一种铝电解槽废旧阴极内衬堆浸处理方法技术

一种铝电解槽废旧阴极内衬堆浸处理方法，是将从铝电解槽大修槽渣中分选出的废旧阴极内衬中的保温砖、浇注料、防渗料、碳素材料分别破碎筛分，将破碎后的废旧保温砖、浇注料、防渗料混合后一起处理，碳素材料单独处理；废旧保温砖和浇注料以及防渗料的混合料的处理方法与碳素材料的处理方法相同，都是循环进行预浸出、堆浸、洗涤；将混合料的预浸液、堆浸液进行氧化除氰处理后压滤；将碳素材料的预浸液、堆浸液也进行氧化除氰处理后压滤；将混合料的压滤液与碳素材料的压滤液混合进行碳分‑中和处理，再经浓缩结晶回收钠盐，得到含氟NaHCO3、含氟Na2CO3、NaF的混合物。本发明专利技术可对铝电解槽废旧阴极内衬进行无害化处理及综合利用。

An aluminum electrolytic cell cathode lining waste heap leaching process

Heap leaching treatment method of aluminium electrolytic bath waste cathode liner, is the waste cathode lining are identified from the overhaul tank slag in aluminum electrolytic bath in the insulation bricks, castables, impervious material, carbon materials were crushing and screening, will be broken after the waste heat preservation brick, casting material, impervious material mixed together after treatment carbon materials, separate treatment; treatment method of waste brick and castable and processing method of mixture of impervious material and carbon materials are the same, circulating pre leaching, heap leaching and washing; pre infusion, mixture of oxidation of cyanide heap leaching solution after treatment will be pre infusion, filter press; carbon materials the oxidation of cyanide heap leaching solution were also treated to filter liquid mixed filter; mixture filter liquid and carbon material of carbon neutralization treatment, concentrating crystallization of sodium fluoride recovery, by NaHCO3 A mixture of fluorine containing Na2CO3 and NaF. The invention can be used for harmless treatment and comprehensive utilization of waste cathode lining of aluminium electrolytic cell.

【技术实现步骤摘要】
一种铝电解槽废旧阴极内衬堆浸处理方法
本专利技术涉及铝电解废槽衬处理方法

技术介绍
