[发明专利]一种提纯分离铝电解槽废旧炭质材料中炭和氟化物同时延长设备使用寿命的方法

权利要求书

1.一种提纯分离铝电解槽废旧炭质材料中炭和氟化物同时延长设备使用寿命的方法，其特征在于；包括以下步骤：

步骤(1)：将铝电解槽废旧炭质材料破碎、粉磨，其中-100目占50wt％以上；

步骤(2)：将步骤(1)粉磨制得的炭粉进行干燥，将水分含量降至0.1％～0.8％；

步骤(3)：于保护气氛下，将步骤(2)干燥后得到的炭粉在700～1200℃预焙烧30～150min；步骤(3)中，预焙烧过程氟化物与炭质材料发生熔化分离；

步骤(4)：于保护气氛下，将步骤(3)预焙烧后得到的产物在1400～1800℃焙烧20～120min，分离得到焙烧炭粉A和氟化物；步骤(4)中，焙烧过程氟化物挥发分离；其中，挥发的氟化物进入电解铝烟气处理系统进行回收；

步骤(5)：于保护气氛下，将步骤(4)焙烧后得到的焙烧炭粉A在2200～3000℃高温处理1～60min，分离得到石墨化炭粉B和灰分。

2.根据权利要求1所述的一种提纯分离铝电解槽废旧炭质材料中炭和氟化物同时延长设备使用寿命的方法，其特征在于：步骤(1)中，先采用颚式破碎机将铝电解槽废旧炭质材料破碎至-30mm，再用细碎机将其破碎至-2mm，最后采用球磨机粉磨至粒度至100目。

3.根据权利要求1所述的一种提纯分离铝电解槽废旧炭质材料中炭和氟化物同时延长设备使用寿命的方法，其特征在于：步骤(2)中，炭粉在80～150℃条件下进行干燥。

4.根据权利要求1所述的一种提纯分离铝电解槽废旧炭质材料中炭和氟化物同时延长设备使用寿命的方法，其特征在于：步骤(3)、(4)和(5)中，所述保护气氛选自N₂、Ar中的至少一种。

5.根据权利要求1所述的一种提纯分离铝电解槽废旧炭质材料中炭和氟化物同时延长设备使用寿命的方法，其特征在于：回收的氟化物直接返回电解槽使用。

6.根据权利要求1所述的一种提纯分离铝电解槽废旧炭质材料中炭和氟化物同时延长设备使用寿命的方法，其特征在于：步骤(3)、(4)和(5)中烟气带出的热量回收用于步骤(2)的干燥过程。

7.根据权利要求1所述的一种提纯分离铝电解槽废旧炭质材料中炭和氟化物同时延长设备使用寿命的方法，其特征在于：同等配置的焙烧设备，在2200～3000℃焙烧，其寿命为直接焙烧的8-15倍。

8.根据权利要求1所述的一种提纯分离铝电解槽废旧炭质材料中炭和氟化物同时延长设备使用寿命的方法，其特征在于：炭的回收率大于96％，所得炭产品中，碳的质量百分含量大于等于99.5％。

9.根据权利要求1所述的一种提纯分离铝电解槽废旧炭质材料中炭和氟化物同时延长设备使用寿命的方法，其特征在于：氟化物的回收率大于等于90％；同时所回收的氟化物中，非氟化物杂质的含量小于2.5wt％。