[发明专利]一种电解铝清洁生产工艺

摘要

本发明公开了一种电解铝清洁生产工艺，是以熔融冰晶石和溶于其中的氧化铝为电解质，碳素材料为两极，通入直流电后在电解槽内两极上发生电化学反应，阳极产生的阳极气体经净化回收后得到的载氟氧化铝重新投入到电解槽中进行电解，阴极得到的铝液经净化、浇铸得到铝锭，其特征在于将电解铝工艺过程中产生的废料进行分类回收，经化验后筛选、加工，最终送入电解槽内循环利用。本发明实现了电解铝的清洁生产，提高了电解铝的产率，降低了电解铝的生产成本，有效利用了停槽检修清炉和更换阳极时产生的废料，以及在吸出、抬包清理、煅烧、铸造运输、净化回收环节产生的废料，避免了采用浮选、化学还原剂等工艺进行废物回收时造成的二次环境污染。

主权项

一种电解铝清洁生产工艺，是以熔融冰晶石和溶于其中的氧化铝为电解质，碳素材料为两极，通入直流电后在电解槽内两极上发生电化学反应，阳极产生的阳极气体经净化回收后得到的载氟氧化铝重新投入到电解槽中进行电解，阴极得到的铝液经净化、浇铸得到铝锭，其特征在于：将停槽检修清炉的废料和更换阳极时得到的阳极块附着废料，以及在吸出、抬包清理、煅烧、铸造运输、净化回收环节产生的废料进行分类回收，经化验后筛选、加工，最终投入电解槽内循环利用；所述的废料分类回收利用主要包括以下步骤：（1）废料的分类：将电解槽停槽检修清炉和更换阳极时产生的废料分类得到废料A、废料B、废料C、废料D、阳极残极、报废阴极，将吸出、抬包清理、煅烧、铸造运输、净化回收环节产生的废料集中在一起得到废料E；所述废料A为主要成分为铝的废料，所述废料B为主要成分为Na3AlF6的废料，所述废料C为槽内侧壁上的主要成分为Al2O3的废料，所述废料D为阳极上方主要成分为Al2O3的废料；（2）废料A、废料B和废料E的化验、筛选：对废料A、废料B和废料E进行化验，含量不超过在产电解槽槽内电解质成分标准的废料视为合格废料，反之则为不合格废料；（3）废料C的筛选和利用：将步骤（2）中的不合格废料与废料C混合进行筛选，剔除粒径≥5cm的主要成分为单质铁及Fe2O3的杂质A后进行破碎，筛除粒径≥50μm的主要成分单质铁的残渣A得到粒度为40～50μm的初料，经化验和配料后，与步骤（2）中的合格废料混合作为一级混合料送入电解槽中使用；（4）废料D和阳极残极的筛选和利用：将阳极残极经清理分离得到合格阳极残极和主要成分为Al2O3的电解铝废渣，将合格阳极残极破碎至粒径为40～80mm，再粉碎至粒径≤12mm，所得物返回阳极生产工艺流程；将电解铝废渣与废料D以及步骤（3）中的杂质A混合进行破碎至3cm～7cm并剔除粒径≥7cm的主要成分为单质铁的杂质B后，与步骤（3）中的残渣A混合，进行粉碎并剔除粒径≥150μm的残渣B，得到粒度为40～150μm的初料，与经化验和配料后得到二级混合料，再将残渣B经重复粉碎、剔除、化验和配料后所得物加入二级混合料中，将二级混合料送入电解槽中使用；（5）阳极残极、报废阴极的筛选和利用：将报废阴极和/或步骤（4）中未利用到的阳极残极混合破碎至粒径为40～80mm，再粉碎至粒径为6～15mm后作为燃料送至氧化铝生产流程供热电锅炉使用，或者粉碎至粒径为1～5mm后作为预焙焦粒对大修后的电解槽进行预焙使用。