[发明专利]一种利用钢铁酸洗废水处理废旧阴极碳块的方法

说明书

本发明涉及废旧阴极碳块处理技术领域，提供了一种利用钢铁酸洗废水处理废旧阴极碳块的方法，本发明提供的方法对废旧阴极碳块破碎能够使废旧阴极碳块中的碳充分释放；将废旧阴极碳粉末与水混合能够去除可溶性杂质和有毒物质；向钢铁酸洗废水中通入氧气能够将钢铁酸洗废水中的二价铁离子氧化为三价铁离子；滤渣中的氟化物中的氟被三价铁离子破坏溶于酸溶液中，实现碳与氟的分离；滤液中的氟离子与碱性试剂能够使氟离子形成沉淀，进而实现去除氟离子的效果；而去除沉淀后的混合滤液还能够与钢铁酸洗废水混合用于制备氧化废水，实现了钢铁酸洗的废水的循环使用。实验结果表明，本发明提供的制备方法回收碳的碳含量可达85％以上。

技术领域

本发明涉及废旧阴极碳块处理技术领域，尤其涉及一种利用钢铁酸洗废水处理废旧阴极碳块的方法。

背景技术

近年来，随着我国电解铝工业的迅速发展，铝电解过程中3～6年电解槽就要停止运行，进行更换或者修理。我国铝电解行业每年产生的固体废弃物大修渣约25万吨，并且有200多万吨的累积堆存。产生的大修渣包括废阴极炭块、废槽衬(包括废耐火砖、废保温砖、废保温炉渣等)、废阳极炭渣。每生产1t电解铝产生30～50kg废旧阴极材料，废阴极炭块含有C、NaF、Na₃AlF₆、AlF₃、CaF₂等，其中含碳量约50～70％、电解质(包括氟化盐和氧化铝)约为50～30％、氰化物含量约在0.2～0.8％。

高含量碳具有许多优良的性质，应用广泛。目前，已有研究人员以废旧阴极材料为原料回收利用来制备高含量碳。比如中国专利CN103754861A公开了一种利用废旧碳块的电弧炉生产高纯碳粒的方法，此方法虽然能够从废旧碳块生成高纯碳，但是需要采用专门的仪器电弧炉，投资较大，成本较高。中国专利CN103726074A公开了一种回收利用铝电解废旧物料生产铝用电解质并回收碳的方法，此方法需要将铝电解废旧物料经磁选、浮选等过程，成本较高。可见，以废旧阴极材料为原料来回收碳存在成本较高的缺陷。

钢铁在生产过程中以及在存放过程中，会在钢铁的表面产生大量的氧化物。本领域内通常采用酸液对钢铁进行清洗除去钢铁表面的氧化物，但是清洗钢铁后形成大量的酸洗废水，这些废水中化学耗氧量值很高，不符合相关的国家排放标准。目前处理钢铁酸洗废水的方法常用的是对其进行调节，以满足国家的各项污水排放标准。比如中国专利CN103449631A先向废水中加入氢氧化镁，使废水的pH值为6.8～7.4后加入生石灰，然后再通入空气，静置后再向上清液中加入石英砂处理后再进行排放。这种方法操作复杂且需要添加大量的氢氧化镁和生石灰等，虽然处理后能够符合排放标准，但是会产生其他的固体废弃物，不符合绿色环保的要求。因此，需要提供一种新的钢铁酸洗废水的处理方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种利用钢铁酸洗废水处理废旧阴极碳块的方法，本发明提供方法以钢铁酸洗废水和废旧阴极碳块为原料，既能够对废旧阴极炭块的回收再利用得到附加值高的碳，又能够提供一种处理钢铁酸洗废水的新方法。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种利用钢铁酸洗废水处理废旧阴极碳块的方法，包括以下步骤：

(1)将废旧阴极碳块破碎得到废旧阴极碳粉末；

(2)将所述步骤(1)得到的废旧阴极碳粉末与水混合，进行搅拌后过滤，得到一次滤液和一次滤渣；

(3)向钢铁酸洗废水中通入氧气，得到氧化废水；

(4)将所述步骤(2)得到的一次滤渣与所述步骤(3)得到的氧化废水混合，进行搅拌后过滤，得到二次滤液和二次滤渣；将所述二次滤渣与氧化废水混合，进行搅拌后过滤，重复将滤渣与氧化废水混合进行搅拌后过滤的操作，至得到的滤渣中碳含量高于85％为止，得到最终滤液和回收碳；

(5)将所述步骤(2)～(4)得到的各级滤液分别与碱性试剂混合后过滤，然后混合得到混合滤液；