[发明专利]一种电解铝行业废阴极炭块的重利用方法及成焦剂

说明书

本发明具体涉及一种电解铝行业废阴极炭块的重利用方法及成焦剂，包括将废阴极炭块、锻烧石油焦、石墨以及无烟煤经密闭粉碎、混合后得到混料，混料加水调节为粉料，粉料再与炼焦煤掺混后高温炼焦得到无害化的铸造焦炭。本发明结合了湿法和火法处理的优缺点，把废阴极炭块作为一种原料合成一种炼焦用的成焦剂，让废阴极炭块中的石墨得到重利用，同时让废阴极炭块中氟化物和氰化物在炼焦高温过程中无害化，并且此工艺成本低廉，能工业化大批量处理，实用性好。

技术领域

本发明属于焦炭炼焦技术领域，具体涉及一种电解铝行业废阴极炭块的重利用方法及成焦剂。

背景技术

据统计数据，2020年，中国铝材产量累计5779.3万吨，同比增长8.6％，电解铝产量累计3708.0万吨，同比增长4.9％。根据工业铝电解槽的氟平衡调查统计结果：通常情况下,每生产1t电解铝将产生约25Kg废碳素材料(其中废阴极碳块约占55％)。目前,除去新产生的废材料，还有20多万吨的累积堆存，所以有大量的废阴极炭块需要去处理。电解铝厂大多采用露天堆放或直接土壤填埋的方法处理电解铝固体废弃物,不仅占用了大量土地,而且其中含有的可溶性氟化物、氰化物还会随雨水流人江河,渗人地下污染土壤和地下水、地表水,对周围生态环境、人类健康和动植物生长造成极大危害。

传统的处理废阴极炭块的方法是湿法和火法，湿法处理的优缺点是能实现废阴极炭块中的高价值的石墨重复利用，缺点是耗资大，处理量少，社会效益低；火法处理的优缺点是利用高温简单有效的处理废阴极炭块，但不能把废阴极炭块中的高价值的石墨利用，社会效益低。以上两种方法均无法进行大规模的工业化应用，不仅浪费环境资源，还增加社会无害化处理成本，显然不利于绿色可持续发展道路的实施。现有无害化处理方法还有作为钢铁生产流程的碳添加剂，作为发电、水泥生产的燃料，“浮选——酸浸法”提取氟化物和炭等，这些处理方式都面临处理费用高、处理量小、氟排放超标等问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种电解铝行业废阴极炭块的重利用方法及成焦剂，以解决上述技术问题。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种电解铝行业废阴极炭块的重利用方法，包括将废阴极炭块、锻烧石油焦、石墨以及无烟煤经密闭粉碎、混合后得到混料，混料加水调节为粉料，粉料再与炼焦煤掺混后高温炼焦得到无害化的铸造焦炭。

其中，本发明还可以进一步包括以下技术方案：将废阴极炭块、锻烧石油焦、石墨以及无烟煤密闭粉碎后，通过负压收尘器进行不同粒度的分筛收集。

其中，本发明还可以进一步包括以下技术方案：通过调节负压收尘器的高低度收集80-200目的不同粒度。

其中，本发明还可以进一步包括以下技术方案：混料中加入质量比为10％-20％的水调节后成为粉料。

其中，本发明还可以进一步包括以下技术方案：炼焦煤的粉碎粒度为0.5mm-3mm。

其中，本发明还可以进一步包括以下技术方案：粉料与炼焦煤掺混的质量比为3:97。

其中，本发明还可以进一步包括以下技术方案：掺混采用密闭滚筒搅拌混合均匀。

其中，本发明还可以进一步包括以下技术方案：高温炼焦产生的尾气通过炼焦工序中的除尘、脱氨、脱硫过程，进行碱中和并分离提纯。

一种成焦剂，采用铝电解废阴极炭块的重利用方法制备的粉料，其混料各成分含量为40wt％的锻烧石油焦、15wt％的石墨、15wt％的优质无烟煤以及30wt％的废阴极炭块。

其中，本发明还可以进一步包括以下技术方案：检测成份占比为：含碳量大于78wt％,F元素小于3wt％，水份12wt％，其它占7wt％。

有益效果: