陰極浮選炭粉和瀝清煤焦油生產(chǎn)炭電極的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及鋁電解廢料的回收利用，具體是利用鋁電解廢陰極浮選炭粉和浙清 煤焦油生產(chǎn)炭電極的方法。
背景技術(shù)：
當(dāng)今鋁電解生產(chǎn)采用融鹽電解法，融熔電解質(zhì)高達(dá)950°C，電解槽采用大型預(yù)焙 陽極電解。廢陰極碳塊是鋁電解槽的陰極材料，目前國內(nèi)電解槽所用的陰極碳塊平均使 用壽命為4 6年，廢陰極碳塊產(chǎn)生數(shù)量較大；以本申請單位的300KA電解槽計，每大 修一臺電解槽產(chǎn)生廢陰極碳塊約26噸，本單位所有鋁電解槽進(jìn)入大修期后，每年大修80 臺電解槽，共產(chǎn)生廢陰極碳塊2080噸。同時在20萬噸/年的炭素陽極生產(chǎn)中會產(chǎn)生幾 十噸煤焦油。廢舊碳陰極中含有的固體電解質(zhì)是一種氟化物，它具有強(qiáng)烈的腐蝕性，還含有 微量的氰化物[Na4Fe(CN)6]。堆放時其中的氟化物和氰化物滲入地下水中，污染水源， 對人的身體骨骼毒害極大。此外，還對周圍動植物有很大危害，影響自然生態(tài)平衡，使 農(nóng)作物減產(chǎn)，故必須加以治理。傳統(tǒng)的危險廢物填埋法處理給環(huán)境帶來很大隱患，直接 燃燒廢陰極炭塊也產(chǎn)生有害的氟化物和氰化物。國際上處理廢舊炭塊的方法主要有兩種一是作為燃料進(jìn)行燃燒，即將廢舊炭 塊粉碎后，添加粉煤灰等添加劑，在分解有害物質(zhì)的前提下，利用炭素材料的熱能；二 是采用物理化學(xué)的方法進(jìn)行分離，即將炭塊粉碎后，將電解質(zhì)與炭塊進(jìn)行分離，回收利 用電解質(zhì)，再將炭素材料或用于燃料，或用于生產(chǎn)陰極炭塊。國外采用浮選法回收電解 質(zhì)等氟化鹽，同時通過高溫水解法、酸解法降解氰化鈉等有害物質(zhì)。以美國鋁業(yè)公司為 代表的國外各大鋁業(yè)公司已將這些技術(shù)應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)，但沒有經(jīng)濟(jì)效益，沒有實現(xiàn)產(chǎn) 業(yè)化應(yīng)用.許多有價值的資源沒有得到有效回收。煤焦油是煤焦化過程中得到的一種黑色或黑褐色粘稠狀液體，是一個多種成分 的芳香類化合物的混合物，可燃并有腐蝕性。因為含有各種苯酚成分，有致癌作用。對 人皮膚有不良影響，對環(huán)境有危害，可造成大氣污染。煤焦油產(chǎn)量雖少但屬于危險廢物，目前國內(nèi)對焦油的處置措施如下(1)將 焦油配制成燃料油，雖然將焦油的熱值回收利用，但是浪費了煤焦油的重要工業(yè)價值。
(2)制取高效減水劑有實驗表明可以利用煤焦油中所含大量亞甲基藍(lán)活性物質(zhì)，但其 工藝復(fù)雜。(3)聚合反應(yīng)法固化處置煤焦油，但該方法產(chǎn)生的廢酸需處理，目前很難形 成規(guī)?；a(chǎn)。(4)氨水中和法煤焦油加氨水然后當(dāng)焦油賣掉。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是利用鋁電解廢陰極浮選炭粉和浙清煤焦油生產(chǎn)炭電極，使這些 廢料得以充分利用，在創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益的同時實現(xiàn)良好的環(huán)境效益和社會效益。為實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)采用浮選后的廢陰極炭粉作為粉料，配入量占總重的10 45% ；添加電煅無煙煤 作為骨料，配入量占總重的30 60%，浙青煤焦油作為粘結(jié)劑，配入量占總重的15 30% ；將電煅無煙煤和浮選后的廢陰極炭粉在120 180°C溫度下進(jìn)行均勻混捏30 40 分鐘，加入浙青煤焦油繼續(xù)混捏40 50分鐘，將混捏好的糊料成型、冷卻、焙燒、隨爐 冷卻至常溫，焙燒煙氣送除塵器凈化。生產(chǎn)出的炭電極重量可根據(jù)用戶需求進(jìn)行調(diào)節(jié)，從0 2000千克均可。為更好的實施本發(fā)明創(chuàng)造，上述電煅無煙煤要求粒度為0 6mm。為更好的實施本發(fā)明創(chuàng)造，要求粒度為200目以下的浮選后的廢陰極炭粉大于 自身重量的50%。利用本發(fā)明生產(chǎn)出的炭電極投入生產(chǎn)可使每噸電極成本節(jié)約300元人民幣，廢 料利用率達(dá)30%，減少污染排放，環(huán)境效益較好。
