一种铝电解槽废耐火材料的处理方法技术

本发明专利技术的一种铝电解槽废耐火材料的处理方法，属于冶金与环境技术领域，具体包括以下步骤：按配比将废耐火材料和铝粉与氧化钙/碳酸钙混合，形成混合物料，将混合物料制成块径为10～30mm的团块，进行加热蒸馏，废耐火材料中的氟化物与氧化钙反应生成不溶于水的氟化钙，同时废耐火材料中的氧化钠被铝还原成金属钠并被真空蒸馏出来，从而实现废耐火材料中氟化物的转化和钠元素的分离，达到废耐火材料无害化处理的目的，同时获得钠产品，该工艺简单，成本较低，是一种节能环保的处理方法。

A Treatment Method for Waste Refractories in Aluminum Electrolysis Cells

The method for treating waste refractory material of aluminium electrolysis cell belongs to the field of metallurgy and environmental technology, which includes the following steps: mixing waste refractory material and aluminium powder with calcium oxide/calcium carbonate in proportion, forming mixture material, making mixture material into lumps with diameters of 10-30 mm, heating distillation, and reacting fluoride in waste refractory material with calcium oxide to form insoluble. Calcium fluoride in water and sodium oxide in waste refractories are reduced to metallic sodium by aluminium and distilled in vacuum, so as to realize the transformation of fluoride in waste refractories and the separation of sodium elements, achieve the purpose of harmless treatment of waste refractories, and obtain sodium products. This process is simple, low cost, and is an energy-saving and environmental protection treatment method.

【技术实现步骤摘要】
一种铝电解槽废耐火材料的处理方法
：本专利技术属于冶金与环境
，具体涉及一种铝电解槽废耐火材料的处理方法。
技术介绍
：铝是仅次于钢铁的第二大金属材料，世界金属铝的年产量在5500-6000万吨，而我国是世界第一产铝大国，2017年产铝约3200万吨。金属铝全部是采用熔盐电解的方法生产的，电解铝的装置主要是电解槽，电解槽除槽壳和上部结构外，其内部砌筑的主要材料分为炭质材料(主要是碳阴极和捣固料)、耐火材料(包括阴极炭块下部的防渗料、电解槽四周的耐火保温砖、浇注水泥等)和阴极钢棒。铝电解槽的寿命一般在5-6年，即电解槽使用5-6年后就需要进行大修，大修后，原来电解槽内部的炭质材料、耐火材料和阴极钢棒等全部成为废料，阴极钢棒作为废铁被处理。而废炭质材料和废耐火材料因含有较多的可溶氟化物及碱性物质已被国家列入危险废弃物。每生产一吨金属铝约产生5-10kg的废炭质材料和5-10kg的废耐火材料。新的耐火材料的主要成分为氧化铝和氧化硅，在铝电解槽运行的过程中部分耐火材料(主要是电解槽底部的防渗料和保温砖)由于受到电解质组份及铝和钠的侵蚀发生复杂的反应会转变成含氧化钠、氧化铝、氧化硅等多元本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种铝电解槽废耐火材料的处理方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将废耐火材料和铝粉与氧化钙/碳酸钙混合，形成混合物料，其中：所述的氧化钙/碳酸钙与废耐火材料的质量比为(0.3～1.0)∶1；所述的铝粉添加量以废耐火材料中钠含量计，具体的，铝粉加入量与废耐火材料中钠元素含量的质量比为(0.30～0.65)∶1；(2)将混合物料制成团块，所述的团块块径为10～30mm，制团压力为50～150MPa；(3)将团块进行加热蒸馏后，冷却，生成金属钠和蒸馏残渣，完成铝电解槽废耐火材料的处理；其中，所述的加热蒸馏温度为1000～1400℃，蒸馏时间为1～10h，所述的加热蒸馏在真空中进行，真空度为0....

【技术特征摘要】
1.一种铝电解槽废耐火材料的处理方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将废耐火材料和铝粉与氧化钙/碳酸钙混合，形成混合物料，其中：所述的氧化钙/碳酸钙与废耐火材料的质量比为(0.3～1.0)∶1；所述的铝粉添加量以废耐火材料中钠含量计，具体的，铝粉加入量与废耐火材料中钠元素含量的质量比为(0.30～0.65)∶1；(2)将混合物料制成团块，所述的团块块径为10～30mm，制团压力为50～150MPa；(3)将团块进行加热蒸馏后，冷却，生成金属钠和蒸馏残渣，完成铝电解槽废耐火材料的处理；其中，所述的加热蒸馏温度为1000～1400℃，蒸馏时间为1～10h，所述的加热蒸馏在真空中进行，真空度为0.1～200Pa。2.根据权利要求1所述的一种铝电解槽废耐火材料的处理方法，其特征在于，所述的步骤(1)中，废耐火材料中包括组分及质量百分含量为Al2O315～40％，F2～10％，Ca0.1～10％，Na5～30％，K0～5％，SiO230～60％，Li0～5％。3.根据权利要求1所述的一种铝电解槽废耐火材料的处理方法，其特征在于，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：王耀武，狄跃忠，彭建平，
申请(专利权)人：东北大学，
类型：发明
国别省市：辽宁,21