本發(fā)明涉及對源自鋁制造的用過的含碳陰極材料、尤其是用過的陰極槽進(jìn)行加工的方法，其中將所述陰極材料置于豎爐中，并為了將碳?xì)饣?，使所述陰極材料在豎爐中在高于碳燃點(diǎn)并高于用過的陰極材料中含有的有毒物質(zhì)的蒸發(fā)溫度的溫度下經(jīng)歷熱處理。

背景技術(shù)：
在根據(jù)Hall-Heroult工藝的鋁制造中，在熔體電解期間將氧化鋁還原。所述電解池最通常地由包覆有碳材料（石墨/無煙煤）和耐火材料例如耐火土的鋼槽構(gòu)成。碳覆層在電解期間充當(dāng)陰極，同樣地，隨后將其稱作陰極槽。用過的陰極槽，也稱作廢鍋襯，在根據(jù)Hall-Heroult工藝的制造鋁期間大量累積，并由于其有毒物質(zhì)含量高而始終造成關(guān)于處理的問題。所述有毒物質(zhì)包括：氰化物，其由陰極槽中的碳和空氣中的氮形成；和多種金屬氟化物例如氟化鈉和氟化鋁，其由礬土中包含的金屬物質(zhì)與用于Hall-Heroult工藝中的冰晶石的氟化物形成。當(dāng)對用過的陰極槽進(jìn)行更換時，將后者從電解池中與耐火圍繞壁一起移出，使得以此方式清潔的廢鍋襯主要仍含有源自耐火材料的鋁、硅、鈣、和鎂的氧化物。例如，根據(jù)加拿大專利申請CA2308545A1，在開始時所述的類型的方法是已知的。在這種方法中，將源自鋁制造的用過的陰極槽在豎爐中氣化，并將形成的反應(yīng)氣體除去。然而，根據(jù)這種現(xiàn)有技術(shù)的方法的劣勢在于，在用過的陰極槽中也包含的堿金屬易于在這種豎爐中形成回路，由此在豎爐中濃縮，導(dǎo)致形成爐瘤和斜坡且同時耐火材料的磨損和粉塵的排放增多，并導(dǎo)致可能由原料形成的爐渣的量減少。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
因此，本發(fā)明的目的是指出一種改進(jìn)的方法，利用所述方法能夠從用過的陰極材料中完全分離并得到上述有毒物質(zhì)，同時防止堿性回路的形成。為了實(shí)現(xiàn)該目的，根據(jù)本發(fā)明進(jìn)一步發(fā)展了在開始時所述的方法，以使得所述反應(yīng)氣體以與所述豎爐的第一縱向部分中的碳并流并與所述豎爐的第二縱向部分中的碳逆流的方式傳導(dǎo)，并使得從指定的縱向部分之間的具有擴(kuò)大的橫斷面、尤其是擴(kuò)大的直徑的豎爐區(qū)域中抽取反應(yīng)氣體，并優(yōu)選進(jìn)行后處理。因?yàn)樵谘刎Q爐縱軸上的中心區(qū)域（中心氣體出口）中抽取反應(yīng)氣體，所以堿性回路中斷，且除了合成氣（CO+H2）之外還含有氟化鈉（NaF）、氟化鋁（AlF3）、氫氟酸（HF）、氮?dú)猓∟2）和潛在的其它堿金屬和堿土金屬的氟化物形式的上述有毒物質(zhì)的反應(yīng)氣體，能夠進(jìn)行傳送以進(jìn)一步再加工。碳一旦達(dá)到燃點(diǎn)且存在用于氣化目的的足夠的氧氣，就由于C含量高而使得所述工藝自身自熱地發(fā)生。然而，為了引發(fā)所述工藝或在所述工藝期間提供支持，根據(jù)另一個實(shí)施方案的設(shè)想，對爐子進(jìn)行加熱以將用過的陰極材料的碳加熱至反應(yīng)溫度。這種加熱能夠基本上以本領(lǐng)域普通技術(shù)人員已知的任何一種方式進(jìn)行。在一個實(shí)施方案中，可例如通過電感應(yīng)將用于熱處理的能量引入待再加工的碳中。在此情況中，可將感應(yīng)線圈設(shè)置在豎爐分配端區(qū)域中豎爐外周周圍，并用于建立感應(yīng)場，并由此進(jìn)行加熱，其中用過的陰極材料的引入的碳耦合到所述感應(yīng)場。