电解铝厂的电解槽是生产电解铝的核心设备，废旧阴极内衬是在铝电解生产过程中，由于高温电解质对槽内衬的渗透、腐蚀，导致铝电解槽内衬结构发生变形、破裂等，高温铝液和电解质从这些变形和破裂的裂缝渗入槽内衬导致电解槽无法正常生产而停槽修复时产生的。由于铝电解槽内衬长期在高温下与电解质发生反应，吸附了大量的氟化物和一定量的有害物质，同时还生成一些有毒物质，成为其堆存时对环境造成危害的因素。一般新铝电解槽在使用3～6年后就需要停槽大修，因此，废旧阴极内衬是铝电解生产过程中不可避免的固体危害废弃物。目前，我国原铝产量已超过3000万吨/年，当年因大修铝电解槽产生的废旧阴极内衬约为30～40万吨。大部分电解铝企业对废旧阴极内衬主要采用填埋或存储的方式进行处理，这不仅需要占用大量土地，投入大量运行资金及管理费用，还对生态环境造成污染。因此，如何开发一种铝电解槽废旧阴极内衬处理方法，将铝电解槽废旧阴极内衬变废为宝，实现废旧阴极内衬高效、节能、环保和循环利用的综合回收处理，是目前电解铝企业急需解决的技术问题。
技术实现思路
本专利技术为解决上述技术问题，提供一种可对铝电解槽废旧阴极内衬进行无害化处理及综合利用的铝电解槽废旧阴极内衬堆浸处理方法。本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的。一种铝电解槽废旧阴极内衬堆浸处理方法，方法步骤如下：A、对铝电解槽大修槽渣进行分选，将废旧阴极内衬中的保温砖、浇注料、防渗料、碳素材料进行分类；B、对分类的保温砖、浇注料、防渗料、碳素材料分别破碎后进行筛分；C、将破碎后粒度为0.15cm～1.5cm的废旧保温砖、浇注料、防渗料混合后一起处理，破碎后粒度为0.15cm～1.5cm的碳素材料单独处理；废旧保温砖和浇注料以及防渗料的混合料的处理方法与碳素材料的处理方法相同，包括一次预浸出、一次浸出、四次洗涤；首批处理混合料时，一次预浸出是将混合料送入封闭的预浸出槽内采用NaOH溶液循环喷淋浸泡3天后，将预浸渣和预浸液一并转移到后续的浸出槽，一次浸出是将转移到浸出槽的预浸渣和预浸液继续堆浸3天，然后固液分离，分离出的堆浸液送至进行氧化除氰处理，堆浸渣进行四次洗涤，一次洗涤采用清水循环喷淋洗涤5天，然后将经一次洗涤的混合料堆浸渣沥干，产生的一洗液流入第一周转池中备用，二次洗涤是再用清水对沥干的堆浸渣循环喷淋洗涤5天，将经二次洗涤的堆浸渣沥干，产生的二洗液流入第二周转池中备用，三次洗涤是再用清水对沥干的堆浸渣循环喷淋洗涤5天，将经三次洗涤的堆浸渣沥干，产生的三洗液流入第三周转池中备用，四次洗涤是再用清水对沥干的堆浸渣循环喷淋洗涤5天，将经四次洗涤的堆浸渣沥干并经干燥处理后用于制作再生防渗料，产生的四洗液流入第四周转池中备用；从第二批处理混合料开始，一次预浸出是将混合料送入封闭的预浸出槽内采用NaOH溶液循环喷淋浸泡3天后固液分离，分离出的预浸液送至进行氧化除氰处理，预浸渣转移到浸出槽，用储存的一洗液堆浸3天后固液分离，分离出的堆浸液送至进行氧化除氰处理，堆浸渣进行四次洗涤，一次洗涤采用储存的二洗液循环喷淋洗涤5天，然后将经一次洗涤的堆浸渣沥干，产生的一洗液再流入第一周转池中备用，二次洗涤采用储存的三洗液对沥干的堆浸渣循环喷淋洗涤5天，将经二次洗涤的堆浸渣沥干，产生的二洗液再流入第二周转池中备用，三次洗涤采用储存的四洗液对沥干的堆浸渣循环喷淋洗涤5天，将经三次洗涤的堆浸渣沥干，产生的三洗液流入第三周转池中备用，四次洗涤采用清水对沥干的堆浸渣循环喷淋洗涤5天，产生的四洗液流入第四周转池中备用，如此循环进行预浸出、堆浸、洗涤；首批处理碳素材料时，一次预浸出是将碳素材料送入封闭的预浸出槽内采用NaOH溶液循环喷淋浸泡3天后，将预浸渣和预浸液一并转移到后续的浸出槽，预浸出产生的氨气送入硫酸洗涤系统生产副产品硫酸铵；一次浸出是将转移到浸出槽的预浸渣和预浸液继续堆浸3天，然后固液分离，分离出的堆浸液送至进行氧化除氰处理，堆浸渣进行四次洗涤，一次洗涤采用清水循环喷淋洗涤5天，然后将经一次洗涤的堆浸渣沥干，产生的一洗液流入