[发明专利]一种电解铝大修渣和大修渣浸出液再生循环利用方法及回收物的应用方法

说明书

本发明提供一种电解铝大修渣和大修渣浸出液再生循环利用方法及回收物的应用方法。电解铝大修渣再生循环利用方法，包括以下步骤：（1）将电解铝大修渣制粉后；（2）加水在有效排出生成气体状态下浸出；（3）固液除氰，（4）固液分离，（5）固体洗涤，回收大修渣粉；（6）合并固液分离液和洗涤液。本发明提供的处理方法环保，并且能够充分利用大修渣。电解铝大修渣（包括保温材料和阴极炭块）全部得到清洁回收、有价利用，电解铝大修渣中有害含量越高，回收价值越大，真正达到了有害物质无害化资源化，增值化。

技术领域

本发明涉及电解铝领域和环保领域，尤其涉及一种电解铝大修渣和大修渣浸出液再生循环利用方法及回收物的应用方法。

背景技术

电解槽是电解铝行业的关键生产设备，电解槽使用一段时间后（一般为5年左右）由于常年高温、铝液的冲刷和腐蚀，电解槽会出现漏液，产能下降，电耗升高等问题，在此情况下，通常将电解铝电解槽拆除重建，而拆下来的电解槽废料，统称大修渣。

电解铝大修渣一般主要有两部分材料构成：即电解槽保温料或保温材料（电解槽的外墙保温砖，耐火材料）和废阴极炭块。

电解铝大修渣因其富含剧毒氰化物和氟化物，氰化物和氟化物易溶于水，很容易对地下水源造成不可逆的污染，从而危及人类的生存环境和生命健康。因此环境保护部于2016年将电解槽大修渣列入《国家危险废物名录》。

根据环保部门的要求，危险废物目录中的物质必须进行无害化处理才能进入垃圾场，建国以来一直到电解铝大修渣被列入《危险废物名录》之前，我国电解铝行业都采取填埋方式处理电解铝大修渣，没有例外。

国际上美国和加拿大等电解铝产能大国也基本采用填埋法，上世纪90年代，加拿大铝业公布了循环硫化床燃烧法处理电解铝大修渣的专利，国外的火法大修渣无害化工艺，CA2084710A1,OTTAWA，Canada.(公布日期19930725)公布了一种大修渣的无害化工艺方法，将大修渣置于二次循环流化床内，添加混合硫酸钙，硫酸镁，通入6-10%氧气高温燃烧分解氰化物，无害化温度在650-900℃。使氟化物与硫酸钙生成氟化钙的无害化方案。但该工艺涉及二次污染，且对设备材料和密封性要求较高，国内引进的试验线造价和运行成本也比较高。难以推广使用。

2005年中国铝业《一种电解槽废阴极炭块无害化的处理方法》该专利是将电解槽中的废阴极部分（不包括耐火材料部分）的无害化工艺，其特征是将阴极炭块进行焙烧，再进行湿法处理，方法是以废阴极炭块为原料，以富含二氧化硅和氧化铝的工业废料粉煤灰为反应分散剂，焙烧处理后，再用硫酸和石灰石进行常温处理，最终产品为氟化铝，含氟化钙，二氧化硅，氧化铝物料和氢氧化钠溶液，使废阴极炭块完全无害化又回收废阴极中氟盐。该工艺流程繁复，阴极碳粉被烧掉，剩余电解质再用酸碱反复处理不具有可用性，只可作为学术上实验室课题之用。

2007年国内中国铝业公开了CN101054693A一种提取电解槽阴极炭块中电解质的方法，该专利将废阴极破碎磨粉加入1-40%的有机增粘剂搅拌均匀后压制成一定形状的团块加入高温炉中在700-900度温度下进行高温焙烧4-6小时，焙烧熟料97%以上为电解质成分，含有少量三氧化二铁，磨粉后直接返回电解槽使用，处理后可使废阴极炭块完全无害化。

但根据业界反应，该电解质由于混有杂质，会影响炉温和电耗，无法使用回收的电解质，该处理过程有二次污染且徒耗能源，未能推广应用。

2008年底，本人申报了CN200810231562.1固体废渣中氰化物和氟化物的无害化处理及回收工艺，首次提出了在常温常压下电解槽大修渣或固体含氰化物和氟化物无害化机会手工艺，特征是将含有氰化物和氟化物的电解槽大修渣与可在水中分结尾次氯酸的钙镁钠化合物以及可溶于水的钙、镁、铝盐加水共球磨制浆，使氰化物在球磨制浆的液相中分解，同时可溶于水的钙镁铝盐释放出的钙镁铝离子与液相中的氟离子生成不溶于水的氟化钙，氟化镁，氟化铝沉淀物，固液分离后使中性水与泥浆分离，达到无害化的目的。