一种铝电解废阴极炭块的回收方法技术

本发明专利技术公开了一种铝电解废阴极炭块的回收方法，包括以下步骤：(1)将废阴极炭块进行破碎、筛分，得到炭颗粒；(2)将炭颗粒与硫酸溶液混合得到浆料A，然后加压浸出得到浆料B；(3)将浆料B蒸发浓缩到水分质量百分比低于8％，得到浆料C；(4)向浆料C中加入浓硫酸得到浆料D，然后在150～300℃下焙烧0.5～10小时，之后于300～600℃下焙烧0.5～8小时，得到焙烧炭；(5)将焙烧炭与浸出剂混合浸出，过滤洗涤得到纯化炭。本发明专利技术处理过程中不产生高温含氟烟气和含氟废水，且能回收氟、铝和炭质材料，从而实现铝电解废阴极炭块的综合回收和清洁处理。

A recovery method of waste cathode carbon block in aluminum electrolysis

【技术实现步骤摘要】
一种铝电解废阴极炭块的回收方法
本专利技术属于电解铝工业固废综合利用
，具体涉及一种铝电解废阴极炭块的回收方法。
技术介绍
铝电解阴极由于受熔盐和铝液的侵蚀、冲刷及热应力等作用而变形、隆起、断裂，从而产生废阴极炭块。通常情况下，每生产1吨电解铝，会产生10kg左右的废阴极炭块，2018年全球电解铝产量6434万吨，产生废阴极炭块60万吨以上，数量巨大。铝电解废阴极炭块含有炭、氟化铝、氟化钠、氟化钙、冰晶石、氧化铝、霞石和氰化物等物质。其中炭含量占50％～70％，且高度石墨化，其余氟化物则是电解质的重要组成，都是可再生利用资源。对废阴极炭块进行分离回收不仅有利于电解铝行业的可持续发展，还有可以实现良好的经济效益。目前，针对铝电解槽废阴极炭块的回收方法归纳起来可分为以高温焙烧法为核心的火法和以浮选、浸出方式为主的湿法两种回收工艺。其中火法利用废阴极炭块中高热值石墨质炭材料作为燃料燃烧，回收电解质并消除氟化物和氰化物所带来的危害。但是废阴极炭块中大量氟化物会在高温(>1000℃)条件下挥发，对后续烟气处理设备造成严重腐蚀。并且，高本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种铝电解废阴极炭块的回收方法，其特征在于，包括以下步骤：/n将废阴极炭颗粒与硫酸溶液混合得到浆料A，进行第一次浸出，获得浆料B，所述硫酸溶液的浓度为0.5～8mol/L；将浆料B蒸发浓缩，获得浆料C，向浆料C中加入浓硫酸得到浆料D，浆料D先于150～300℃进行一段焙烧，再于300～600℃进行二段焙烧获得焙烧炭；将焙烧炭与浸出剂混合，进行第二次浸出，所述浸出剂为水或者水与pH调节剂M的混合溶液；过程中添加pH调节剂N控制第二次浸出终点所得浆料E的pH值小于6或大于8；固液分离，所得固相干燥即得炭材料。/n

【技术特征摘要】
1.一种铝电解废阴极炭块的回收方法，其特征在于，包括以下步骤：
将废阴极炭颗粒与硫酸溶液混合得到浆料A，进行第一次浸出，获得浆料B，所述硫酸溶液的浓度为0.5～8mol/L；将浆料B蒸发浓缩，获得浆料C，向浆料C中加入浓硫酸得到浆料D，浆料D先于150～300℃进行一段焙烧，再于300～600℃进行二段焙烧获得焙烧炭；将焙烧炭与浸出剂混合，进行第二次浸出，所述浸出剂为水或者水与pH调节剂M的混合溶液；过程中添加pH调节剂N控制第二次浸出终点所得浆料E的pH值小于6或大于8；固液分离，所得固相干燥即得炭材料。


2.根据权利要求1所述的一种铝电解废阴极炭块的回收方法，其特征在于，
所述硫酸溶液的浓度为1～3mol/L；
所述浆料A中，按摩尔比计，Si：S＝1：2.05～3.0。


3.根据权利要求1所述的一种铝电解废阴极炭块的回收方法，其特征在于：
所述第一次浸出为加压浸出；所述第一次浸出的温度为100～300℃，第一次浸出的时间为1～10h，压力为0.1～9MPa。


4.根据权利要求1所述的一种铝电解废阴极炭块的回收方法，其特征在于：
将浆料B于100～200℃，蒸发浓缩，获得浆料C；所述浆料C中，水的质量分数<8％。


5.根据权利要求1所述的一种铝电解废阴极炭块的回收方法，其特征在于：
所述浓硫酸的浓度为17～18.4mol/L；

【专利技术属性】
技术研发人员：田忠良，赖延清，龚培育，杨凯，
申请(专利权)人：中南大学，
类型：发明
国别省市：湖南;43