第一周转池中备用，二次洗涤是再用清水对沥干的堆浸渣循环喷淋洗涤5天，将经二次洗涤的堆浸渣沥干，产生的二洗液流入第二周转池中备用，三次洗涤是再用清水对沥干的堆浸渣循环喷淋洗涤5天，将经三次洗涤的堆浸渣沥干，产生的三洗液流入第三周转池中备用，四次洗涤是再用清水对沥干的堆浸渣循环喷淋洗涤5天，将经四次洗涤的堆浸渣沥干并经干燥处理后返回碳素厂用于制备铝电解生产用阳极碳块，产生的四洗液流入第四周转池中备用；从第二批处理碳素材料开始，一次预浸出是将碳素材料送入封闭的预浸出槽内采用NaOH溶液循环喷淋浸泡3天后固液分离，分离出的预浸液送至进行氧化除氰处理，预浸渣转移到浸出槽，用储存的一洗液堆浸3天后固液分离，分离出的堆浸液送至进行氧化除氰处理，堆浸渣进行四次洗涤，一次洗涤采用储存的二洗液循环喷淋洗涤5天，然后将经一次洗涤的堆浸渣沥干，产生的一洗液再流入第一周转池中备用，二次洗涤采用储存的三洗液对沥干的堆浸渣循环喷淋洗涤5天，将经二次洗涤的堆浸渣沥干，产生的二洗液再流入第二周转池中备用，三次洗涤采用储存的四洗液对沥干的堆浸渣循环喷淋洗涤5天，将经三次洗涤的堆浸渣沥干，产生的三洗液流入第三周转池中备用，四次洗涤采用清水对沥干的堆浸渣循环喷淋洗涤5天，产生的四洗液流入第四周转池中备用，如此循环进行预浸出、堆浸、洗涤；将混合料预浸出产生的氨气和碳素材料预浸出产生的氨气均送入硫酸洗涤系统生产副产品硫酸铵；D、将步骤C中处理混合料产生的预浸液、堆浸液采用浓度为25％-30％的双氧水进行氧化除氰处理，再用压滤机压滤；将处理碳素材料的产生的预浸液、堆浸液也采用质量浓度为25％-30％的双氧水进行氧化除氰处理，再用压滤机压滤；将混合料的压滤液与碳素材料的压滤液混合；混合料的滤渣送至与混合料的堆浸渣一起进行四次洗涤，碳素材料的滤渣送至与碳素材料的堆浸渣一起进行四次洗涤；E、向步骤D的混合压滤液中通入CO2气体进行碳分-中和处理，再经浓缩结晶回收钠盐，得到含氟NaHCO3、含氟Na2CO3、NaF的混合物。本专利技术步骤C所用NaOH溶液的质量浓度为2％～5％，混合料和碳素材料预堆浸时的堆比重均为1.2～1.6吨/m3。本专利技术解决了国内外电解铝行业的重大技术难题，采用无害化及闭路循环处理方法，对所有铝电解槽废旧阴极内衬中的保温砖、浇注料、防渗料、碳素材料进行无害化处理，消除了铝电解槽废旧阴极内衬带来的环保问题，还可以对电解槽废旧阴极内衬中的保温砖、浇注料、防渗料、碳素材料进行回收利用。预浸出产生的氨气可送入硫酸洗涤系统生产副产品硫酸铵；经预浸出、浸出和四次洗涤后的保温砖、浇注料、防渗料堆浸渣经干燥处理后用于制做再生防渗料；经预浸出、浸出和四次洗涤后的碳素材料堆浸渣返回碳素厂用于制备铝电解生产用阳极碳块；预浸液、堆浸液经氧化除氰处理及碳分-中和处理后浓缩结晶回收得到钠盐。本专利技术实现了原铝工业所有原料和产品的闭路循环资源化应用，同时减轻企业环保压力，降低生产成本。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术作进一步的详细描述。实施例1一种铝电解槽废旧阴极内衬堆浸处理方本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种铝电解槽废旧阴极内衬堆浸处理方法，其特征在于，方法步骤如下：A、对铝电解槽大修槽渣进行分选，将废旧阴极内衬中的保温砖、浇注料、防渗料、碳素材料进行分类；B、对分类的保温砖、浇注料、防渗料、碳素材料分别破碎后进行筛分；C、将破碎后粒度为0.15cm～1.5cm的废旧保温砖、浇注料、防渗料混合后一起处理，破碎后粒度为0.15cm～1.5cm的碳素材料单独处理；废旧保温砖和浇注料以及防渗料的混合料的处理方法与碳素材料的处理方法相同，包括一次预浸出、一次浸出、四次洗涤；首批处理混合料时，一次预浸出是将混合料送入封闭的预浸出槽内采用NaOH溶液循环喷淋浸泡3天后，将预浸渣和预浸液一并转移到后续的浸出槽，一次浸出是将转移到浸出