[实用新型]电解铝废阴极回收反应炉

说明书

技术领域

该实用新型涉及一种电解铝行业的固体废弃物的处理设备，特别是涉及一种电解铝废阴极回收反应炉。

背景技术

在铝电解工程中，由于各种原因而致使阴极报废更换，在国内一般3-5年更换一次，平均每生产1吨铝产生30~50kg的废阴极。通常，废旧阴极含有70%左右的炭（石墨化成都80%~90%），30%左右的电解质。上述所含固体电解质主要是一种氟化物（主要成分是冰晶石3NaF×AlF3），该物质具有强烈的腐蚀性，其中还含有少量的氰化物[Na4Fe(CN)6]。目前，对于废旧阴极的处理多采用堆放或填埋：废弃物中的可溶性氟化物和氰化物遇水条件下会产生有害气体，危害生物安全；同时溶于水中的有害物质会渗入地下水或流入河流，污染水源。故此，废旧阴极是极具危害性的固体废弃物，应进行处理或利用。今年来人们对该类废料处理方面做了一系列的研究和探索，如何酸碱浸出、氧化铝烧结法和水泥生产中的添加剂、浮选法等，由于设备和利用效率问题使众多方法难以推广实施，其中浮选法是最为被认可的方法，该方法是将废旧阴极和碳渣分别劈碎、磨制成粉，再按不同类别进入浮选槽中，加入浮选药剂和清水，经多次浮选后，得到电解质并返回电解铝使用，碳粉则用于碳素制品的生产。但由于采用浮选法存在以下问题而难以推广：①回收电解质碳含量仍较好（约5%），回收的电解质和碳粉不能只用使用；②废渣、废水、加热的废弃会对环境造成二次污染。

因此，研究开发一种废旧阴极处理利用的新设备，既能高效的分离废弃物中的碳和电解质，又能充分利用处理后的各种产物，实现零污染排放的目的。

实用新型内容

本实用新型克服了现有技术中，电解铝行业固体废弃物处理仍需改进的问题，提供一种既能高效分离碳和电解质，又能充分利用处理后的各种产物，且无二次污染的电解铝废阴极回收反应炉。

本实用新型的技术解决方案是，提供一种具有以下结构的电解铝废阴极回收反应炉：含有炉室和炉壁，所述炉壁包括内衬层、保温层，炉壁一端设有吹料口，吹料口的周围环布有点火器，与吹料口相对的一端设有尾气出口，吹料口和尾气出口所在平面的下部居中处设有排渣液腔，排渣液腔的底部设有排渣液口。

所述吹料口包括一次进风口和二次进风口。所述点火器环形分布于关于吹料口为轴心，锥心角为30°≤α≤60°的环形锥面上。所述尾气出口为圆形或矩形。所述排渣液腔的腔体和水平面的夹角为45°≤β≤70°。

与现有技术相比，本实用新型电解铝废阴极回收反应炉具有以下优点：1.利用本实用新型处理废旧阴极高危固体废弃物，可充分回收利用废料中的电解质和碳，电解质直接回收，碳则以热能的形式进行回收利用，利用其燃烧热量，不使用或减少使用额外燃料，不产生废渣、废水。废气直接进入净化系统，根本上改变了废旧阴极堆放有效利用的现状。2.2014年中国电解铝产量约为2810万吨，平均每吨铝产生废阴极30～50kg计算，产废阴极量约84万吨。以2万t/a规格的燃烧炉计算，全国需要约41台喷燃分离燃烧炉，这其中不包括其它小规格的燃烧炉。因此，该技术研发成功后，市场推广潜力非常大。

附图说明

图1是本实用新型电解铝废阴极回收反应炉的剖面示意图。

具体实施方式

附图说明中标号1是点火器，2是保温层，3是内衬层，4是一次风口，5是二次风口，6排渣液口，7是尾气出口。

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型电解铝废阴极回收反应炉作进一步说明：如图所示，本实施例中含有炉室和炉壁，所述炉壁包括内衬层3、保温层2，炉壁一端设有吹料口，吹料口的周围环布有点火器1，与吹料口相对的一端设有尾气出口7，吹料口和尾气出口7所在平面的下部居中处设有排渣液腔，排渣液腔的底部设有排渣液口6。

所述吹料口包括一次进风口和二次进风口。所述点火器1环形分布于关于吹料口为轴心，锥心角为30°≤α≤60°的环形锥面上。所述尾气出口7为圆形或矩形。所述排渣液腔的腔体和水平面的夹角为45°≤β≤70°。

本实用新型无需持续燃料，由废旧阴极粉中的碳自身燃烧提供能量，所述反应炉尾气出口7后端连接有旋风组件。

利用上述燃烧炉综合利用废旧阴极的方法，包括以下步骤：

步骤（1）、先将废旧阴极磨制至100目粉，混入添加剂；

步骤（2）、预热炉膛：由外置热源预热；