[发明专利]利用铝电解废耐火材料生产保温砖的方法

说明书

技术领域

本发明涉及铝电解生产过程中废弃的耐火材料的回收利用技术，具体涉及铝电解大修过程中排放的不包括废炭质材料的铝电解废耐火材料生产保温砖的方法。

 

背景技术

电解铝厂排放的固体废物主要是铝电解废槽内衬，废槽内衬主要组成为：阴极炭块、保温砖、耐火砖、耐火粉（干式防渗料）、耐火灰浆及绝热板等。该废槽内衬含有大量的可溶氟化物、氰化物，属于危险废物，是电解铝厂造成环境污染的主要因素之一。且该废槽内衬数量较大，2005年底国内原铝产量达到780万吨，约产生铝电解槽废槽内衬180千吨。

目前我国大部分电解铝厂对铝电解废槽内衬的污染问题还没有解决，较多采用防渗填埋处理，但填埋处理又污染土壤，并且随雨水渗入地下污染地下水；个别电解铝企业研究湿法技术处理废槽内衬，但湿法技术存在容易造成二次污染、设备腐蚀严重和处理不彻底的弊端，即防渗填埋和湿法技术都不能实现废槽内衬的无害化处理和资源化利用。

近年来出现的干法无害化处理废槽内衬技术在无害化处理方面取得一定突破，该技术主要是以石灰或石灰石为反应剂，以含二氧化硅的物料为添加剂，通过焙烧处理废槽内衬，尾气经净化处理，使有害物质氟化物和氰化物达标排放。但处理后的铝电解槽废内衬无法成为有价值的原料或资源，仅能作为廉价的铺路材料利用，且火法无害化处理成本较高，处理一吨废槽内衬需960元左右。

 

发明内容

本发明的目的是提供一种铝电解废耐火材料的有效利用方法，且在利用过程中采取无害化处理措施，有效解决铝电解废耐火材料的污染问题，实现固体废物的资源化利用。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

本发明的铝电解废耐火材料涉及电解铝生产过程中电解槽大修产生的废耐火材料，也叫铝电解槽大修废渣，主要指除去废阴极炭块和侧部炭化硅的多种耐火材料混合体，主要包括：干式防渗料、隔热耐火砖即保温砖、耐火砖、石棉类材料（石棉板、石棉粉、石棉绒）、硅酸钙板、碳糊（包括周围糊、碳间糊、钢棒糊、底糊）、耐火颗粒和耐火粉等。其中，废阴极炭块含炭成分高，较好利用；侧部炭化硅硬度大，一般不用于制造保温材料。

铝电解废耐火材料中可溶氟化物含量很高，氰化物也超标。因此，必须采取无害处理措施，在利用铝电解废耐火材料生产保温砖的同时使可溶氟化物和氰化物达到环保要求。

本发明的利用铝电解废耐火材料生产保温砖的方法，各原料经过配料、混料、挤压成型、干燥和烧成即可生产出保温砖；各原料按重量百分比配比如下：铝电解废耐火材料5％～30％，粉煤灰或粉煤灰漂珠10％～50％，粘结剂15％～30％，添加剂1％～5％，成孔剂3％～8％，水10％～20％。

所述的铝电解废耐火材料，要求粒度小于2mm。

所述的粘结剂为耐火粘土，要求粉碎粒度为200目。

所述的添加剂为石灰或石灰乳。

所述的成孔剂采用锯沫或木炭粉。

所述的保温砖可用于1000℃以下的各种管道和墙体保温。

保温砖生产时：（1）配料，配入5％～30％的铝电解废耐火材料，10％～50％的粉煤灰或粉煤灰漂珠，15％～35％的耐火粘土，1％～5％的石灰或石灰乳，3％～8％锯沫或木炭粉，水10％～20％；（2）混料，采用强制式搅拌机混料，在加料顺序上，一般情况下，粘结剂及水应在铝电解废耐火材料和粉煤灰或粉煤灰漂珠混匀后加入，以保证混料的均一性；（3）挤压成型，采用半干法成型，所需压力以15～30t静压为宜；（4）干燥，采取快干法以提高生产效率；坯体干燥可采用干燥室，也可采用隧道式干燥器；干燥所需热量由窑炉所排废气提供，让坯体温度稳定升高，以维持坯体的结构致密，干燥介质的温度一般不超过150℃ ，当干燥后的坯体含水率不超过4％时，即可人窑烧成；（5）烧成，烧成温度控制在1000℃～1260℃，保温2～4小时。

本发明创造实施时：

1、在高温1000℃～1260℃烧成下，氰化物已分解为无害成分。

2、由于原料中加入添加剂即固氟剂石灰或石灰乳，在生产保温砖时同时使铝电解废耐火材料中的可溶氟化物减少排放；且由于原料中加入粉煤灰或粉煤灰漂珠，两者都具有一定的吸附性，在生产保温砖时同时也可以吸附一部分可溶氟化物。

3、烧成窑余热烟气中氟化物可能超标，且烟气温度较高，因此首先用于生产保温砖的干燥过程，干燥的烟气采用氧化铝干法吸附，袋式除尘器除尘；载氟氧化铝返回铝电解槽使用。上述实施作用过程体现了本发明创造的无害化处理措施。

 

附图说明