根據(jù)上述實(shí)施方案的可選實(shí)施方案，通過化石燃料燃燒例如通過將燃燒室置于豎爐中，優(yōu)選放置在豎爐的第一縱向部分中并特別是在第一縱向部分的上部區(qū)域中，也能夠完成加熱，其中，由此將任選地與氧化氣體例如氧氣或空氣混合的燃料例如天然氣、石油、煤粉、由用過的陰極槽產(chǎn)生的粉塵等引入豎爐中。在這種實(shí)施方案的另一個變體中，可提供一種供應(yīng)管線，所述供應(yīng)管線注入豎爐的第一縱向部分中，優(yōu)選注入豎爐的第一縱向部分的上部區(qū)域中，通過所述供應(yīng)管線向豎爐供應(yīng)燃料，所述燃料任選地與氧化氣體混合。在這種實(shí)施方案的另一個變體中，豎爐的第一縱向部分、優(yōu)選豎爐的第一縱向部分的上部區(qū)域能夠并入一個或多個優(yōu)選基本上在豎爐縱向延伸的方向上延伸的噴槍，通過所述噴槍向豎爐供應(yīng)單獨(dú)的或混合在一起的燃料和氧化氣體。作為通過感應(yīng)或化石燃料燃燒進(jìn)行加熱的可選方式，通過將部分量的已經(jīng)熾熱的焦炭或石墨放置在引入豎爐中的用過的陰極材料上，或通過在將其引入豎爐期間或之前將部分量的已經(jīng)熾熱的焦炭或石墨添加至用過的陰極材料，也能夠使用過的含碳陰極材料的碳達(dá)到反應(yīng)溫度。關(guān)于各個縱向部分的絕對或相對尺寸，本發(fā)明基本沒有限制。然而，當(dāng)?shù)谝豢v向部分的長度占豎爐總長度的40至80%、優(yōu)選50至70%且尤其優(yōu)選60至70%時，獲得了特別好的結(jié)果。根據(jù)所述發(fā)明理念的進(jìn)一步發(fā)展，提出第二縱向部分的長度優(yōu)選占豎爐總長度的20至60%、尤其優(yōu)選30至50%且特別優(yōu)選30至40%。所述豎爐或其縱向部分在此處可顯示圓形橫斷面。然而，優(yōu)選將矩形橫斷面用于感應(yīng)加熱的豎爐。這特別是在集膚效應(yīng)方面是優(yōu)選的，集膚效應(yīng)結(jié)果是限制了電磁場的穿透深度。為了保持碳的碳化，本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案提出，將氧鼓入豎爐的第一和/或第二縱向部分中。在其中氧撞擊至少加熱至燃點(diǎn)的碳的區(qū)域中，碳被氧化成CO2，但后者在豎爐中的碳填充物中再次被還原成CO，由此滿足Boudouard平衡。結(jié)果，碳不完全燃燒，而僅是氣化，從而能夠得到具有熱值的一氧化碳。在主要的反應(yīng)條件下，用過的陰極材料中含有的氰化物（CN-化合物）也轉(zhuǎn)化成一氧化碳和氮?dú)?，由此被完全破壞。為了分離出堿金屬、其化合物和氟化物，優(yōu)選以使得水或蒸汽被鼓入豎爐的第一和/或第二縱向部分中的方式進(jìn)一步發(fā)展根據(jù)本發(fā)明的方法。氟化物和堿金屬化合物例如作為氟化鈉存在的那些物質(zhì)在水或蒸汽存在下根據(jù)如下反應(yīng)流程發(fā)生揮發(fā)，由此轉(zhuǎn)化成氣相：2NaF+H2O→Na2O+2HFNa2O+C→2Na+CONa2O+CO→2Na+CO2元素鈉是氣體，并通過中心氣體出口除去，然后在向下穿過爐子的更冷填充材料上冷凝，使得在豎爐中形成回路。在還含有氫氟酸（HF）的氣相中，再次形成氟化鈉，并可在相繼發(fā)生的廢氣處理期間將所述氟化鈉分離出。關(guān)于除去氟化物的另一種選項(xiàng)是使其按如下與二氧化硅反應(yīng)：SiO2+4NaF→SiF4+2Na2O。在優(yōu)選實(shí)施方案中，以使得利用噴槍將氧氣和水或蒸汽鼓入豎爐中的方式實(shí)施根據(jù)本發(fā)明的方法。