废旧阴极炭块处理系统及其处理方法技术方案

本发明专利技术公开了一种废旧阴极炭块处理系统，其包括给料机、破碎机、碱反应釜、一次烘干机、筛分机、酸反应釜、二次烘干机。废旧阴极炭块处理方法，其特征在于，其包括以下步骤：(1)破碎；(2)碱溶浸；(3)一次烘干；(4)筛分；(5)酸溶浸；(6)二次烘干。优点：通过碱溶浸可将废阴极炭块见水浸出的氟气体转化为氟化钠，经烘干后，氟化钠可进行回收利用；而废阴极炭块中固有的氟化钠以及氰化钠则可通过酸溶浸进行处理，得到的氢氟酸可作为强酸性腐蚀剂进行回收，而剩余的固体物料经加热烘干后可作为电极糊原料进行回收利用；经过上述过程可将废阴极炭块见水浸出的氟气体和废阴极炭块中固有的氟化钠、氰化钠彻底去除，避免二次污染。

Disposal System of Waste Cathode Carbon Block and Its Treatment Method

【技术实现步骤摘要】
废旧阴极炭块处理系统及其处理方法
：本专利技术涉及废旧阴极炭块处理
，具体的说涉及一种废旧阴极炭块处理系统及其处理方法。
技术介绍
：2017年国内电解铝产量3600万吨，每生产一吨电解铝会产生10Kg左右废阴极炭块，2017年会产生36万吨废阴极炭块。由于废阴极炭块含有固有氟化钠、氰化钠和部分见水浸出的氟气体，其中氰化物含量约为17.3mg/L、见水浸出的氟气体含量约为4000-11000mg/L，而国家排放标准(GB5085.1-2007)规定氟气体≤100mg/L、氰化物≤5mg/L；可见，废阴极炭块见水浸出的氟气体和废阴极炭块中固有的氰化钠排放量超过了国家规定的排放标准，被定为危险废物，不允许任意堆放处理；且将废阴极炭块直接堆放废弃，造成了物料在利用率低。现有废阴极炭块的处理方法以火法无害化处理和浮选湿法回收为主，但是，目前各处置工艺在无害化处理电解铝废阴极炭块过程中普遍存在处理成本较高、二次污染严重、再生物利用率低下等突出问题。
技术实现思路
：本专利技术的第一个目的在于提供一种提高再生物利用率的废旧阴极炭块处理系统。本专利技术的第二个目的在于提供一种降低二次污染的废旧阴极炭块处理方法。本专利技术的第一个目的由如下技术方案实施：废旧阴极炭块处理系统，其包括给料机、破碎机、碱反应釜、一次烘干机、筛分机、酸反应釜、二次烘干机，所述给料机的出料口与所述破碎机的进料口连通，所述破碎机的出料口通过皮带输送机与所述碱反应釜的进料口连通；所述碱反应釜的出料口通过管路与所述一次烘干机的进料口连通，所述一次烘干机的出料口与所述筛分机的进料口连通；所述筛分机的筛上物出料口通过输送机与所述酸反应釜的进料口连通，所述酸反应釜的出料口与所述二次烘干机的进料口连通；所述碱反应釜和所述酸反应釜的排气口均与废气净化塔的进气口连通。进一步的，所述破碎机包括一级破碎机和二级破碎机，所述一级破碎机的出料口通过皮带输送机与所述二级破碎机的进料口连通。进一步的，所述一级破碎机和所述二级破碎机均为颚式破碎机。