一种利用电阻炉无害化处理电解铝废阴极碳块的工艺方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN111498840A(43)申请公布日2020.08.07(21)申请号202010339076.2(22)申请日2020.04.26(71)申请人国家电投集团宁夏能源铝业科技工程有限公司地址751100宁夏回族自治区吴忠市青铜峡市青铜峡镇铝厂厂区(72)发明人马青山虎兴茂马利军尚文祥(74)专利代理机构银川长征知识产权代理事务所64102代理人马长增(51)Int.Cl.C01B32/205(2017.01)C25C3/08(2006.01)权利要求书2页说明书5页附图2页(54)发明名称一种利用电阻炉无害化处理电解铝废阴极碳块的工艺方法(57)摘要一种利用电阻炉无害化处理电解铝废阴极碳块的工艺方法,呈长方体炉体结构，步骤包括了电阻炉的选择、原料处理、布料方式、炉体密封、煅烧、废气分离、出料和筛选。有益效果在于：使电解铝废阴极碳块无害化资源化，不但解决了处理难的问题，而且变废为宝，同时还使无烟煤成为了电煅无烟煤副产品，提高了利用价值。CN111498840ACN111498840A权利要求书1/2页1.一种利用电阻炉无害化处理电解铝废阴极碳块的工艺方法,其特征在于步骤如下：A电阻炉的选择：所采的电阻炉设备，包括了炉底、炉墙、炉头、炉尾、炉槽封盖、炉壳、冷凝区封盖和尾气收集处理装置，炉底、炉墙、炉头、炉尾和炉槽封盖构成密封炉槽，炉底、炉墙、炉壳和冷凝区封盖构成密封废气冷凝区，炉墙上设置透气孔，尾气收集处理装置与废气冷凝区配置安装；B原料处理：1)将待处理的电解铝废阴极碳块破碎成目数均匀的颗粒状原料；2)准备辅料煤，将煤破碎成目数小于电解铝废阴极碳块颗粒的颗粒状原料；C布料方式：1)在炉槽中的耐火砖基底上利用煤铺设一层煤垫层；2)在炉槽中的煤垫层上铺设电解铝废阴极碳块，沿炉槽中间位置从炉头铺设至炉尾，电解铝废阴极碳块与炉槽两侧的炉墙之间留设空隙；3)在电解铝废阴极碳块与炉槽两侧的炉墙之间留设的空隙中填充煤至与电解铝废阴极碳块相同高度；4)在电解铝废阴极碳块顶部利用煤再铺设一层煤覆盖层；D炉体密封：1)将炉槽封盖沿炉墙顶部安装使炉槽密封；2)将冷凝区封盖沿炉墙与炉壳顶部安装使废气冷凝区密封；E煅烧：1)启动炉头和炉尾的电极块通电，利用电极对布置在炉槽中的电解铝废阴极碳块进行第一阶段无害化煅烧，使电解铝废阴极碳块中的氰化物和氟化物等有害气体稳定挥发，最后从侧方炉墙的透气孔排出到炉外；2)当第一阶段无害化煅烧完成后，将煅烧温度提升到第一阶段煅烧温度以上，进行第二阶段石墨化煅烧，使电解铝废阴极碳块石墨化；F废气分离：1)第一阶段无害化煅烧期间，从电阻炉中排出的有害烟气集中在炉外的废气冷凝区中，利用炉壳降低废气冷凝区中温度，使废气冷凝区中的氰化物和氟化物等有害气体凝固；2)第一阶段无害化煅烧期间，利用尾气收集处理装置作业，将废气冷凝区中的有害废气以及固化的絮状废弃物抽离集中无害处理；G出料：煅烧结束后，尾气收集处理装置持续作业一段时间，确保炉槽及废气冷凝区中的有害气体彻底抽离后，打开炉槽封盖上的喷淋装置对炉槽内进行降温冷却，冷却后将炉槽封盖拆离，使用出料工具将炉槽中的煤和处理后的电解铝废阴极碳块清出；H筛选：利用目数大小介于电解铝废阴极碳块颗粒大小与煤颗粒大小之间的料筛，将电阻炉中清出的煤和处理后的电解铝废阴极碳块混合料进行筛分，分离出处理后的电解铝废阴极碳块。2.如权利要求1所述的利用电阻炉无害化处理电解铝废阴极碳块的工艺方法,其特征在于：所述电解铝废阴极碳块破碎成目数为20-200mm的颗粒，煤相应破碎成目数为3-14mm2CN111498840A权利要求书2/2页的颗粒。3.如权利要求1所述的利用电阻炉无害化处理电解铝废阴极碳块的工艺方法,其特征在于：所述步骤C的第1)步中的煤垫层铺设400-600mm厚。4.如权利要求1所述的利用电阻炉无害化处理电解铝废阴极碳块的工艺方法,其特征在于：所述步骤C的第2)步中的电解铝废阴极碳块铺设500-1200mm厚，电解铝废阴极碳块与炉槽两侧的炉墙之间留设的空隙宽度度为200-300mm。5.如权利要求1所述的利用电阻炉无害化处理电解铝废阴极碳块的工艺方法,其特征在于：所述步骤C的第4)步中的煤覆盖层铺设700mm-1000mm厚。6.如权利要求1所述的利用电阻炉无害化处理电解铝废阴极碳块的工艺方法,其特征在于：所述步骤E的第1)步中的第一阶段无害化煅烧采用间歇性供电，煅烧温度控制在1350-1700℃，煅烧时长控制耗电量达到2000KWH/吨时为止。7.如权利要求1所述的利用电阻炉无害化处理电解铝废阴极碳块的工艺方法,其特征在于：所述步骤E的第2)步中的第二阶段石墨化煅烧采用连续性供电，煅烧温度控制在1700℃以上，