槽的预浸渣和预浸液继续堆浸3天，然后固液分离，分离出的堆浸液送至进行氧化除氰处理，堆浸渣进行四次洗涤，一次洗涤采用清水循环喷淋洗涤5天，然后将经一次洗涤的混合料堆浸渣沥干，产生的一洗液流入第一周转池中备用，二次洗涤是再用清水对沥干的堆浸渣循环喷淋洗涤5天，将经二次洗涤的堆浸渣沥干，产生的二洗液流入第二周转池中备用，三次洗涤是再用清水对沥干的堆浸渣循环喷淋洗涤5天，将经三次洗涤的堆浸渣沥干，产生的三洗液流入第三周转池中备用，四次洗涤是再用清水对沥干的堆浸渣循环喷淋洗涤5天，将经四次洗涤的堆浸渣沥干并经干燥处理后用于制作再生防渗料，产生的四洗液流入第四周转池中备用；从第二批处理混合料开始，一次预浸出是将混合料送入封闭的预浸出槽内采用NaOH溶液循环喷淋浸泡3天后固液分离，分离出的预浸液送至进行氧化除氰处理，预浸渣转移到浸出槽，用储存的一洗液堆浸3天后固液分离，分离出的堆浸液送至进行氧化除氰处理，堆浸渣进行四次洗涤，一次洗涤采用储存的二洗液循环喷淋洗涤5天，然后将经一次洗涤的堆浸渣沥干，产生的一洗液再流入第一周转池中备用，二次洗涤采用储存的三洗液对沥干的堆浸渣循环喷淋洗涤5天，将经二次洗涤的堆浸渣沥干，产生的二洗液再流入第二周转池中备用，三次洗涤采用储存的四洗液对沥干的堆浸渣循环喷淋洗涤5天，将经三次洗涤的堆浸渣沥干，产生的三洗液流入第三周转池中备用，四次洗涤采用清水对沥干的堆浸渣循环喷淋洗涤5天，产生的四洗液流入第四周转池中备用，如此循环进行预浸出、堆浸、洗涤；首批处理碳素材料时，一次预浸出是将碳素材料送入封闭的预浸出槽内采用NaOH溶液循环喷淋浸泡3天后，将预浸渣和预浸液一并转移到后续的浸出槽，预浸出产生的氨气送入硫酸洗涤系统生产副产品硫酸铵；一次浸出是将转移到浸出槽的预浸渣和预浸液继续堆浸3天，然后固液分离，分离出的堆浸液送至进行氧化除氰处理，堆浸渣进行四次洗涤，一次洗涤采用清水循环喷淋洗涤5天，然后将经一次洗涤的堆浸渣沥干，产生的一洗液流入第一周转池中备用，二次洗涤是再用清水对沥干的堆浸渣循环喷淋洗涤5天，将经二次洗涤的堆浸渣沥干，产生的二洗液流入第二周转池中备用，三次洗涤是再用清水对沥干的堆浸渣循环喷淋洗涤5天，将经三次洗涤的堆浸渣沥干，产生的三洗液流入第三周转池中备用，四次洗涤是再用清水对沥干的堆浸渣循环喷淋洗涤5天，将经四次洗涤的堆浸渣沥干并经干燥处理后返回碳素厂用于制备铝电解生产用阳极碳块，产生的四洗液流入第四周转池中备用；从第二批处理碳素材料开始，一次预浸出是将碳素材料送入封闭的预浸出槽内采用NaOH溶液循环喷淋浸泡3天后固液分离，分离出的预浸液送至进行氧化除氰处理，预浸渣转移到浸出槽，用储存的一洗液堆浸3天后固液分离，分离出的堆浸液送至进行氧化除氰处理，堆浸渣进行四次洗涤，一次洗涤采用储存的二洗液循环喷淋洗涤5天，然后将经一次洗涤的堆浸渣沥干，产生的一洗液再流入第一周转池中备用，二次洗涤采用储存的三洗液对沥干的堆浸渣循环喷淋洗涤5天，将经二次洗涤的堆浸渣沥干，产生的二洗液再流入第二周转池中备用，三次洗涤采用储存的四洗液对沥干的堆浸渣循环喷淋洗涤5天，将经三次洗涤的堆浸渣沥干，产生的三洗液流入第三周转池中备用，四次洗涤采用清水对沥干的堆浸渣循环喷淋洗涤5天，产生的四洗液流入第四周转池中备用，如此循环进行预浸出、堆浸、洗涤；将混合料预浸出产生的氨气和碳素材料预浸出产生的氨气均送入硫酸洗涤系统生产副产品硫酸铵；D、将步骤C中处理混合料产生的预浸液、堆浸液采用浓度为25％‑30％的双氧水进行氧化除氰处理，再用压滤机压滤；将处理碳素材料的产生的预浸液、堆浸液也采用质量浓度为25％‑30％的双氧水进行氧化除氰处理，再用压滤机压滤；将混合料的压滤液与碳素材料的压滤液混合；混合料的滤渣送至与混合料的堆浸渣一起进行四次洗涤，碳素材料的滤渣送至与碳素材料的堆浸渣一起进行四次洗涤；E、向步骤D的混合压滤液中通入CO2气体进行碳分‑中和处理，再经浓缩结晶回收钠盐，得到含氟NaHCO3、含氟Na2CO3、NaF的混合物。...

