[发明专利]一种铝电解废槽衬无害化及资源化利用方法及装置

说明书

本发明公开了一种铝电解废槽衬无害化及资源化利用的方法及装置，它属于铝电解技术领域。一种铝电解废槽衬无害化及资源化利用的方法，取废槽衬经破碎得到的废槽衬颗粒与玻璃化辅料添加剂均匀混合后进入熔融炉中进行加热至1000‑1600℃，加热30‑60分钟，燃烧过程中加入废阴极或废塑料等高热值的废物作为燃料，转换为热能，加热完成后经冷却成型制成玻璃体物质，可直接填埋或作为玻璃生产添加剂，其中有害氰化物高温下分解，部分氟化物随烟气进入净化系统回收返回电解铝生产使用，其余氟化物被固化为无害的CaF₂，燃烧产生的高温烟气回收余热利用。它实现了废槽衬的无害化、资源化利用，充分利用了耐材中的主要物质SiO₂和AL₂O₃，有效利用了废阴极或废塑料的高热值。

技术领域

本发明涉及一种铝电解废槽衬无害化及资源化利用方法及装置，它属于铝电解技术领域。

背景技术

电解铝废槽衬是电解铝生产过程中不可避免的固体废弃物，吨铝排放量为7.5-15kg，废槽衬里面氟化物含量通常在30-40%，氰化物含量通常在100ppm。直接排放会造成环境的严重污染。2017年电解铝产量3600万吨左右，已经连续16年电解铝产量处于世界第一，超过我国有色金属总产量的50%。按照每吨原铝产生7.5～15kg废槽衬计算，2017年产生约25～50万吨废槽衬，约为全国危险废物排放量的1.5-3%。目前，国内外处置的主要方式是堆存或填埋，大部分企业没有无害化处置设施。随着新环保法的实施，电解铝废槽衬的无害化、资源化处置成为本领域技术人员急需解决的技术问题。

多年来，本领域技术人员进行了大量技术路径设计、研发，取得了多路径较为全面的局部成果。经过市场调查，目前各处置工艺在无害化处理电解铝废槽衬过程中普遍存在二次污染严重、设备工艺路线调整困难，设备搬迁转场成本高等突出问题。所有电解铝企业没有成熟的电解铝废槽衬无害化、资源化处置技术。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种铝电解废槽衬无害化及资源化利用方法及装置，目的是实现废槽衬的无害化、资源化利用，充分的利用废槽衬中的主要物质SiO₂和AL₂O₃，并有效地利用废阴极、废塑料等废物的高热值，同时回收氟化盐可用于电解铝生产。

为达上述目的，本发明是通过下述技术方案实现的：

一种铝电解废槽衬无害化及资源化利用方法，其步骤如下：取废槽衬进行破碎，破碎后得到槽衬颗粒，取玻璃化辅料添加剂与槽衬颗粒进行混合，混合后的物料进入熔融炉中进行加热，加热至1000-1600℃，保温30-60分钟，然后经冷却成型制成玻璃体物质，熔融炉加热产生的高温烟气回收余热利用。

上述的熔融炉加热过程中加入废阴极或废塑料作为燃料进行加热。

上述的废槽衬中有害氰化物高温下分解，部分氟化物随烟气进入净化系统回收返回电解铝生产使用，其余氟化物被固化为无害的CaF₂。

一种铝电解废槽衬无害化及资源化利用装置，其结构如下：第一破碎设备的出料端与熔融炉入口混料设备的入料端连接，熔融炉入口混料设备的出料口与熔融炉的入料口连接，第二破碎设备的出料端与喷射燃烧设备入料端连接，喷射燃烧设备安装在熔融炉上，熔融炉入口混料设备入料端还与添加剂输送装置出料端连接，熔融炉的烟气出口与余热装置连接，熔融炉的出料端与冷却成型设备的入料端连接。

上述的第一破碎设备依次通过第一输送设备、第一料仓与熔融炉入口混料设备连接。

上述的第二破碎设备的出料端依次通过第三输送设备、第三料仓与喷射燃烧设备的入料端连接。

上述的熔融炉的出料端通过熔融炉出口设备与冷却成型设备的入料端连接。