這種措施解決了如下問題：當(dāng)僅通過在豎爐壁處注入的噴嘴鼓入氧氣或水/蒸汽時，僅供應(yīng)至豎爐或豎爐中的碳填充物的邊界區(qū)域，而未供應(yīng)至碳填充物橫斷面的內(nèi)部區(qū)域，因此，在這些區(qū)域中反應(yīng)速率非常低，或根本不可能實(shí)現(xiàn)自熱工藝。通過借助于噴槍引入氧氣和水/蒸汽，能夠?qū)⑺鑫镔|(zhì)精確引入位于感應(yīng)加熱區(qū)域中的那些位置，由此產(chǎn)生對于所述方法足夠熱以隨后沿整個豎爐自熱地進(jìn)行其進(jìn)程的反應(yīng)空間。在此時，還可以以粉末或粉塵的形式鼓入用過的含碳陰極材料，尤其是陰極槽。如果用過的陰極材料的碳在豎爐中未完全氣化，則優(yōu)選通過將未氣化的碳溶于鐵浴中來進(jìn)一步發(fā)展所述方法。例如，此處鐵浴能夠感應(yīng)加熱。所述鐵浴確保碳的突出的溶解動力學(xué)，并通過鼓入氧氣而易于再生即所謂的精制。由于這種精制是放熱反應(yīng)，所以以此方式改進(jìn)所述方法的熱平衡。所述氧氣還能夠連續(xù)鼓入，從而保持鐵浴始終C不飽和。在發(fā)明理念的進(jìn)一步發(fā)展中，在本發(fā)明尤其優(yōu)選的實(shí)施方案的框架內(nèi)提出，在將用過的陰極材料引入豎爐期間或之前，將添加劑并入用過的含碳陰極材料中，從而使得耐火材料即如上所述的特別是鋁、硅和鎂的氧化物成為爐渣，所述耐火材料作為耐火內(nèi)襯的殘?jiān)嬖谟谟眠^的含碳陰極材料中?？赡艿奶砑觿┌ㄔ剽}和所有含鈣的化合物（其在下文中也稱作Ca載體）、元素鎂以及所有含鎂的化合物（其在下文中也稱作Mg載體）。合適的Ca載體的實(shí)例例如是CaO和CaCO3，其可以以鋼廠爐渣、石灰石或無水石灰的形式得到，并優(yōu)選以粗糙塊的方式引入所述工藝中，以確保碳填充物或柱能夠始終被徹底氣化。合適的Mg載體的實(shí)例是MgO和MgCO3，其也優(yōu)選以粗糙塊的方式引入所述工藝中，以確保碳填充物或柱能夠始終被徹底氣化。在這種實(shí)施方案中，添加劑即優(yōu)選Ca載體或Mg載體與耐火材料鋁、硅和鎂的氧化物之間的反應(yīng)能夠制得高品質(zhì)的爐渣，具體地，當(dāng)添加Ca載體時，能夠制得高品質(zhì)的鋁酸鈣爐渣，其顯示突出的水硬性，并由此能夠有利地用于水泥工業(yè)中以制造水硬性粘結(jié)劑。添加Mg載體制造高品質(zhì)的鋁酸鎂爐渣或尖晶石爐渣，例如其能夠用作耐火混凝土。在上述實(shí)施方案中，在將用過的陰極材料引入豎爐期間或之前將足量的Ca載體且尤其優(yōu)選氧化鈣添加至用過的含碳陰極材料，以確保在豎爐中產(chǎn)生具有50至70%、優(yōu)選55至60%重量/重量且尤其優(yōu)選約60%重量/重量的Al2O3含量的鋁酸鈣爐渣。此處在1600℃下產(chǎn)生熔體相。作為其可選方案，同樣優(yōu)選在將用過的陰極材料引入豎爐期間或之前，將足量的Ca載體且尤其優(yōu)選氧化鈣添加至用過的含碳陰極材料，以確保在豎爐中產(chǎn)生具有超過70至90%重量/重量、優(yōu)選75至85%重量/重量且尤其優(yōu)選約80%重量/重量的Al2O3含量的鋁酸鈣爐渣。爐渣的高熔點(diǎn)在此處造成燒結(jié)相。根據(jù)其組成和品質(zhì)，這些鋁酸鈣特別適合用于產(chǎn)生快凝水泥，提高復(fù)合元件的早期強(qiáng)度，或處于硫酸鹽誘發(fā)的爐渣水泥或石膏-爐渣水泥的形式。因此，將這些鋁酸鈣用于水泥中是特別有利的，因?yàn)槠淠軌蛎黠@降低制造水泥期間的熟料因子，即明顯降低每噸水泥的波特蘭水泥熟料的百分比。