【技术特征摘要】
1.一种铝电解槽废旧阴极内衬堆浸处理方法，其特征在于，方法步骤如下：A、对铝电解槽大修槽渣进行分选，将废旧阴极内衬中的保温砖、浇注料、防渗料、碳素材料进行分类；B、对分类的保温砖、浇注料、防渗料、碳素材料分别破碎后进行筛分；C、将破碎后粒度为0.15cm～1.5cm的废旧保温砖、浇注料、防渗料混合后一起处理，破碎后粒度为0.15cm～1.5cm的碳素材料单独处理；废旧保温砖和浇注料以及防渗料的混合料的处理方法与碳素材料的处理方法相同，包括一次预浸出、一次浸出、四次洗涤；首批处理混合料时，一次预浸出是将混合料送入封闭的预浸出槽内采用NaOH溶液循环喷淋浸泡3天后，将预浸渣和预浸液一并转移到后续的浸出槽，一次浸出是将转移到浸出槽的预浸渣和预浸液继续堆浸3天，然后固液分离，分离出的堆浸液送至进行氧化除氰处理，堆浸渣进行四次洗涤，一次洗涤采用清水循环喷淋洗涤5天，然后将经一次洗涤的混合料堆浸渣沥干，产生的一洗液流入第一周转池中备用，二次洗涤是再用清水对沥干的堆浸渣循环喷淋洗涤5天，将经二次洗涤的堆浸渣沥干，产生的二洗液流入第二周转池中备用，三次洗涤是再用清水对沥干的堆浸渣循环喷淋洗涤5天，将经三次洗涤的堆浸渣沥干，产生的三洗液流入第三周转池中备用，四次洗涤是再用清水对沥干的堆浸渣循环喷淋洗涤5天，将经四次洗涤的堆浸渣沥干并经干燥处理后用于制作再生防渗料，产生的四洗液流入第四周转池中备用；从第二批处理混合料开始，一次预浸出是将混合料送入封闭的预浸出槽内采用NaOH溶液循环喷淋浸泡3天后固液分离，分离出的预浸液送至进行氧化除氰处理，预浸渣转移到浸出槽，用储存的一洗液堆浸3天后固液分离，分离出的堆浸液送至进行氧化除氰处理，堆浸渣进行四次洗涤，一次洗涤采用储存的二洗液循环喷淋洗涤5天，然后将经一次洗涤的堆浸渣沥干，产生的一洗液再流入第一周转池中备用，二次洗涤采用储存的三洗液对沥干的堆浸渣循环喷淋洗涤5天，将经二次洗涤的堆浸渣沥干，产生的二洗液再流入第二周转池中备用，三次洗涤采用储存的四洗液对沥干的堆浸渣循环喷淋洗涤5天，将经三次洗涤的堆浸渣沥干，产生的三洗液流入第三周转池中备用，四次洗涤采用清水对沥干的堆浸渣循环喷淋洗涤5天，产生的四洗液流入第四周转池中备用，如此循环进行预浸出、堆浸、洗涤；首批处理碳素材料时，一次预浸出是将碳素材料送入封闭的预浸出槽内采用NaOH溶液循环喷淋浸泡3天后，将预浸渣和预浸液一并转移到后续的浸出槽，预浸出产生的氨气送入硫酸洗涤系统生产副产品硫酸...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨大锦，杨万章，梁可，陈本松，张燕，刘俊场，徐加泉，江俊，
申请(专利权)人：云南云铝润鑫铝业有限公司，
类型：发明
国别省市：云南,53