本专利技术的第二个目的由如下技术方案实施：废旧阴极炭块处理方法，其包括以下步骤：(1)破碎；(2)碱溶浸；(3)一次烘干；(4)筛分；(5)酸溶浸；(6)二次烘干；具体过程如下：(1)破碎通过给料机将废旧阴极炭块送入破碎机中，将废旧阴极炭块破碎为粒度小于30mm的废料；(2)碱溶浸将废料送入碱反应釜中，并向碱反应釜中添加氢氧化钠溶液，将碱反应釜的釜内温度控制在65℃-80℃，搅拌20min-30min，使废料见水浸出的氟气与氢氧化钠溶液反应得到氟化钠溶液和氟气二氟化氧气体，碱反应釜排出的氟气二氟化氧气体送入废气净化塔进行净化处理；(3)一次烘干将步骤(2)碱溶浸后碱反应釜中的氟化钠和剩余的物料(浸出氟气之后剩余的物料)送入一次烘干机中烘干得到氟化钠粉末和一次废料；(4)筛分将步骤(3)中一次烘干机排出的氟化钠粉末和一次废料的混合物送入筛分机，氟化钠粉末经筛分机的筛下物出料口排出，一次废料经筛分机的筛上物出料口排出；(5)酸溶浸将步骤(4)筛分得到的一次废料送入酸反应釜中，并向酸反应釜中添加盐酸溶液，将酸反应釜的内部温度控制在70℃-90℃，搅拌25min-40min，废料内部的固有氟化钠和氰化钠与盐酸溶液反应得到氟化氢液体、氯化钠粉末和氰化氢气体，其中，氰化氢气体送入废气净化塔进行净化处理；(6)二次烘干将步骤(5)酸溶浸后酸反应釜内的氟化氢液体直接排出，将酸反应釜内的氯化钠粉末以及酸溶浸后剩余的二次废料送入二次烘干机中进行烘干，制得电极糊原料。进一步的，所述步骤(1)破碎包括两次破碎，即先将通过给料机将废旧阴极炭块送入一级破碎机中破碎成粒度为50mm-100mm的中间物料，再用二级破碎机将中间物料破碎为粒度小于30mm的废料。进一步的，在所述步骤(2)碱溶浸中，氢氧化钠溶液的浓度为2mol/L-3mol/L。进一步的，在所述步骤(5)酸溶浸中，盐酸溶液的浓度为1.5mol/L-2.5mol/L。本专利技术的优点：整个系统结构简单，操作方便，通过碱溶浸可将废阴极炭块见水浸出的氟气体转化为氟化钠，经烘干后，氟化钠可进行回收利用，而废阴极炭块中固有的氟化钠以及氰化钠则可通过酸溶浸进行处理，得到的氢氟酸可作为强酸性腐蚀剂进行回收，而剩余的固体物料经加热烘干后可作为电极糊原料进行回收利用；经过上述过程可将废阴极炭块见水浸出的氟气体和废阴极炭块中固有的氟化钠、氰化钠彻底去除，避免二次污染，同时，处理过程中产生的液体和固体均可进行回收利用，提高再生物的利用率；利用本专利技术公开的方法对废旧阴极炭块进行处理，每处理一吨可产生3000元的收益，以铝厂年产1万吨废阴极炭块为例，则废旧阴极炭块处理的年收益可达3000万元，收益显著。附图说明：图1为实施例1的整体结构示意图。给料机1、碱反应釜3、一次烘干机4、筛分机5、酸反应釜6、二次烘干机7、皮带输送机8、一级破碎机9、二级破碎机10、废气净化塔11。具体实施方式：实施例1：如图1所示，废旧阴极炭块处理系统，其包括给料机1、破碎机、碱反应釜3、一次烘干机4、筛分机5、酸反应釜6、二次烘干机7，给料机1的出料口与破碎机的进料口连通，破碎机的出料口通过皮带输送机8与碱反应釜3的进料口连通；碱反应釜3的出料口通过管路与一次烘干机4的进料口连通，一次烘干机4的出料口与筛分机5的进料口连通；筛分机5的筛上物出料口通过输送机与酸反应釜6的进料口连通，酸反应釜6的出料口与二次烘干机7的进料口连通；碱反应釜3和酸反应釜6的排气口均与废气净化塔11的进气口连通。破碎机包括一级破碎机9和二级破碎机10，一级破碎机9的出料口通过皮带输送机8与二级破碎机10的进料口连通，一级破碎机9和二级破碎机10均为颚式破碎机。