[发明专利]一种铝电解槽固氟剂及固氟方法

说明书

本发明一种铝电解槽大修渣的固氟剂及固氟方法，固氟剂成分为硫酸钙；固氟方法包括：1）电解槽大修渣破碎、球磨；2）脱硫石膏加入旋转煅烧窑加热，在窑内前期煅烧去除脱硫石膏附着水，将脱硫石膏中的亚硫酸钙通过高温氧化成硫酸钙或分解为氧化钙和二氧化硫；保持温度稳定状态，脱硫石膏中二水硫酸钙转换成半水硫酸钙；3）反应仓加水，加入步骤1）中粉状大修渣，搅拌，将大修渣中可溶氟化物全部浸出；4）将通过步骤2）中的脱硫石膏粉添加至步骤4）所得混合物中充分搅拌，将大修渣中有毒有害可溶氟化物全部生成氟化钙。本发明有益效果：投入成本低、无需使用新水溶解可直接与氟化物反应，彻底解决生产线循环水富集不平衡问题。

技术领域

本发明涉及铝电解槽大修渣的处理工艺，具体为一种铝电解槽大修渣的固氟剂及固氟方法。

背景技术

大修渣（废槽衬）是电解铝生产过程所产生的固体废弃物，被列入国家危险废物名录，属于HW48电解铝生产过程电解槽阴极内衬维修、更换产生的废渣（大修渣），危险特性为有毒性（T），废槽衬主要含有浸出毒性的可溶氟化物、可溶氰化物。随着国家环保政策收紧和环保税的开征，大修渣（废槽衬）造成的污染问题被推上风口浪尖，已成为制约电解铝企业健康可持续发展的瓶颈。

电解铝企业为实现经济效益最大化，普遍延长了电解槽使用周期，使得电解槽内衬浸入的氟化物含量高，大修渣进行处置需要配入的氯化钙药剂增加，处置成本也随之增加。此外，氯化钙药剂需要使用新水溶解放热后再与氟化物反应，氯化钙使用量增加，溶解的新水量也随之增加，而处理后的无害渣带走的水量远小于新水添加量，使得生产循环水富集，因大修渣属于危险废物，富集的循环水不能对外排放，因此需要对循环水进行再处理。

公开号为：CN110639941A，名称为：一种铝电解槽大修渣的固氟剂及固氟方法。

采用的固氟剂为：硫酸钙、氧化钙、氢氧化钙、氯化钙，其缺点在于：一、采用氧化钙、氢氧化钙作为药剂处理大修渣，1）是反应后需要添加大量盐酸（使用量约是本方法的50倍）中和才能达到GB5085标准的PH值6～9要求；2）是在反应过程中产生大量反应热，对设备设施损害较大；3）是产生的无害渣氯离子含量太高，对后续的无害渣再利用有非常大的影响。二、采用氯化钙，1）由于氯化钙溶解产生大量的溶解热，在使用前需使用新水溶解放热后再与大修渣氟化物反应，大修渣氟化物越高氯化钙使用量就越大，溶解的新水量也随之增加，而处理后的无害渣带走的水量远小于新水添加量，使得生产循环水富集，因大修渣属于危险废物，富集的循环水不能对外排放，需对循环水进行再处理。

发明内容

本发明的目的在于提供一种固氟剂组分较少、投入成本低、操作方法便捷、无需使用新水溶解可直接与氟化物反应，彻底解决了生产线循环水富集不平衡问题的铝电解槽大修渣的固氟剂及固氟方法。

本发明一种铝电解槽大修渣的固氟剂，包括以下成分：硫酸钙。

一种铝电解槽大修渣的固氟方法，包括以下步骤：

1）将电解槽大修渣破碎、球磨至粒度200目以下且质量含量大于80%的粉状料；

2）将脱硫石膏加入旋转煅烧窑，在窑内进行加热，在窑内前段煅烧去除脱硫石膏附着水，并将脱硫石膏中的亚硫酸钙通过高温氧化成硫酸钙或分解为氧化钙和二氧化硫；在窑内后段调整温度并保持稳定状态下，保持温度稳定状态下，将脱硫石膏中二水硫酸钙转换成半水硫酸钙；

3）在反应仓加水，再加入步骤1）中的粉状大修渣，水和粉状大修渣配比质量比控制在4:1～5:1，充分搅拌约30分钟，将大修渣中可溶氟化物全部浸出；

4）将通过步骤2）中制得的脱硫石膏粉添加至步骤3）所得混合物中充分搅拌，脱硫石膏粉中的半水硫酸钙在吸水转换二水硫酸钙过程中，水中氟离子与钙离子反应生成氟化钙，此反应过程又不断加速半水硫酸钙的吸水，加速氟离子与钙离子的反应，约20～30分钟将大修渣浸出到水中的氟化物和脱硫石膏粉中的硫酸钙全部完成反应，从而将大修渣中有毒有害的可溶氟化物全部生成稳定、无害的氟化钙。