铝电解大修渣的处理系统及其处理方法技术方案

本发明专利技术提供一种铝电解槽大修渣的处理系统及其处理方法，通过将铝电解槽大修渣破碎后与石灰固氟剂进行混合，混合物经过粉磨与选粉循环得到粉体在水泥窑中进行燃烧后，完全消除危害，使得铝电解大修槽完全失去毒性。整个处理过程在密封环境中，产生的废气基本为干燥气体，废气最后经过焚烧后排放，实现清洁排放且不会造成二次大气污染；产生的残渣用于水泥熟料，可有效进行二次利用，完全消除二次污染的风险，实现环境和生产安全。

Treatment system and treatment method for aluminium electrolysis dregs

The present invention provides a system for processing the overhaul slag of aluminum electrolytic cell and its processing method, the overhaul of aluminum electrolytic cell after crushing slag and lime absorbents are mixed, the mixture after grinding and powder powder combustion cycle in the cement kiln, completely eliminate the hazards, the aluminum electrolytic tank overhaul completely lost toxicity. The whole process in a sealed environment, the exhaust gas produced by the basic dry gas, exhaust gas after incineration emissions, emissions to achieve clean and will not cause two air pollution; the residue used in cement clinker, can be effectively used for the two time, two times to completely eliminate pollution risks, to achieve environmental and safety production.

【技术实现步骤摘要】
铝电解大修渣的处理系统及其处理方法
本专利技术涉及电解铝废弃物处理
，具体涉及一种铝电解大修渣的处理系统及其处理方法。
技术介绍
铝电解槽大修渣是铝电解槽定期排出的固体废弃物，是对电解槽大修时清除的所有废旧内衬材料及含碳电极材料的统称。主要包括阴极炭块、阴极糊、耐火砖、保温砖、防渗料及绝热板等，由于含有毒物质氟化物和少量剧毒的氰化物，因此铝电解槽大修渣属于危险废物，是国家明令禁止随意丢弃的I类废物。铝电解槽每3～5年必须进行大修，据统计每生产1吨电解铝将产生26kg左右的铝电解槽大修渣。目前，我国累积堆存铝电解槽大修渣超过200万吨，同时年新增铝电解槽大修渣约超过30万吨。现有技术条件下，电解铝厂大多采用露天堆放或土壤填埋的方法处理电解铝固体废弃物，不仅占用了大量土地，而且其中含有的可溶性氟化物、氰化物还会随雨水流入江河，渗入地下污染土壤和地下水、地表水，对周围生态环境、人类健康和动植物生长造成极大危害。