工作原理：通过给料机1将废旧阴极炭块送入破碎机中，将废旧阴极炭块破碎；将破碎后的废阴极炭块送入碱反应釜3中，并向碱反应釜3中添加氢氧化钠，将碱反应釜3的釜内温度控制在65℃-80℃，搅拌20min-30min，进而将废阴极炭块见水浸出的氟气体全部转化为二氟化氧气体和氟化钠液体；将碱反应釜3排出的混合物送入一次烘干机4中制得氟化钠粉末和废阴极炭块；将一次烘干机4排出的物料送入筛分机5，氟化钠粉末经筛分机5的筛下物出料口排出，废阴极炭块经筛分机5的筛上物出料口排出；将筛上物出料口排出的废阴极炭块送入酸反应釜6中，并向酸反应釜6中添加盐酸，将酸反应釜6的内部温度控制在70℃-90℃，搅拌25min-40min，通过盐酸可去除物料中的氟化钠和氰化钠，酸反应釜6排出的液体即氢氟酸可作为强酸性腐蚀剂回收，酸反应釜6排出的固体物料送入二次烘干机7中进行烘干，制得电极糊原料；上述过程中碱反应釜3和酸反应釜6的排出的气体均送入废气净化塔11进行净化处理。实施例2：利用实施例1中的废旧阴极炭块处理系统进行的废旧阴极炭块处理方法，其包括以下步骤：(1)破碎；(2)碱溶浸；(3)一次烘干；(4)筛分；(5)酸溶浸；(6)二次烘干；具体过程如下：(1)破碎通过给料机1将废旧阴极炭块送入破碎机中，将废旧阴极炭块破碎为粒度小于30mm的废料；步骤(1)破碎包括两次破碎，即先将通过给料机1将废旧阴极炭块送入一级破碎机9中破碎成粒度为50mm的中间物料，再用本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.废旧阴极炭块处理系统，其特征在于，其包括给料机、破碎机、碱反应釜、一次烘干机、筛分机、酸反应釜、二次烘干机，所述给料机的出料口与所述破碎机的进料口连通，所述破碎机的出料口通过皮带输送机与所述碱反应釜的进料口连通；所述碱反应釜的出料口通过管路与所述一次烘干机的进料口连通，所述一次烘干机的出料口与所述筛分机的进料口连通；所述筛分机的筛上物出料口通过输送机与所述酸反应釜的进料口连通，所述酸反应釜的出料口与所述二次烘干机的进料口连通；所述碱反应釜和所述酸反应釜的排气口均与废气净化塔的进气口连通。

【技术特征摘要】
1.废旧阴极炭块处理系统，其特征在于，其包括给料机、破碎机、碱反应釜、一次烘干机、筛分机、酸反应釜、二次烘干机，所述给料机的出料口与所述破碎机的进料口连通，所述破碎机的出料口通过皮带输送机与所述碱反应釜的进料口连通；所述碱反应釜的出料口通过管路与所述一次烘干机的进料口连通，所述一次烘干机的出料口与所述筛分机的进料口连通；所述筛分机的筛上物出料口通过输送机与所述酸反应釜的进料口连通，所述酸反应釜的出料口与所述二次烘干机的进料口连通；所述碱反应釜和所述酸反应釜的排气口均与废气净化塔的进气口连通。2.根据权利要求1所述的废旧阴极炭块处理系统，其特征在于，所述破碎机包括一级破碎机和二级破碎机，所述一级破碎机的出料口通过皮带输送机与所述二级破碎机的进料口连通。3.根据权利要求2所述的废旧阴极炭块处理系统，其特征在于，所述一级破碎机和所述二级破碎机均为颚式破碎机。4.废旧阴极炭块处理方法，其特征在于，其包括以下步骤：(1)破碎；(2)碱溶浸；(3)一次烘干；(4)筛分；(5)酸溶浸；(6)二次烘干；具体过程如下：(1)破碎通过给料机将废旧阴极炭块送入破碎机中，将废旧阴极炭块破碎为粒度小于30mm的废料；(2)碱溶浸将废料送入碱反应釜中，并向碱反应釜中添加氢氧化钠溶液，将碱反应釜的釜内温度控制在65℃-80℃，搅拌20min-30min，使废料见水浸出的氟气与氢氧化钠溶液反应得到氟化钠溶液和氟气二氟化氧气体，碱反应釜排出的氟气二氟化...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘基建，
申请(专利权)人：刘基建，
类型：发明
国别省市：内蒙古,15