這在氣候政策方面是有利的，因?yàn)樵谥圃?噸波特蘭水泥熟料期間產(chǎn)生約1噸二氧化碳。而且，以此方式制造的鋁酸鈣能夠用于制造耐火材料并制造1/3的爐渣即由CaF2、Al2O3和CaO構(gòu)成的混合物，其又用于得到重載鋼構(gòu)件。除了上述之外，以此方式制造的鋁酸鈣還能夠用于生鐵脫硫或二次冶金的領(lǐng)域中，這在其它方面也是有利的，因?yàn)槠浔苊饬顺蓡栴}的氟化鈣的使用。根據(jù)本發(fā)明的方法優(yōu)選使用具有10至45%、尤其優(yōu)選15至30%的氧化鋁含量的用過的含碳陰極材料。還能夠?qū)⑵渲性趯⒂眠^的含碳陰極材料引入豎爐期間或之前將添加劑并入所述用過的含碳陰極材料中的上述實(shí)施方案與如下的實(shí)施方案組合，即，其中用過的含碳陰極材料的碳未完全氣化并將未氣化的碳溶于鐵浴中。然而，作為實(shí)施用鐵浴的方法的可選方案，還能夠以根據(jù)另一個優(yōu)選實(shí)施方案將陰極材料中的碳完全氣化并將剩余的煅燒產(chǎn)物除去的方式實(shí)施所述方法。同樣，在此情況中，在將用過的含碳陰極材料引入豎爐期間或之前，能夠但不是必須地將添加劑、尤其優(yōu)選Ca載體和/或Mg載體并入所述用過的含碳陰極材料中。如果不并入添加劑，則將干燥的由鋁和硅氧化物構(gòu)成的基本不含碳的煅燒產(chǎn)物排出，其也能夠應(yīng)用于水泥工業(yè)中。觀察到不完全的煅燒產(chǎn)物能夠碎裂成含碳粉末。然而，關(guān)于粉末形式，后者則不再透過氣體，且相應(yīng)的豎爐斷面不再能被徹底氣化?？上氲饺缦碌暮筇幚磉x項(xiàng)。如上文所述，可在鐵浴中實(shí)施后處理?？蛇x地，可通過用于脫碳目的的蒸汽對粉末進(jìn)行處理，結(jié)果由于吸熱的、非均相的水-氣反應(yīng)而同時實(shí)現(xiàn)了冷卻。如上文已經(jīng)進(jìn)一步示出的，元素鈉連同氧化鈉（Na2O）在氫氟酸（HF）存在下在氣相中重組成氟化鈉（NaF）。關(guān)于氧化鈉，將反應(yīng)方程式書寫為如下：Na2O+2HF→2NaF+H2O關(guān)于氣體鈉，此處必須將反應(yīng)方程式書寫為如下：Na+HF→NaF+1/2H2可觀察到如下副反應(yīng)：2Na+H2O→Na2O+H2如果現(xiàn)在的目的是得到有問題的、但經(jīng)濟(jì)上吸引人的在氣相中的氫氟酸，則優(yōu)選使用強(qiáng)酸性爐渣實(shí)施所述方法。如果存在強(qiáng)酸性爐渣，其中可通過氧化硅和/或氧化鋁形成該酸性組分，則例如根據(jù)如下反應(yīng)方程式再生氫氟酸：2NaF+SiO2+H2O→Na2SiO3+2HF或NaF+Al2O3+H2O→NaAl2O4+HF為了如分別期望地控制在氣相中得到的產(chǎn)物，由此優(yōu)選以使得通過添加堿性或酸性成分、尤其是CaO或SiO2能夠?qū)ωQ爐中的堿度進(jìn)行調(diào)節(jié)的方式進(jìn)一步發(fā)展所述方法。根據(jù)尤其優(yōu)選的方法，提出交替添加堿性和酸性成分。以此方式，交替得到氟化鈉和氫氟酸。氫氟酸能夠與氧化鋁（Al2O3）反應(yīng)以形成氟化鋁（AlF3）和水，其中可利用在基本方法期間得到的氟化鈉（NaF）對氟化鋁進(jìn)一步進(jìn)行加工以形成冰晶石（Na3AlF6），從而可將其用于根據(jù)Hall-Heroult工藝的鋁制造中。12NaF+4AlF3→4Na3AlF6如果有毒物質(zhì)例如氰化物、堿金屬及其氟化物的含量過高，則可能出現(xiàn)如下現(xiàn)象：當(dāng)按上述進(jìn)行加熱時，用過的陰極材料的碳不能通過電感應(yīng)而進(jìn)行耦合。