国内对铝电解槽大修渣的研究起步较晚，电解铝企业对电解槽废槽衬无害化处理还没有大规模工业化应用，少数企业进行过一些小型试验，其中浮选法还原碳素和HF、冰晶石等有用物质和通过焚烧处理有害物质等方法实验取得了一定的成功，但是由于铝电解槽大修渣难于粉磨和氟化物、氰化物容易挥发等特性难于控制，有可能造成二次污染，无法达到无害化处置目标。随着环保要求和环保监管的快速提高，危险废物必须在具有“三防”功能的场地进行临时储存，同时必须进行无害化的最终处置。否则生产单位不仅承担巨额的环保罚款，还会处于随时关停的风险。要实现电解铝行业的和谐发展，必须依靠科技进步对铝电解槽大修渣进行无害化处理。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术提供一种铝电解槽大修渣的处理系统及其处理方法，运用该系统可实现无害化处理铝电解槽大修渣，完全消除二次污染风险，环境友好，安全生产。为达到上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一方面，本专利技术提供一种铝电解槽大修渣的处理方法，具体包括如下步骤：步骤1)：卸入汽车卸料坑内的铝电解槽大修渣通过板式喂料机进入颚式破碎机，颚式破碎机对物料进行破碎，破碎后在第一抽吸机作用下密封装置内形成微负压状态，并将气体抽入第一袋收尘器内，气体经第一袋收尘器处理、第一抽吸机抽取后作为喷煤系统一次风使用；步骤2)：步骤1)破碎后的物料通过计量喂料系统加入石灰固氟剂进行混合后经第一提升机作用进入碎料仓，计量后经过胶带输送机输送到第二提升机进而送入打散分级机进行打散分级，分出的粗粉进行粉磨，分出的细粉进入细粉仓；选粉后的风经第二抽吸机抽取后作为喷煤系统一次风使用；步骤3)：将从细粉仓流出的粉体进行计量后喷入窑尾烟室进行燃烧，燃烧所需的风来自第一抽吸机和第二抽吸机抽出的气体；步骤4)：步骤3)燃烧后的气体进入五级预热分解炉进行强碱固氟后形成的物料和水泥窑系统中的生料粉一起进入水泥窑内煅烧；步骤5)：步骤4)煅烧后的气体经窑尾废气处理系统处理后实现清洁排放；所述步骤3)和步骤4)燃烧后的残渣用于水泥熟料。进一步地，所述铝电解槽大修渣来自电解铝厂的废品仓储库。进一步地，所述破碎采用颚式破碎机进行破碎，破碎后的物料的粒径小于40mm。进一步地，所述步骤2)中细粉进入高效选粉机进行再次选粉；选出的达到要求的较细粉通过气体进入第二袋式收尘器经分离后进入细粉仓，选出的较粗粉进入辊压磨机继续进行粉磨。进一步地，所述步骤2)中细粉进入三分离选粉机进行再次选粉；选出的较粗粉和达到要求的较细粉，较细粉利用重力分选出轻质量的碳粉及较重质量的碳化硅耐火砖粉和含有冰晶石的其他废渣混合粉料；轻质量的碳粉通过气体进入第二袋式收尘器经分离后进入细粉仓，较重质量的碳化硅耐火砖粉和含有冰晶石的其他废渣混合粉料进入重粉仓，选出的较粗粉进入辊压磨机继续进行粉磨。进一步地，进入所述细粉仓的粉体与煤粉混合后作为分解炉燃烧的尾煤使用。进一步地，所述粉体与煤粉的混合比例为1～2:5～10。本专利技术所述的粉体包括轻质量的碳粉或细粉。进一步地，所述步骤3)中燃烧过程中部分未燃烧的细粉直接落入回转窑内继续煅烧。更进一步地，从重粉仓出来的所述较重质量的碳化硅耐火砖粉和含有冰晶石的其他废渣混合粉料送入立式蒸发机进行高温蒸发，产生的强酸性气体与进入立式蒸发机的高温烟气反应固化成颗粒，颗粒通过热风包裹携带进入旋风收尘器分离后进入窑尾烟室煅烧，立式蒸发机中剩余的混合粉料返回电解铝厂作为电解槽原料使用。更进一步地，所述步骤4)中进入五级预热分解炉的气体还包括经旋风收尘器分离的气体。进一步地，所述强碱为水泥窑系统的氧化钙。