铝电解槽废旧阴极的处理系统技术方案

本实用新型专利技术提供了一种铝电解槽废旧阴极的处理系统。该处理系统包括：熔池熔炼单元和脱氟单元、混合制粒装置和余热回收装置。在熔池熔炼单元的内部设置熔池及与熔池的烟气区相连通的加料口、氧气入口、含尘烟气出口、金属出口和排渣口；脱氟单元设置有含尘烟气入口，含尘烟气入口与含尘烟气出口通过含尘烟气输送管路连通，脱氟单元用于脱除含尘烟气中的氟元素混合制粒装置设置有原料入口和混合粒料出口，混合粒料出口与加料口连通；余热回收装置与含尘烟气输送管路连通，用于回收含尘烟气中的热量。该方法能够实现铝电解槽废旧阴极和含铅锌的工业危废的协同处理，保证熔池热平衡稳定，提高废旧阴极的处理能力。提高废旧阴极的处理能力。提高废旧阴极的处理能力。

【技术实现步骤摘要】
铝电解槽废旧阴极的处理系统


[0001]本技术涉及铝电解槽废旧阴极的回收领域，具体而言，涉及一种铝电解槽废旧阴极的处理系统。

技术介绍

[0002]铝电解过程中产生大量废旧阴极，由于阴极在使用过程中渗入了氟化钠等电解质，导致废旧阴极中含有大量氟化物，同时阴极在使用过程中会生成NaCN等物质。废旧阴极浸出液中F
‑
和CN
‑
含量超过国家危险废物相关排放标准的要求。在该标准中，铝电解固体废物归为HW32无机氟化物废物、HW07热处理含氰废物和HW33无机氰化物废物。
[0003]废旧阴极包括炭和电解质，属于危险废物，因此必须进行无害化处理。目前废旧阴极处理方法可以分为四类：填埋堆存法，物理分离，化学浸出及高温热处理。物理分离法主要包括浮选法；化学浸出法包括酸碱浸出法，超声波及加压浸出法等。高温热处理法包括高温水解法和回转窑焙烧处理工艺等。
[0004]采用浮选法对废旧阴极进行分离的成本较低，但是流程较长，物料准备工序会产生粉尘二次污染。化学浸出法工艺流程复杂，投资大，目前工业应用较少。
[0005]现有技术提供了一种铝电解槽废槽衬的无害化处理的方法，该方法是将电解槽内衬包括阴极炭块等进行破碎后，向破碎后的物料中加入石灰石和二氧化硅的混合物，然后将其在回转窑中进行焙烧，焙烧温度650℃～1000℃，产出的固体渣满足普通固废要求。虽然采用回转窑煅烧处理废旧阴极实现了无害化，但产出渣为高碱性，这会提高残留的氟化物和氰化物的可浸出性。同时采用回转窑煅烧法对废旧阴极进行煅烧，废旧阴极中的炭仅作为燃料使用，因而无法充分发挥其强还原特性。
[0006]基于上述问题，有必要提供一种新的废旧阴极的无害化处理装置。