在此情況中，優(yōu)選以使得還將未使用的石墨或焦炭引入用過的陰極材料的碳的方式進(jìn)一步發(fā)展根據(jù)本發(fā)明的方法。在合適頻率下，將未使用的碳耦合到感應(yīng)場并加熱，其中待再加工的實(shí)際的碳也通過與熾熱石墨或焦炭接觸而提升溫度。優(yōu)選以如下方式實(shí)施所述方法：在800℃至1200℃、特別是900℃至1100℃且尤其1000℃的溫度下抽取反應(yīng)氣體并傳送至后處理，由此防止反應(yīng)氣體或有毒物質(zhì)在管線系統(tǒng)中冷凝，并確保受控的廢氣處理。爐膛中的最高溫度在此處優(yōu)選為1200至1700℃，尤其優(yōu)選1400至1700℃且特別優(yōu)選1500至1600℃。該最高溫度因吸熱反應(yīng)和熱損失而降至直至中心氣體出口的最高1200℃。在發(fā)明理念的進(jìn)一步發(fā)展中提出，從豎爐中抽取的反應(yīng)氣體的后處理采用不含廢水的廢氣處理的形式。例如，這能夠通過將從豎爐抽取的反應(yīng)氣體導(dǎo)入冷卻的并優(yōu)選等溫運(yùn)行的流化床反應(yīng)器中而進(jìn)行，除了從反應(yīng)器中排放的一氧化碳、二氧化碳、氫氣、可能的水和粉塵之外，所述反應(yīng)氣體還含有揮發(fā)的化合物，特別是包括氫氟酸、氟化鈉、氟化鋁等，所述流化床反應(yīng)器含有由氧化鋁、氟化鈉、氟化鋁、碳酸鈣、氫氧化鋁等構(gòu)成的粒子。此處，例如利用水驅(qū)動的換熱器或水蒸發(fā)器，能夠?qū)⒘骰驳臏囟热菀椎卦O(shè)定為例如約1000℃、約1100℃或約1200℃的合適值，其中流化床的強(qiáng)湍流確保豎爐中的溫度均勻。廢氣的揮發(fā)化合物被快速冷卻、冷凝并可能在流化的氧化鋁粒子上反應(yīng)，結(jié)果在氧化鋁粒子上形成冰晶石或類似化合物。從流化床反應(yīng)器中抽取以此方式凈化的廢氣，其中在位于反應(yīng)器下游的旋風(fēng)分離器中或在低溫下以逆流方式在氧化鋁或鋁氧化物上的另一種干吸附工藝中，將載有反應(yīng)產(chǎn)物的所有剩余的氧化鋁粒子從廢氣中分離。任選地也能夠?qū)⒎瑁⊿iF4）從以此方式得到的廢氣中分離出去。除了不含廢水之外，這種后處理還具有僅需要比較小的裝置的優(yōu)勢。這種后處理的另一個優(yōu)勢是在所述工藝中產(chǎn)生熱，能夠?qū)⑵溆糜趯ωQ爐中所需要的工藝蒸汽進(jìn)行加熱。另外，能夠?qū)⒂闪Ｗ雍蛷U氣構(gòu)成的產(chǎn)物用于制造鋁。附圖說明下面參考附圖，利用基于有利實(shí)施方案的實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行具體說明。在下圖中顯示：圖1是基于第一示例性實(shí)施方案的適用于實(shí)施根據(jù)本發(fā)明方法的豎爐的示意圖；圖2是基于另一個示例性實(shí)施方案的適用于實(shí)施根據(jù)本發(fā)明方法的豎爐的示意圖，所述豎爐具有鐵??；圖3是基于又另一個示例性實(shí)施方案的適用于實(shí)施根據(jù)本發(fā)明方法的豎爐的示意圖，所述豎爐具有鐵??