具體實施例方式實例一
選用浮選后的廢陰極炭粉230千克，電煅無煙煤骨料580千克，將上述原料送入混捏 鍋，升溫，在120°C 180°C混捏35分鐘，加入浙青煤焦油210千克繼續(xù)混捏40 50分 鐘，將混捏好的糊料采用振動成型機(jī)成型、冷卻、焙燒、隨爐冷卻至常溫，焙燒煙氣送 除塵器凈化?？稍诔尚颓皩炷蠛蟮牧线M(jìn)行稱量，如生產(chǎn)出8塊重量121千克的炭電極。 該方案廢料利用率達(dá)到30%。
實例二
選用浮選后的廢陰極炭粉600千克，電煅無煙煤骨料1700千克，將上述原料送入混 捏鍋，升溫，在120°C 180°C混捏35分鐘，加入浙青煤焦油550千克繼續(xù)混捏40 50 分鐘，將混捏好的糊料采用振動成型機(jī)成型、冷卻、焙燒、隨爐冷卻至常溫，焙燒煙氣 送除塵器凈化?？稍诔尚颓皩炷蠛蟮牧线M(jìn)行稱量，如生產(chǎn)出4塊重量708千克的炭電 極。該方案廢料利用率達(dá)到26%。
權(quán)利要求
1.一種用鋁電解廢陰極浮選炭粉和浙清煤焦油生產(chǎn)炭電極的方法，其特征在于采 用浮選后的廢陰極炭粉作為粉料，配入量占總重的10 45% ；添加電煅無煙煤作為骨 料，配入量占總重的30 60%，浙青煤焦油作為粘結(jié)劑，配入量占總重的15 30%; 將電煅無煙煤和浮選后的廢陰極炭粉在120 180°C溫度下進(jìn)行均勻混捏30 40分鐘， 加入浙青煤焦油繼續(xù)混捏40 50分鐘，將混捏好的糊料成型、冷卻、焙燒、隨爐冷卻至 常溫，焙燒煙氣送除塵器凈化。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用鋁電解廢陰極浮選炭粉和浙清煤焦油生產(chǎn)炭電極的方法， 其特征在于生產(chǎn)出的炭電極重量根據(jù)用戶需求進(jìn)行調(diào)節(jié)，從0 2000千克。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用鋁電解廢陰極浮選炭粉和浙清煤焦油生產(chǎn)炭電極的方法， 其特征在于所述電煅無煙煤要求粒度為0 6_。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用鋁電解廢陰極浮選炭粉和浙清煤焦油生產(chǎn)炭電極的方 法，其特征在于所述浮選后的廢陰極炭粉，要求粒度為200目以下的大于自身重量的 50%。
全文摘要
本發(fā)明的用廢陰極碳塊浮選后炭粉和瀝清煤焦油生產(chǎn)炭電極的方法，涉及鋁電解廢料的回收利用，采用浮選后的廢陰極炭粉作為粉料，配入量占總重的10～45％；添加電煅無煙煤作為骨料，配入量占總重的30～60％，瀝青煤焦油作為粘結(jié)劑，配入量占總重的15～30%；將電煅無煙煤和浮選后的廢陰極炭粉在120～180℃溫度下進(jìn)行均勻混捏30～40分鐘，加入瀝青煤焦油繼續(xù)混捏40～50分鐘，將混捏好的糊料成型、冷卻、焙燒、隨爐冷卻至常溫，焙燒煙氣送除塵器凈化；本發(fā)明使這些廢料利用率達(dá)到30％左右，在創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益的同時實現(xiàn)良好的環(huán)境效益和社會效益。
文檔編號C09B3/00GK102011147SQ20101057149
公開日2011年4月13日 申請日期2010年12月3日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月3日
發(fā)明者任必軍, 候飛瑞, 崔永亮, 張玉輝, 朱光, 王二體, 王占?xì)J, 王智輝, 范巖峰, 魏應(yīng)偉 申請人:伊川龍?？萍紝崢I(yè)有限公司