一种处理炭渣回收电解质的方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种处理炭渣回收电解质的方法和装置，该方法包括，获得粒径≤12cm的含电解质的炭渣；将包括碳酸盐的添加剂与所述炭渣混合，获得第一混合物；采用电解槽火眼排出的高温烟气将所述第一混合物加热至≥560℃且＜650℃的温度，燃烧反应时间≥6h，以处理所述炭渣和回收所述电解质。采用本发明专利技术的方法，炭渣中电解质的回收率为98.07

【技术实现步骤摘要】
一种处理炭渣回收电解质的方法和装置


[0001]本专利技术属于有色铝冶炼回收
，具体涉及一种处理炭渣回收电解质的方法和装置。

技术介绍

[0002]在传统铝电解过程中，由于炭阳极的选择性氧化、电解质侵蚀冲刷等因素，总有部分炭颗粒从阳极脱落，进入电解质熔体，形成炭渣。炭渣在电解质中，对电解生产过程有危害，所以通常会被作业人员捞出。然而捞出的炭渣含有60％以上的氟化物电解质，属于危险废物(简称危废)。如果炭渣中的电解质不能够有效回收，炭渣又被直接丢弃，则不仅导致电解质大量浪费，还会严重的污染环境，因此，电解铝企业必须在厂内进行无害化处理或者委托有危险废物处理资质的单位处理。
[0003]当前，炭渣的处理通常有湿法和传统火法两种：
[0004]湿法处理主要是采用浮选的办法，将炭渣中的碳和电解质分离。该方法处理成本低、劳动用工量少、工人劳动强度低，生产过程环境友好。但浮选法对电解质的回收率不高，回收后的炭渣中仍然含有大量电解质，仍然是危废。对于电解铝企业来说，通过浮选仅能回收少量电解质，并不能消除炭渣，仍然面临对炭渣堆存或委托处理的问题。
[0005]传统火法处理主要是采用高温焙烧炉进行高温焙烧，将炭渣中的碳燃烧掉，将留下的电解质回收，返回电解厂，或者不回收电解质。高温焙烧，炭渣中的电解质会挥发，随烟气外排，会带来二次环保问题。此外，还会生成强腐蚀物质HF，焙烧炉会被严重腐蚀，寿命很短。因此，传统火法处理环境恶劣，成本高。
[0006]因此，对于铝电解企业，迫切需要一种高电解质回收率且不增加环保负担的回收方法。

