[发明专利]铝电解废槽衬的加热分解系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及铝冶炼的固废处理技术领域，具体涉及一种铝电解废槽衬的加热分解系统和方法。

背景技术

废槽衬是电解铝工业定期排出的危险废物,废槽衬（俗称大修渣）是铝电解槽定期排出的固体废弃物，是对电解槽大修时清除的所有废旧内衬材料的统称，主要包括阴极糊、耐火砖、保温砖、防渗料等。由于含有较高水平的氟化物和氰化物，废槽衬属于危险废物，是国家明令禁止随意丢弃的Ⅰ类废物。

通过对我国几个典型电解铝企业的废槽衬调研分析发现：耐火保温材料占其总固体重量的80%左右,防渗料约占10%左右，阴极糊占10%左右。经过对多家电解厂产生的电解渣浸出液的分析,电解槽废槽衬主要危害是氟污染,其含量平均值在3060mg/l左右,最高可达13000mg/l,大大超过《危险废物鉴别标准-浸出毒性鉴别》标准50mg/l的标准值,电解废槽衬属危险固体废渣,废槽衬的可溶F-含量如表1：

表1：我国代表性电解铝厂废槽衬的可溶F-含量

注：A、B、C、D、E、F、G分别代表不同的电解铝企业。

由上表可以看出，阴极糊中氟化物浓度最高，平均高达11247mg/l；防渗料次之，平均为637mg/l；耐火砖，平均为296mg/l；保温砖最低，平均为67mg/l。均高于国家外排标准。

其中取样国内某企业的耐火材料和保温材料，X-射线衍射分析结果如下：

该废耐火砖中主要含有SiC、Si3N₄、NaF及微量的铝硅酸盐，其中主要成分是SiC、Si₃N₄以及在电解过程中浸入的NaF、Na₃AlF₆等。

表2：废耐火砖主要化学成分分析结果：

化学成分Si₃N₄SiCAL₂O₃Fe₂O₃Cf-SiNa₂OF含量（%）19.5367.161.190.231.410.263.743.65

综上所述，废槽衬中主要物质为原材料在使用过程中，长期高温状态下与电解质发生电化学反应,吸附了大量的有害物质,生成一些有毒物质,成为对环境造成危害的因素，其主要成分是NaF、Na₃AlF₆。

国内外废槽衬处理工艺研究总结如下：