；圖4是適用于實(shí)施根據(jù)本發(fā)明方法的整個系統(tǒng)的示意圖；圖5是基于另一個示例性實(shí)施方案的適用于實(shí)施根據(jù)本發(fā)明方法的豎爐的示意圖；圖6是基于又另一個示例性實(shí)施方案的適用于實(shí)施根據(jù)本發(fā)明方法的豎爐的示意圖；圖7是基于另一個示例性實(shí)施方案的適用于實(shí)施根據(jù)本發(fā)明方法的豎爐的上部局部部件的示意圖，所述豎爐使用化石燃料加熱；圖8是基于另一個示例性實(shí)施方案的適用于實(shí)施根據(jù)本發(fā)明方法的豎爐的上部局部部件的示意圖，所述豎爐使用化石燃料加熱；圖9是基于另一個示例性實(shí)施方案的適用于實(shí)施根據(jù)本發(fā)明方法的豎爐的上部局部部件的示意圖，所述豎爐使用化石燃料加熱。具體實(shí)施方案將豎爐標(biāo)記為圖1上的1，并同時在位置2處實(shí)施根據(jù)本發(fā)明的方法，在豎爐中已經(jīng)放置了用過的、壓碎的陰極槽，所述陰極槽也稱作廢鍋襯。利用旋轉(zhuǎn)閥3使得碳塊進(jìn)入豎爐1的井筒4中，其中通過環(huán)狀管線5已經(jīng)將氧氣引入以高達(dá)旋轉(zhuǎn)閥3的高度。使用標(biāo)記為6的感應(yīng)環(huán)路在豎爐1的橫斷面中引入感應(yīng)場，從而對用過的陰極槽的碳進(jìn)行耦合，并加熱至高達(dá)例如600℃至800℃的燃點(diǎn)。在豎爐的區(qū)域7中，井筒顯示出比第一軸向縱向部分8和第二軸向縱向部分9更大的直徑，從而能夠從環(huán)形空間10抽取反應(yīng)氣體，如箭頭11所標(biāo)記的。如已經(jīng)描述的，反應(yīng)氣體含有一氧化碳、二氧化碳、氟化鈉、鈉、氮?dú)?、氫氟酸、氫氣和可能的氟化鈹作為主要組分。因?yàn)橛眠^的陰極槽的碳因氣化反應(yīng)而消耗，所以存在于豎爐中的終究由用過的陰極材料的碳構(gòu)成的碳柱或填充物12在箭頭13的方向上脫落。由于從環(huán)形空間10抽取區(qū)域7中的反應(yīng)氣體，所以反應(yīng)氣體以與豎爐的第一縱向部分8中的碳并流并與第二縱向部分9中的碳逆流的方式傳導(dǎo)。所述逆流過程優(yōu)選相對于Boudouard反應(yīng)是動力學(xué)不平衡的，由此使得廢氣中二氧化碳的百分比最大化，從而僅需要短的逆流填充物。除了用于在豎爐的上部區(qū)域中供應(yīng)氧氣和/或水/蒸汽的環(huán)狀管線5之外，為豎爐的第二縱向部分9提供另外的噴嘴14，通過所述噴嘴也能夠鼓入氧氣和/或水/蒸汽。具有相同功能的另外的噴嘴位于位置15處。將另一個旋轉(zhuǎn)閥標(biāo)記為16，并能夠用于排出煅燒產(chǎn)物。盡管顯示出噴嘴14的第二縱向部分9的上部表示逆流加熱部分，但必須將下部區(qū)域17理解為冷卻部分，因?yàn)閲娮?5旨在引入主要液體形式以及可能的蒸汽或濕蒸汽形式的水。圖2顯示了圖1所描繪方法的可選方案。盡管在圖1上碳被完全氣化，但在根據(jù)圖2的方法中能夠?qū)⑷魏挝礆饣奶既苡阼F浴18中。另外，豎爐具有基本相同的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，并特別地還顯示出具有擴(kuò)大直徑的區(qū)域7，可在位置11處從所述區(qū)域7抽取廢氣。如果鐵浴18已經(jīng)對碳飽和，則通過噴槍19將氧氣鼓入鐵浴中，從而在位置20處逸出純的一氧化碳，并可在隨后進(jìn)行熱利用。不含氟化物的爐渣能夠在位置21處分接，并傳送以用于水泥工業(yè)中。在根據(jù)圖3的豎爐的可選構(gòu)造中，將鐵浴18布置在豎爐1中，其中在位置22處從不含氟化物的爐渣中分接爐渣。豎爐的區(qū)域23具有熔化區(qū)域，其中將鐵再碳化。如在上述實(shí)施例中，在位置11處從具有擴(kuò)大直徑的區(qū)域7將反應(yīng)氣體從環(huán)形空間10抽出。