[发明专利]一种从铝电解炭渣中回收电解质的熔炼炉和熔炼方法

权利要求书

1.一种从铝电解炭渣中回收电解质的熔炼炉，其特征在于，熔炼炉为竖式熔炼炉，包括位于顶部位置的进料口(1)、烟气出口(2)、位于中部位置的炉体(3)、位于底部附近的助燃剂加入口(5)、燃料加入口(6)、电解质溢流口(7)以及底部的电解质收集池(8)，所述炉体(3)从内向外包括：冰晶石层、耐蚀层、耐火材料层、保温材料层和钢板。

2.根据权利要求1所述的从铝电解炭渣中回收电解质的熔炼方法，其特征在于，冰晶石层厚度大于1cm，冰晶石层Na₃AlF₆含量高于85％。

3.根据权利要求1或2所述的从铝电解炭渣中回收电解质的熔炼炉，其特征在于，耐蚀层是炭素材料、氮化硅材料、氮化硅结合碳化硅材料、镁铝尖晶石结构材料、刚玉中的一种，厚度10mm-120mm；耐火材料层所用耐火材料耐热度大于1200℃，厚度30-300mm；保温材料层所用保温材料25℃导热系数小于0.5W/(m·K)，厚度30-300mm；钢板厚度3-20mm。

4.一种采用权利要求1-3任一所述的熔炼炉的从铝电解炭渣中回收电解质的熔炼方法，其特征在于，熔炼时利用炭渣自身所含碳和助燃剂产生热量，控制助燃剂与炭渣的比例，使炭渣中碳全部燃烧脱除，将炭渣中电解质加热到其熔点之上5-80℃，电解质在重力作用下，流到熔炼炉底部的电解质收集池，实现液态电解质的回收；过程中产生的烟气，从炉顶排出，回收余热后，进入净化系统。

5.根据权利要求4所述的从铝电解炭渣中回收电解质的熔炼方法，其特征在于，将炭渣中电解质加热到其熔点之上10-50℃。

6.根据权利要求4所述的从铝电解炭渣中回收电解质的熔炼方法，其特征在于，助燃剂是空气、纯氧，或者二者的混合物。

7.根据权利要求4所述的从铝电解炭渣中回收电解质的熔炼方法，其特征在于，当炭渣中碳含量过低，不足以将炭渣中电解质加热到其熔点之上时，在熔炼炉中添加不含氢或含氢少，且灰分少的碳质燃料，包括煅后焦、CO或其混合物。

8.根据权利要求4所述的从铝电解炭渣中回收电解质的熔炼方法，其特征在于，当炭渣中碳含量过低，不足以将炭渣中电解质加热到其熔点之上时，在熔炼炉中添加降低电解质熔点的物质，包括氟化铝、氟化钙、氟化镁、氟化锂、氟化钠、氟化钾、氧化铝或其混合物。

9.根据权利要求4所述的从铝电解炭渣中回收电解质的熔炼方法，其特征在于，当炭渣中碳含量过高，全部燃烧会使物料温度太高时，降低助燃剂与炭渣的比例，提高烟气中一氧化碳的比例，降低炭渣中炭燃烧的发热量。

10.根据权利要求4所述的从铝电解炭渣中回收电解质的熔炼方法，其特征在于，炭渣入熔炼炉前为块状，粒径1-20cm。