技术实现思路

[0007]本技术的主要目的在于提供了一种铝电解槽废旧阴极的处理系统，以解决现有的铝电解废旧阴极处理方法存在的回收率较低和工艺流程复杂的问题。
[0008]为了实现上述目的，本技术一方面提供了一种铝电解槽废旧阴极的处理系统，该铝电解槽废旧阴极的处理系统包括：熔池熔炼单元、脱氟单元、混合制粒装置和余热回收装置。在熔池熔炼单元的内部设置有熔池以及与熔池的烟气区相连通的加料口、氧气入口、含尘烟气出口、金属出口和排渣口；脱氟单元设置有含尘烟气入口，含尘烟气入口与含尘烟气出口通过含尘烟气输送管路连通，脱氟单元用于脱除含尘烟气中的氟元素；该混合制粒装置设置有原料入口和混合粒料出口，混合粒料出口与加料口连通；余热回收装置与含尘烟气输送管路连通，用于回收含尘烟气中的热量。
[0009]进一步地，熔池熔炼单元包括：熔池熔炼装置、至少一个喷枪、氧气供应装置、氧气流量控制装置。熔池熔炼装置设置有加料口、氧气入口、含尘烟气出口、金属出口和排渣口；各喷枪浸没在熔池的液面以下，并向熔池中喷入氧气；氧气供应装置用于向各喷枪中供应
氧气；氧气流量控制装置用于控制各喷枪中氧气的流量。
[0010]进一步地，熔池熔炼单元包括：熔池熔炼装置、至少一个喷枪、氧气供应装置、氮气供应装置和气体组成调节装置，熔池熔炼装置设置有加料口、氧气入口、含尘烟气出口、金属出口和排渣口；各喷枪浸没在熔池的液面以下，并向熔池中喷入氧气；氧气供应装置用于向各喷枪中供应氧气；氮气供应装置用于向各喷枪中供应氮气；气体组成调节装置分别与氧气供应装置和氮气供应装置电连接，以控制各喷枪喷出的氧气含量。
[0011]进一步地，各喷枪与熔池中液面之间的夹角为
‑
15～90
°
。
[0012]进一步地，各喷枪设置在熔池熔炼装置的侧部或底部。
[0013]进一步地，脱氟单元包括干法脱氟装置，干法脱氟装置设置有除氟剂入口、含尘烟气入口、第一脱氟烟气出口以及第一脱氟烟尘出口，尘烟气入口与含尘烟气出口通过含尘烟气输送管路连通。
[0014]进一步地，脱氟单元还包括电除尘装置，设置在余热回收装置与含尘烟气入口之间的含尘烟气输送管路上，且电除尘装置设置第二脱氟烟气出口以及第二脱氟烟尘出口。
[0015]进一步地，铝电解槽废旧阴极的处理系统还包括烟气净化装置，烟气净化装置设置有脱硫剂入口和待净化气入口，待净化气入口与第一脱氟烟气出口连通，用于使第一脱氟烟气进行脱硫。
[0016]应用本技术的技术方案，采用本申请提供的方法对铝电解槽废旧阴极进行处理，能够同时利用废旧阴极中炭的燃烧放热属性和还原性，并实现含铅锌的工业危废的协同处理。在上述处理过程中工业危废所发生的反应能够消耗废旧阴极燃烧所产生的热量，从而保证大量处理废旧阴极时熔池的热平衡稳定，不发生过热，从而提高了废旧阴极的处理能力。此外还缩短了工艺流程，并提高了处理系统的环保性。
附图说明
[0017]构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本技术的进一步理解，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。在附图中：
[0018]图1示出了根据本技术的一种典型的实施方式提供的废旧阴极的处理系统的结构示意图；
[0019]图2示出了根据本技术的一种优选的实施方式提供的废旧阴极的处理系统的结构示意图；
[0020]图3示出了根据本技术实施例1提供的废旧阴极的处理方法工艺流程图。
[0021]其中，上述附图包括以下附图标记：
[0022]10、熔池熔炼单元；11、熔池熔炼装置；101、加料口；102、含尘烟气出口；12、喷枪；13、氧气供应装置；14、氧气流量控制装置；15、氮气供应装置；16、气体组成调节装置；17、供水装置；18、含钙熔剂供应装置；
[0023]20、脱氟单元；201、含尘烟气入口；21、干法脱氟装置；22、电除尘装置；
[0024]30、混合制粒装置；301、混合粒料出口；40、余热回收装置；50、烟气净化装置。
具体实施方式
[0025]需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将结合实施例来详细说明本技术。
[0026]正如
技术介绍
所描述的，现有的铝电解废旧阴极处理方法存在的回收率较低和工艺流程复杂的缺点。针对前文描述的技术问题，在本申请的一种典型的实施方式提供了一种铝电解槽废旧阴极的处理系统，如图1和2所示，该处理系统包括：熔池熔炼单元10、脱氟单元20、混合制粒装置30和余热回收装置40。在熔池熔炼单元10的内部设置有熔池以及与熔池的烟气区相连通的加料口101、氧气入口、含尘烟气出口102、金属出口和排渣口；脱氟单元20设置有含尘烟气入口201，含尘烟气入口201与含尘烟气出口102通过含尘烟气输送管路连通，脱氟单元20用于脱除含尘烟气中的氟元素；混合制粒装置30设置有原料入口和混合粒料出口301，混合粒料出口301与加料口101连通；余热回收装置40与含尘烟气输送管路连通，用于回收含尘烟气中的热量。
[0027]在熔池熔炼单元10中，加料口101用本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种铝电解槽废旧阴极的处理系统，其特征在于，所述铝电解槽废旧阴极的处理系统包括：熔池熔炼单元(10)，在所述熔池熔炼单元(10)的内部设置有熔池以及与所述熔池的烟气区相连通的加料口(101)、氧气入口、含尘烟气出口(102)、金属出口和排渣口；脱氟单元(20)，所述脱氟单元(20)设置有含尘烟气入口(201)，所述含尘烟气入口(201)与所述含尘烟气出口(102)通过含尘烟气输送管路连通，所述脱氟单元(20)用于脱除含尘烟气中的氟元素；混合制粒装置(30)，所述混合制粒装置(30)设置有原料入口和混合粒料出口(301)，所述混合粒料出口(301)与所述加料口(101)连通；余热回收装置(40)，所述余热回收装置(40)与所述含尘烟气输送管路连通，用于回收含尘烟气中的热量。2.根据权利要求1所述的铝电解槽废旧阴极的处理系统，其特征在于，所述熔池熔炼单元(10)包括：熔池熔炼装置(11)，所述熔池熔炼装置(11)设置有所述加料口(101)、所述氧气入口、所述含尘烟气出口(102)、所述金属出口和所述排渣口；至少一个喷枪(12)，各所述喷枪(12)浸没在所述熔池的液面以下，并向所述熔池中喷入氧气；氧气供应装置(13)，所述氧气供应装置(13)用于向各所述喷枪(12)中供应氧气；氧气流量控制装置(14)，所述氧气流量控制装置(14)用于控制各所述喷枪(12)中氧气的流量。3.根据权利要求1所述的铝电解槽废旧阴极的处理系统，其特征在于，所述熔池熔炼单元(10)包括：熔池熔炼装置(11)，所述熔池熔炼装置(11)设置有所述加料口(101)、所述氧气入口、所述含尘烟气出口(102)、所述金属出口和所述排渣口；至少一个喷枪(12)，各所述喷枪...

【专利技术属性】
技术研发人员：辛鹏飞，吴卫国，
申请(专利权)人：中国恩菲工程技术有限公司，
类型：新型
国别省市：