另一方面，本专利技术提供一种铝电解槽大修渣的处理系统，包括预处理站、粉磨站、水泥窑焚烧处理炉系统和废气处理系统；所述废气处理系统包括第一抽吸机、第二抽吸机、第一袋收尘器、第二袋收尘器和窑尾废气处理系统；所述预处理站内设置有汽车卸料坑、板式喂料机、颚式破碎机和碎料仓；所述板式喂料机置于汽车卸料坑底部与颚式破碎机相连；所述汽车卸料坑、板式喂料机和颚式破碎机均采用吸尘罩通过管道与第一袋收尘器相连；所述第一抽吸机的抽风口通过管道与第一袋收尘器相连；所述颚式破碎机通过第一提升机与碎料仓连接；所述粉磨站包括第一喂料计量装置、胶带输送机、打散分级机、辊压磨机、高效选粉机和细粉仓；所述碎料仓的出口与第一喂料计量装置连接，所述第一喂料计量装置的出口通过胶带输送机、第二提升机与打散分级机的物料进口连接，所述打散分级机的粗粉出口经过稳流仓与辊压磨机连接，所述辊压磨机的物料出口与第二提升机相连，构成循环粉磨；所述打散分级机的气体出口与高效选粉机的进料口连接，所述高效选粉机的出料口一与稳流仓连接，所述高效选粉机的出料口二与第二袋式收尘器的进料口连接，所述第二袋式收尘器的出料口与细粉仓的进料口连接；所述稳流仓和辊压磨机的出气口经第二袋式收尘器的出气口与第二抽吸机连接；所述水泥窑焚处理炉包括喂料计量机、喷煤管、水泥预热分解炉系统、水泥窑；所述细粉仓的出料口经喂料计量机与喷煤管的进料口连接，所述喷煤管的出料口与水泥窑预热分解炉系统的窑尾烟室连接；所述窑尾烟室的出气口与五级预热分解炉和水泥窑废气处理系统连接，所述窑尾烟室的出料口与水泥窑连接。进一步地，所述处理系统还包括除HF系统；所述高效选粉机替换为三分离选粉机。更进一步地，所述除HF系统包括重粉仓、立式蒸发机、旋风收尘器和循环风机。更进一步地，所述第一喂料计量装置的出口通过胶带输送机、第四提升机、稳流仓与辊压磨机连接，所述辊压磨机的物料出口经第三提升机与打散分级机的物料进口相连，所述打散分级机的粗粉出口经第四提升机、稳流仓与辊压磨机的物料进口连接，构成循环粉磨；所述打散分级机的气体出口与三分离选粉机的气体进口连接，所述三分离选粉机的粗粉出口经稳流仓与辊压磨机的物料进口连接；所述三分离选粉机的轻粉出口与第二袋式收尘器的进料口连接，所述第二袋式收尘器的出料口与细粉仓的进料口连接；所述三分离选粉机的重粉出口与重粉仓的进料口连接；所述稳流仓和辊压磨机的出气口经第二袋式收尘器的出气口与第二抽吸机连接；所述细粉仓的出料口经喂料计量机与喷煤管的进料口连接，所述喷煤管的出料口与水泥窑预热分解炉系统的窑尾烟室连接；所述窑尾烟室的出气口与五级预热分解炉和水泥窑废气处理系统连接本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种铝电解槽大修渣的处理方法，其特征在于，具体包括如下步骤：步骤1)：卸入汽车卸料坑内的铝电解槽大修渣通过板式喂料机进入颚式破碎机，颚式破碎机对物料进行破碎，破碎后在第一抽吸机作用下密封装置内形成微负压状态，并将气体抽入第一袋收尘器内，气体经第一袋收尘器处理、第一抽吸机抽取后作为喷煤系统一次风使用；步骤2)：步骤1)破碎后的物料通过计量喂料系统加入石灰固氟剂进行混合后经第一提升机作用进入碎料仓，计量后经过胶带输送机输送到第二提升机进而送入打散分级机进行打散分级，分出的粗粉进行粉磨，分出的细粉进入细粉仓；选粉后的风经第二抽吸机抽取后作为喷煤系统一次风使用；步骤3)：将从细粉仓流出的粉体进行计量后喷入窑尾烟室进行燃烧，燃烧所需的风来自第一抽吸机和第二抽吸机抽出的气体；步骤4)：步骤3)燃烧后的气体进入五级预热分解炉进行强碱固氟后形成的物料和水泥窑系统中的生料粉一起进入水泥窑内煅烧；步骤5)：步骤4)煅烧后的气体经窑尾废气处理系统处理后实现清洁排放；所述步骤3)和步骤4)燃烧后的残渣用于水泥熟料。

