[发明专利]一种铝电解大修废阴极处理装置

说明书

本发明公开了一种铝电解大修废阴极处理装置，包括制粉浆系统和浆液处置系统，制粉浆系统包括原料仓、给料机、磨粉机、粗粉分离器和浆液槽，原料仓的出口连接到给料机的进料口，给料机的出料口连接到磨粉机的进料口，磨粉机的出料口连接到粗粉分离器的进料口，粗粉分离器的粗粉出料口连接到磨粉机的进料口，粗粉分离器的细粉出料口连接到浆液槽的进料口，浆液槽的出料管连接到浆液处置系统，浆液槽的出料管安装有浆液泵。本发明能够实现铝电解大修废阴极回收处理，去除无机氟化物和氰化物及杂质。

技术领域

本发明属于废阴极回收处理装置技术领域，涉及一种铝电解大修废阴极处理装置。

背景技术

现在运行的电解槽寿命平均为2000~2600天,其后，电解槽需进行大修后才能重新开始电解生产。

由于在铝电解生产过程中需加入氟化盐，每吨铝电解生产约需加入氟化盐20~35kg，一部分氟化物以气态形式进入大气，另一部分残留于电解槽内衬中，含氟物占废内衬的36%左右，其中，每吨大修渣中的可溶性氟达到16.4~56kg。因此，电解槽大修渣经水浸出后氟化物的浓度非常高，且呈高碱性，这种废渣对环境有很大的危害，若处置不当，将会污染土壤与地下水源。

铝电解过程中，空气中的氮气与槽内的炭和钠反应生成氰化物，空气侵入较多的阴极中生成的氰化物较多，而一部分氰化物被槽内衬吸收，会使大修渣中含有少量的氰化物。

据同类企业电解槽大修渣数据，各组分中浸出液的氟化物浓度高达 2200 mg/L，氰化物含量8mg/L以上。根据《危险废物鉴别标准浸出毒性鉴别》（GB 5085.3 - 2007)，废渣浸出液氟化物浓度超过标准中所规定的浓度限值100mg/L,则电解槽大修渣是具有浸出毒性的危险废物。

国内电解槽大修渣处置方法主要有回转窑焙烧处理、水泥窑协同处置、铝土矿烧结、浮选处理、石灰水浸泡处理等。

如回转窑焙烧处理即通过将大修渣粉碎后添加石灰石、粉煤灰，充分利用大修渣、粉煤灰和石灰石的可燃物、Al2O3、 SiO2和活性CaO等有效成分，控制适当的配比，在回转窑中进行一定时间的高温焙烧，可使大修渣中95%以上的有害氟化物转化为稳定无害的CaF2和Ca4Si207F2，使 99%以上的剧毒氰化物有效地氧化分解，达到大修渣无害化的目的。

然而，上述处理方法没有有效分离炭并将之进行利用，使之造成了社会资源的浪费。经预处理后的废阴极炭块其炭元素含量较高，可以达到65％以上，其中的炭是经过焙烧及电解槽内长期高温焙烧的物质，且国内外也逐渐使用石墨化、石墨质阴极，因此，对废阴极炭块进行除无机氟化物（不包括氟化钙）和氰化物的无害化处理后，其资源利用价值极大。

对废阴极炭块的回转窑焙烧处理，焙烧中部分有害物质转换为气体排放，会产生一定程度的二次污染，这就需要进行气体净化与处理，成本高。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种铝电解大修废阴极处理装置，以解决现有技术中存在的问题。

本发明采取的技术方案为：一种铝电解大修废阴极处理装置，包括制粉浆系统和浆液处置系统，制粉浆系统包括原料仓、给料机、磨粉机、粗粉分离器和浆液槽，原料仓的出口连接到给料机的进料口，给料机的出料口连接到磨粉机的进料口，磨粉机的出料口连接到粗粉分离器的进料口，粗粉分离器的粗粉出料口连接到磨粉机的进料口，粗粉分离器的细粉出料口连接到浆液槽的进料口，浆液槽的出料管连接到浆液处置系统，浆液槽的出料管安装有浆液泵。

优选的，上述浆液处置系统包括阳离子交换器、阴离子交换器和阴阳离子混合交换器，阳离子交换器的进料口连接到浆液泵的出料口，阳离子交换器的出料口连接到阴离子交换器的进料口，阴离子交换器的出料口连接到阴阳离子混合交换器的进料口。