[发明专利]由铝电解槽产生的废碳化硅结合氮化硅侧块的处理方法

说明书

本发明公开了一种由铝电解槽产生的废碳化硅结合氮化硅侧块的处理方法，包括：将附着在废碳化硅结合氮化硅侧块上的电解质清除，获得预处理废碳化硅结合氮化硅侧块；将所述预处理废碳化硅结合氮化硅侧块粉碎，获得颗粒；将所述颗粒加入洗液进行一次洗涤，后固液分离，获得第一固体和第一液体；使用第一脱氟剂对所述第一固体进行二次洗涤，后固液分离，获得碳化硅与氮化硅固体和第二液体；所述第一脱氟剂为氧化钙、氢氧化钙和活性氧化铝的混合物，且所述氧化钙、氢氧化钙和活性氧化铝的质量比为：(6～8)：(3～5)：(1～2)；本发明获得的废碳化硅与氮化硅固体中可溶氟含量20mg/L。

技术领域

本发明涉及回收利用领域，特别涉及一种由铝电解槽产生的废碳化硅结合氮化硅侧块的处理方法。

背景技术

铝是仅次于钢铁的第二大金属，铝工业是我国国民经济的重要支柱产业，2019年我国原铝产量约为3504万吨。铝电解槽经过一段时间的运行后，达到其使用寿命时就必须进行大修作业，目前电解槽寿命一般约为2000天～2500天之间。电解槽大修将产生大量的废渣，主要包括：槽底部的阴极炭块、耐火砖、保温砖、防渗料和侧部的碳化硅结合氮化硅或碳块等。

废碳化硅结合氮化硅侧块是电解铝生产中产生的主要固体废弃物之一，是由碳化硅、氮化硅、电解质、及其它杂质组成。2016年被列入《国家危险废物名录》(代码：321-023-48，危险特性：T)。由于其强度高、硬度大、氟化物浸出难度大等特性无法和其他废槽衬一起进入较为成熟的废槽衬无害化处理系统进行处理，必须进行单独处理。同时，碳化硅、氮化硅作为耐火材料的原料，具有较高的回收经济价值。

目前，废碳化硅结合氮化硅侧块的无害化处理和资源回收利用还没有得到工业应用，现仍处于实验研发阶段。现有的废碳化硅结合氮化硅侧块的无害化处理，获得的处理后的碳化硅结合氮化硅产品中仍然含有较高含量的氟，导致再利用时影响产品质量和作业环境。因此，如何提供一种能够有效的将废碳化硅结合氮化硅进行回收处理，使得可溶氟含量较低，且环保的方法，成为冶金工作者研究的关键技术问题。

发明内容

本发明目的是提供一种由铝电解槽产生的废碳化硅结合氮化硅侧块的处理方法，可以有效的将废碳化硅结合氮化硅侧块中的可溶氟含量20mg/L，对处理后的碳化硅和氮化硅实现了回收再利用，创造了新的经济价值；第二液体作为洗液循环使用。第三液体可达到工业废水排放标准，实现了无害化处理。

为了实现上述目的，本发明提供了一种由铝电解槽产生的废碳化硅结合氮化硅侧块的处理方法，所述处理方法包括：

将附着在废碳化硅结合氮化硅侧块上的电解质清除，获得预处理废碳化硅结合氮化硅侧块；

将所述预处理废碳化硅结合氮化硅侧块粉碎，获得颗粒；

将所述颗粒加入洗液进行一次洗涤，后固液分离，获得第一固体和第一液体；

使用第一脱氟剂对所述第一固体进行二次洗涤，后固液分离，获得碳化硅与氮化硅固体和第二液体；所述第一脱氟剂为氧化钙、氢氧化钙和活性氧化铝的混合物，且所述氧化钙、氢氧化钙和活性氧化铝的质量比为：(6～8)：(3～5)：(1～2)。

进一步地，所述颗粒的粒度为800μm～1.5mm。

进一步地，所述颗粒与所述洗液的质量体积比为(1：7～10)g/ml。

进一步地，所述氧化钙、氢氧化钙和活性氧化铝的质量比为7：4：1.5。

进一步地，所述第一脱氟剂与所述第一固体的重量比为2～5：100。

进一步地，所述碳化硅与氮化硅固体包括：碳化硅：82wt％～85wt％，氮化硅：15wt％～18wt％，三氧化二铁：≤0.2wt％；所述碳化硅与氮化硅固体的可溶氟含量20mg/L。