【技术特征摘要】
1.一种铝电解槽大修渣的处理方法，其特征在于，具体包括如下步骤：步骤1)：卸入汽车卸料坑内的铝电解槽大修渣通过板式喂料机进入颚式破碎机，颚式破碎机对物料进行破碎，破碎后在第一抽吸机作用下密封装置内形成微负压状态，并将气体抽入第一袋收尘器内，气体经第一袋收尘器处理、第一抽吸机抽取后作为喷煤系统一次风使用；步骤2)：步骤1)破碎后的物料通过计量喂料系统加入石灰固氟剂进行混合后经第一提升机作用进入碎料仓，计量后经过胶带输送机输送到第二提升机进而送入打散分级机进行打散分级，分出的粗粉进行粉磨，分出的细粉进入细粉仓；选粉后的风经第二抽吸机抽取后作为喷煤系统一次风使用；步骤3)：将从细粉仓流出的粉体进行计量后喷入窑尾烟室进行燃烧，燃烧所需的风来自第一抽吸机和第二抽吸机抽出的气体；步骤4)：步骤3)燃烧后的气体进入五级预热分解炉进行强碱固氟后形成的物料和水泥窑系统中的生料粉一起进入水泥窑内煅烧；步骤5)：步骤4)煅烧后的气体经窑尾废气处理系统处理后实现清洁排放；所述步骤3)和步骤4)燃烧后的残渣用于水泥熟料。2.根据权利要求1所述的铝电解槽大修渣的处理方法，其特征在于，所述步骤2)中细粉进入高效选粉机进行再次选粉；选出的达到要求的较细粉通过气体进入第二袋式收尘器经分离后进入细粉仓，选出的较粗粉进入辊压磨机继续进行粉磨。3.根据权利要求1所述的铝电解槽大修渣的处理方法，其特征在于，所述步骤2)中细粉进入三分离选粉机进行再次选粉；选出的较粗粉和达到要求的较细粉，较细粉利用重力分选出轻质量的碳粉及较重质量的碳化硅耐火砖粉和含有冰晶石的其他废渣混合粉料；轻质量的碳粉通过气体进入第二袋式收尘器经分离后进入细粉仓，较重质量的碳化硅耐火砖粉和含有冰晶石的其他废渣混合粉料进入重粉仓，选出的较粗粉进入辊压磨机继续进行粉磨。4.根据权利要求2或3所述的铝电解槽大修渣的处理方法，其特征在于，进入所述细粉仓的粉体与煤粉混合后作为分解炉燃烧的尾煤使用；所述粉体与煤粉的混合比例为1～2:5～10。5.根据权利要求1所述的铝电解槽大修渣的处理方法，其特征在于，所述步骤3)中燃烧过程中部分未燃烧的细粉直接落入回转窑内继续煅烧。6.根据权利要求3所述的铝电解槽大修渣的处理方法，其特征在于，从重粉仓出来的所述较重质量的碳化硅耐火砖粉和含有冰晶石的其他废渣混合粉料送入立式蒸发机进行高温蒸发，产生的强酸性气体与进入立式蒸发机的高温烟气反应固化成颗粒，颗粒通过热风包裹携带进入旋风收尘器分离后进入窑尾烟室煅烧，立式蒸发机中剩余的混合粉料返回电解铝厂作为电解槽原料使用。7.根据权利要求6所述的铝电解槽大修渣的处理方法，其特征在于，所述步骤4)中进入五级预热分解炉的气体还包括经旋风收尘器分离的气体。8.一种铝电解槽大修渣的处理系统，其特征在于，包括预处理站、粉磨站、水泥窑焚烧处理炉系统和废气处理系统；所述废气处理系统包括第一抽吸机、第二抽吸机、第一袋收尘器、第二袋收尘器和窑尾废气处理系统；所述预处理站内设置有汽车卸料坑、板式喂料机、颚式破碎机和碎料仓；所述板式喂料机置于汽车卸料坑底部与颚式破碎机相连；所述汽车卸料坑、板式喂料机和颚式破碎机均采用吸尘罩通过管道与第一袋收尘器相连；所述第一抽吸机的抽风口通过管道与第一...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖喜才，
申请(专利权)人：长沙中硅水泥技术开发有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南,43