從圖4可得出，對用過的陰極槽進(jìn)行再加工的系統(tǒng)由與豎爐1一起運(yùn)行的急冷器24、苛性鈉吸收器25和氣溶膠去霧器26構(gòu)成。豎爐1展示出已經(jīng)描述的特征，其中在此情況中不通過旋轉(zhuǎn)閥進(jìn)行排放，而是通過旋轉(zhuǎn)錐27進(jìn)行排放，所述旋轉(zhuǎn)錐27是中空的并可例如通過管線28填充蒸汽，從而所述錐和噴槍一樣將蒸汽釋放入碳填充物內(nèi)部。在位置11處再次抽取反應(yīng)氣體，其中在進(jìn)入急冷器24之前將氣體進(jìn)料至第一步驟中的氣體冷卻器29中。其在所述位置與氣溶膠形式的水反應(yīng)并減壓。然后可在位置30處抽取氟化鈉。在苛性鈉吸收器25中利用苛性鈉中和氫氟酸。在位置31處從苛性鈉吸收器25中抽取氟化鈹。在氣溶膠去霧器26中，從氣體流中分離出殘余的氟化鈉和氟化鈹，隨后所述氣體流表示由一氧化碳和氫氣構(gòu)成的純合成氣。根據(jù)圖5可明顯得出，由內(nèi)部管道34和外部管道35構(gòu)成的噴槍33注入豎爐1的井筒4的下端32中。兩個管道34和35可相對于豎爐相互發(fā)生位移或疊縮，其中例如通過內(nèi)部管道將氧氣引入豎爐1的井筒4中，并通過外部管道引入水/蒸汽。因?yàn)閲姌?3能夠相對于井筒發(fā)生位移，所以能夠?qū)ωQ爐1的井筒4中的填充物12進(jìn)行機(jī)械操作，由此使得機(jī)械橋接斷裂并確保在區(qū)域36中的排放。在區(qū)域36中安裝繞軸旋轉(zhuǎn)的翻板37，在所述翻板37上在自然卸料角α下放下煅燒產(chǎn)物。一達(dá)到該卸料角，就不會再從井筒4排放煅燒產(chǎn)物，在此情況中這造成翻板37繞軸旋轉(zhuǎn)至由虛線表示的位置38處，從而煅燒產(chǎn)物落入排放閘39。于是翻板37再次升起以再次收集煅燒產(chǎn)物。如基于圖5的實(shí)施例所進(jìn)一步描繪的，豎爐1通常還可顯示矩形橫斷面而不是圓形橫斷面。這在圖5上由用虛線表示的壁43表示，其中第一縱向部分和第二縱向部分兩者中的至少部分可顯示矩形橫斷面。600至800nm的凈寬在此處證明是有利的。為了實(shí)現(xiàn)中心氣體出口所需要的擴(kuò)大的橫斷面，豎爐的第二縱向部分顯示出在圖5右側(cè)上顯示的壁44，其朝向排放開口擴(kuò)展。圖6描繪了可選實(shí)施方案，其中利用振動板40在螺旋傳送器41的方向上傳送煅燒產(chǎn)物，從而以此方式也傳送至排放閘42。振動板40此處顯示了用于噴槍33的開口。圖7介紹了根據(jù)可選實(shí)施方案的豎爐1的上部局部部件，其中不是通過包括感應(yīng)環(huán)路的感應(yīng)加熱器，而是通過化石燃料燃燒將原料即用過的陰極材料的碳加熱至反應(yīng)溫度，這與圖1至6中顯示的實(shí)施方案相反。為此，豎爐1的第一、上部縱向部分8包括燃燒室45，通過所述燃燒室在豎爐1運(yùn)行期間將諸如天然氣的燃料供應(yīng)至所述豎爐1。另外，在燃燒室45下端的高度處將圍繞豎爐1的環(huán)狀管線5布置在豎爐1的第一、上部縱向部分8的下部區(qū)域中，通過所述環(huán)狀管線5將用于燃料燃燒和碳?xì)饣难鯕夤?yīng)至豎爐1。在通過燃燒室45從第一、上部縱向部分8隔離出的環(huán)形井筒46上方還設(shè)置排放區(qū)域2，通過所述排放區(qū)域2向豎爐供應(yīng)壓碎的、用過的陰極槽與一種或多種添加劑的混合物，所述添加劑具體地并優(yōu)選地為氧化鈣。出于計(jì)量的目的，豎爐1的這種區(qū)域具有雙鐘閘47，所述雙鐘閘47的上部能夠在豎直方向上發(fā)生位移，從而打開或關(guān)閉閘47。