技术实现思路

[0007]为解决上述技术问题，本专利技术提供一种处理炭渣回收电解质的方法和装置，能有效处理炭渣，具有高的电解质回收率，且环保无害，可实现电解车间不再外排炭渣危废。
[0008]本专利技术的技术方案为：
[0009]一方面，本专利技术提供了一种处理炭渣回收电解质的方法，所述方法包括：
[0010]获得粒径≤12cm的含电解质的炭渣；
[0011]将包括碳酸盐的添加剂与所述炭渣混合，获得第一混合物；
[0012]采用电解槽火眼排出的高温烟气将所述第一混合物加热至≥560℃且＜650℃的温度燃烧反应时间≥6h，以处理所述炭渣和回收所述电解质。
[0013]进一步地，所述燃烧反应的时间为6
‑
8h。
[0014]进一步地，所述碳酸盐为如下至少一种：碳酸钠和碳酸钙。
[0015]进一步地，所述添加剂还包括如下至少一种：过氧化氢和氟化铝。
[0016]进一步地，所述碳酸盐与所述炭渣的质量比为1
‑
5：98
‑
102。
[0017]进一步地，当所述添加剂包括过氧化氢时，所述碳酸盐与所述过氧化氢的摩尔比为0.9
‑
1.1：1
‑
2；当所述添加剂包括氟化铝时，所述碳酸盐与所述氟化铝的摩尔比为0.0
‑
1.1：1
‑
4。
[0018]进一步地，所述第一混合物的厚度≤5cm，所述燃烧所用气体中的氧气的质量分数≥5％。
[0019]第二方面，本专利技术实施例还提供了一种处理炭渣回收电解质的装置，用于上述的方法，其特征在于，所述装置包括按照工艺依次设置的破碎器、混匀机和燃烧箱，其中，
[0020]所述破碎器用于将含电解质的炭渣破碎成粒径≤12cm；
[0021]所述混匀机用于将包括碳酸盐的添加剂与炭渣混合；
[0022]所述燃烧箱内固定设置有托盘，所述托盘用于放置包括碳酸盐的添加剂与炭渣混合后形成的第一混合物；所述燃烧箱的箱体上设置有用于通入电解槽火眼排出的高温烟气的进风口，所述进风口用于使电解槽火眼排出的高温烟气进入所述燃烧箱内以对所述托盘上的所述第一混合物加热至≥560℃且＜650℃的温度下燃烧≥6小时的时间。
[0023]进一步地，所述燃烧箱内的底部设置有加热器，所述加热器设置于所述托盘下方。
[0024]进一步地，所述燃烧箱内设置有温度检测仪。
[0025]本专利技术的有益效果至少包括：
[0026]本专利技术所提供的一种处理炭渣回收电解质的方法和装置，该方法包括，获得粒径≤12cm的含电解质的炭渣；将包括碳酸盐的添加剂与所述炭渣混合，获得第一混合物；采用电解槽火眼排出的高温烟气将所述第一混合物加热至≥560℃且＜650℃的温度，燃烧反应时间≥6h，以处理炭渣和回收电解质。本专利技术通过控制炭渣的粒径以及混入添加剂增加碳燃烧反应的反应面积，克服高温下炭渣被软熔的电解质包裹造成的难以燃烧反应的障碍，由于加热温度控制使得炭渣中的电解质不易挥发，从而使得碳被反应成气体与软熔的电解质分离，达到回收电解质的目的。采用本专利技术的方法，电解质的回收率为98.07
‑
98.68％，回收率高，含碳量为0.18
‑
0.2％，杂质含量低，可实现电解铝车间不再外排炭渣危废。由于该方法充分利用了电解槽余热，不会产生有腐蚀性的氟化氢气体，不产生二次污染，因此该方法节能、环保，无污染。
附图说明
[0027]图1为实施例的一种处理炭渣回收电解质方法的工艺图；
[0028]图2为实施例的一种处理炭渣回收电解质装置的结构示意图；
[0029]图3为实施例的另一种处理炭渣回收电解质装置的结构示意图；
[0030]图4为图3中的中的燃烧箱的结构示意图。
[0031]附图标记说明：
[0032]101
‑
燃烧箱，102
‑
电解槽，103
‑
排气管，104
‑
烟气管道，105
‑
阀门，106
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进气管，107
‑
集气罩，108
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电解槽烟道端火眼，109
‑
保温砖，110
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加热器，111
‑
氧含量传感器，112
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温度传感器，113
‑
托盘，114
‑
第一混合物，115
‑
仪表控制箱，116
‑
温度检测仪，117
‑
炭渣箱，118
‑
破碎机，119
‑
托盘架，120
‑
集气管道。
具体实施方式
[0033]为了使本申请所属
中的技术人员更清楚地理解本申请，下面结合附图，通过具体实施例对本申请技术方案作详细描述。
[0034]本专利技术实施例提供的技术方案为解决上述技术问题，总体思路如下：
[0035]一方面，本专利技术实施例提供了一种处理炭渣回收电解质的方法，所述方法包括：
[0036]S1，获得粒径≤12cm的含电解质的炭渣；
[0037]炭渣是电解生产铝的过程中，炭阳极选择性氧化或者电解质侵蚀冲刷等因素，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种处理炭渣回收电解质的方法，其特征在于，所述方法包括：获得粒径≤12cm的含电解质的炭渣；将包括碳酸盐的添加剂与所述炭渣混合，获得第一混合物；采用电解槽火眼排出的高温烟气将所述第一混合物加热至≥560℃且＜650℃的温度，燃烧反应时间≥6h，以处理所述炭渣和回收所述电解质。2.根据权利要求1所述的一种处理炭渣回收电解质的方法，其特征在于，所述燃烧反应的时间为6
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8h。3.根据权利要求1所述的一种处理炭渣回收电解质的方法，其特征在于，所述碳酸盐为如下至少一种：碳酸钠和碳酸钙。4.根据权利要求1所述的一种处理炭渣回收电解质的方法，其特征在于，所述添加剂还包括如下至少一种：过氧化氢和氟化铝。5.根据权利要求1所述的一种处理炭渣回收电解质的方法，其特征在于，所述碳酸盐与所述炭渣的质量比为1
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5：98
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102。6.根据权利要求4所述的一种处理炭渣回收电解质的方法，其特征在于，当所述添加剂包括过氧化氢时，所述碳酸盐与所述过氧化氢的摩尔比为0.9
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1.1：1
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2；当所述添加剂包括氟化铝时，所述碳酸盐与所...

【专利技术属性】
技术研发人员：包生重，陈开斌，张旭贵，王珣，曹韶峰，刘彦辉，李昌林，汪艳芳，
申请(专利权)人：中国铝业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：