[发明专利]一种铝电解阳极覆盖装置的制备方法

说明书

一种铝电解阳极覆盖装置的制备方法，将铝电解重熔铝锭生产或铝合金熔炼过程中产生的浮渣用水搅拌浸出形成料浆后经加压浸出得到的浸出渣通过三段逆流洗涤后形成洗净渣，再将洗净渣压制成阳极覆盖装置，阳极覆盖装置(2)上至少有四个用于放置阳极钢爪(3)的半圆形通孔(2a)；将两块阳极覆盖装置对称放置在一块阳极炭块(1)上表面后一起放入电解槽中，阳极与阳极之间、阳极钢爪与阳极覆盖装置之间的缝隙采用铝灰洗净渣封涂覆密封，中缝及炉帮形成的空间用电解槽覆盖料面壳块和铝灰洗净渣填充密封。本发明解决了铝电解阳极覆盖操作复杂、工人劳动强度大等问题，并实现了废弃物铝灰的回收利用。

技术领域

本发明涉及铝电解阳极覆盖及铝电解废物回收利用技术领域，具体为一种利用废弃铝灰制备的可替代现有铝电解阳极覆盖装置的制备及使用方法。

背景技术

现行铝电解生产过程中，电解槽的阳极周期一般为30天左右，阳极使用周期需要进行阳极更换，为了保证铝电解槽上部温度和避免阳极与空气接触发生氧化反应，一般都在阳极上添加一层覆盖料。现有技术中的覆盖料添加方式是利用2～5cm的电解槽面壳块破碎料均匀密实的铺设在阳极表面，厚度为12～20cm，然后在电解槽面壳块破碎料表面添加沙状氧化铝，沙状氧化铝根据自身良好的流动性流动到电解质和氧化铝结块缝隙中，从而形成一层密实性和保温性良好的覆盖料。现行覆盖料添加以及维护和调整作业劳动强度较大，操作环境差，往往需要大量年青的电解工来进行，而且这些操作工人一般从事到40岁左右后就无法坚持进行这些强体力操作，必须更换岗位的问题。另外现行保温料因电解质和氧化铝粘结性能较差虽经结块成型但还是容易坍落掉入电解槽内，会严重影响电解槽热平衡与物料平衡，降低铝电解生产的平稳高效运行，降低铝电解经济技术指标。

在铝电解重熔铝锭生产或铝合金熔炼过程中，会产生大量的浮渣，这些浮渣浮在铝液上方，又称之为铝灰。2008年国家环保部和发改委将电解铝铸造、铝合金精炼加工及铝型材二次熔炼过程中产生的炉渣、浮渣、易燃性撇渣列入《国家危险废物名录》。随着我国电解铝、铝加工、再生铝产量的与日俱增，每年还将产生大量的铝灰(约1500万吨)，铝灰中除含有铝外，还含Al₂O₃、氟化盐、AlN等物质，如不妥善处理，不仅浪费资源，还会对环境造成严重污染。

发明内容

本发明的目的通过对现有废弃铝灰的处置并作为铝电解阳极覆盖物应用于铝电解中，解决现有技术中铝电解阳极覆盖操作复杂、工人劳动强度大等问题，同时为实现废弃物铝灰的回收利用，提供一种可替代铝电解阳极覆盖料的电解阳极覆盖装置的制备及使用方法。

本发明的目的通过如下技术方案实现：

一种铝电解阳极覆盖装置的制备方法，所述铝电解阳极覆盖装置按以下步骤制备：

a、将铝电解重熔铝锭生产或铝合金熔炼过程中产生的浮渣即铝灰用水搅拌浸出形成料浆，将料浆送入加压浸出后得到的浸出渣通过三段逆流洗涤后形成洗净渣；

b、将上述洗净渣加入到成型模具中经压力成型机压制成阳极覆盖装置，压制得到的阳极覆盖装置上沿长度至少设有四个用于放置阳极钢爪的半圆形通孔；

将压制得到的两块阳极覆盖装置对称放置在一块阳极炭块上表面后一起放入电解槽中，放置过程中出现的阳极与阳极之间、阳极钢爪与阳极覆盖装置之间形成的缝隙采用铝灰洗净渣封涂覆密封，中缝及炉帮形成的空间用电解槽覆盖料面壳块和铝灰洗净渣填充密封。

上述步骤a所述加压浸出是将料浆加入到加压反应釜中进行加压浸出，浸出温度为80～200℃、压力为0.1～1.0MPa、浸出时间为0.1～4h。得到的洗净渣含有质量百分比为5～50％的Al(OH)₃，Al(OH)₃自为粘结剂。步骤b所述压力成型机压制铝灰洗净渣时施加的压力为3000～30000N。

本发明所述阳极达到运行周期再次更换阳极时，将阳极覆盖装置提出清理后再次循环使用。