豎爐1在運(yùn)行時，壓碎的、用過的陰極槽和氧化鈣的混合物因此通過雙鐘閘47從排放區(qū)域2傳送入環(huán)形井筒46中，其中該混合物遇到已經(jīng)加熱的碳填充物。圖7未描繪的豎爐的下部區(qū)域能夠以圖1至6所示的任一實(shí)施方案的方式進(jìn)行構(gòu)造。優(yōu)選以在氣體出口11處抽取溫度約1200℃的反應(yīng)氣體的方式運(yùn)行該實(shí)施方案中的豎爐1。作為上述步驟的可選步驟，還能夠通過燃燒室45將燃料和氧化氣體的混合物添加至豎爐1，并通過環(huán)狀管線5引入水或蒸汽，所述水或蒸汽可能混合有氧氣或空氣。圖8介紹了圖7描繪的實(shí)施方案的可選實(shí)施方案，其中豎爐1也燃燒化石燃料。作為圖7的豎爐1中設(shè)置的燃燒室45的可選方案，圖8的豎爐1并入燃料供應(yīng)管線48以將燃料引入其第一、上部縱向部分的上部區(qū)域中，通過所述管線向豎爐1供應(yīng)燃料，特別是天然氣或燃料和氧化氣體例如氧氣或空氣的混合物。如果通過燃料供應(yīng)管線48僅將燃料進(jìn)料至豎爐1，則通過環(huán)狀管線5將氧化氣體進(jìn)料至豎爐1。特別地，如果通過燃料供應(yīng)管線48將燃料和氧化氣體的混合物進(jìn)料至豎爐1，則可通過環(huán)狀管線5將水或蒸汽進(jìn)料至豎爐1，所述水或蒸汽可能與氧氣或空氣混合。利用排放區(qū)域2對豎爐1進(jìn)行裝料，出于計(jì)量的目的，所述排放區(qū)域可任選地具有如圖1所示的配置的旋轉(zhuǎn)閥。圖8未顯示的豎爐的下部區(qū)域能夠正如同圖1至6所示的任一實(shí)施方案的方式進(jìn)行設(shè)計(jì)。圖9介紹了圖7和圖8描繪的實(shí)施方案的可選實(shí)施方案，其中豎爐1也燃燒化石燃料。作為圖7所示的燃燒室45或圖8所示的燃料供應(yīng)管線48的可選方案，在圖9的豎爐1的上部區(qū)域中設(shè)置了用于引入燃料的在豎爐1的縱向上延伸的噴槍19、19’，通過所述噴槍19、19’將氧氣供應(yīng)至豎爐1，以及噴槍49、49’，通過所述噴槍49、49’將燃料供應(yīng)至豎爐1。這些噴槍均勻地同中心布置在豎爐1的縱軸周圍。還設(shè)置環(huán)狀管線5，通過所述環(huán)狀管線5可向豎爐1供應(yīng)氧氣或空氣和/或水/蒸汽。圖9未顯示的豎爐的下部區(qū)域能夠如圖1至6所描繪的任一實(shí)施方案的方式進(jìn)行設(shè)計(jì)。附圖標(biāo)記列表1豎爐2用于壓碎的用過的陰極槽和可能的一種或多種添加劑的排放區(qū)域3旋轉(zhuǎn)閥4井筒5環(huán)狀管線6感應(yīng)環(huán)7具有擴(kuò)大的橫斷面的區(qū)域8第一（上部）縱向部分9第二（下部）縱向部分10環(huán)形空間11氣體出口12碳柱/填充物13碳柱/填充物的沉降方向14噴嘴（一個或多個）15噴嘴（一個或多個）16用于排放煅燒產(chǎn)物的旋轉(zhuǎn)閥17豎爐的下部區(qū)域18鐵浴19、19’用于引入氧氣的噴槍20用于一氧化碳的氣體出口21爐渣出口22爐渣出口23區(qū)域/熔化區(qū)域24急冷器25苛性堿液吸收器26氣溶膠去霧器27旋轉(zhuǎn)錐28用于蒸汽的管線29氣體冷卻器30用于分離出氟化鈉的位置31用于抽取氟化鈹?shù)奈恢?2下部井筒端33噴槍34噴槍的內(nèi)部管道35噴槍的外部管道36排放區(qū)域37翻板38翻板的繞軸旋轉(zhuǎn)位置39排放閘40振動板41螺旋傳送器42排放閘43壁44壁45燃燒室46環(huán)形井筒47雙鐘閘48燃料供應(yīng)管線49、49’用于引入燃料的噴槍α自然卸料角