電解鋁固體廢棄物的環(huán)境危害及處理技術(shù)研究現(xiàn)狀 - 圖文-

1、 中國(guó)環(huán)境科學(xué)學(xué)會(huì)學(xué)術(shù)年會(huì)論文集（） 氟得到固化以重新利用，回收的炭重新用于制造陰極材料，但處理費(fèi)用太高舊。 推出了用水化法處理廢陰極炭塊，分別得到粗的炭粒和細(xì)顆粒的電解質(zhì)，回 收的炭粒可再用于做電解槽的陰極，電解質(zhì)也可以返回電解生產(chǎn)中，但沒有水溶性電解質(zhì)的回收 技術(shù)報(bào)道。 奧地利的倫斯霍芬（）鋁廠和美國(guó)立斯塔（）鋁廠用堿液溶浸其中的電解 質(zhì)，其浸出液用于合成冰晶石，炭用作燃料”。 和等用水解法處理廢陰極炭塊，并用石膏收集溶液中的氟離子。 熱水解法處理需要把溫度升到以便使氟化物與水汽反應(yīng)生成濃度的氟化氫溶液，再 用合成法生產(chǎn)氟化鋁。 廢陰極炭塊中炭的回收與利用 廢陰極炭塊中有左右是碳，它主要被

2、用作燃料。 山東鋁廠在氧化鋁生產(chǎn)中，把廢舊陰極炭塊磨細(xì)后作為脫硫劑并替代部分無(wú)煙煤加入氧化鋁 熟料窯內(nèi)，生產(chǎn)氧化鋁燒結(jié)塊。所含的氟化鹽在熟料燒成中轉(zhuǎn)化成不溶性氟化鈣進(jìn)入赤泥，在配 制水泥時(shí)代替螢石作礦化劑 。 用作熔劑，在鋼鐵冶金生產(chǎn)中需要螢石作熔劑，又需要炭作還原劑，把廢陰極炭塊作為添加 劑，可以取得一舉兩得的效果。 楊會(huì)賓等 利用水泥窯爐內(nèi)部反應(yīng)溫度高，炭塊在流程中停留時(shí)間長(zhǎng)等條件，使廢陰極炭 塊中的有害物質(zhì)在高溫環(huán)境中進(jìn)行分解置換，并最終固化在水泥熟料中，同時(shí)廢陰極炭塊中的碳 作為燃料降低了煤的消耗。但是，采用該方法的缺點(diǎn)也非常明顯：氟對(duì)耐火磚有損害，并且氟容 易隨煙氣排入空氣造成大氣污

3、染；廢陰極炭塊中鈉的含量極高，會(huì)對(duì)水泥后期強(qiáng)度有影響。 盧惠民、邱竹賢等人用浮選法回收炭和電解質(zhì)，將廢陰極炭塊破碎、分級(jí)后得到一定粒度的 粉末，加水調(diào)漿后加入捕收劑，以實(shí)現(xiàn)碳與電解質(zhì)的最大限度的分離，從而得到以電解質(zhì)為主和 以炭為主的兩種產(chǎn)品。其中的電解質(zhì)可重新返回到鋁電解槽內(nèi)，石墨化的炭粉可以返回陰極生產(chǎn) 系統(tǒng)。 廢陰極炭塊中氰化物的處理 廢炭塊中含有一定數(shù)量的氰化物，存在形式有兩種報(bào)道。一種認(rèn)為是氰化鈉，另一種是 （）。 關(guān)于氰化物的處理，自世紀(jì)年代已開始研究。 考查了用 弱酸溶解氰化物，然后用聚硫化物與之反應(yīng)，產(chǎn)物為硫代氰酸鹽和金屬硫代物。在世紀(jì)一 年代，有人研究生化法處理氰化物技術(shù)，用

4、種菌苗處理，并考查了范圍和 氰離子對(duì)處理的影響。高溫氯化處理氰化物被用于鐵氰化物的處理，氯化物的濃度、反應(yīng)時(shí)間和 反應(yīng)速度是重要條件。在同樣方法中提出用作催化劑，用紫外光加速氰化物的 化學(xué)氧化來處理廢炭塊中的氰化物；紫外光處理后，的氰化物被分解，最佳波長(zhǎng)為 。用臭氧和次氯酸鈉作氧化劑，硫酸鐵處理廢炭塊以分解氰化物也取得了成功，以上 的氰化物被除去，但在實(shí)驗(yàn)中要消耗較多的酸和鹽。世紀(jì)年代，等人用聚硫化 鈣處理廢炭塊中的氰化物，其中的鈣離子可與氟離子形成氟化鈣沉淀。分解氰化物以實(shí)現(xiàn)除去炭 塊中的氰化物還有許多方法，但是可以實(shí)際應(yīng)用得并不多。 （二）廢陽(yáng)極炭粒的處理技術(shù)研究 采用浮選工藝回收炭和電解

5、質(zhì)，將廢陽(yáng)極炭粒粉磨至一定粒度，加水調(diào)漿后加入捕收劑，使 炭與電解質(zhì)充分分離，從而得到以電解質(zhì)為主和以炭為主的兩種產(chǎn)品。其中的電解質(zhì)可重新返回 到鋁電解槽內(nèi)，炭粉可以用于鋁電解自焙陽(yáng)極制作陽(yáng)極糊的原料。 第八章環(huán)境污染防治技術(shù)研究與開發(fā) （三）廢，。耐火磚的研究 對(duì)廢，。耐火磚處理技術(shù)的研究基本處于空白。 四、最新研究進(jìn)展 中國(guó)鋁業(yè)鄭州研究院開發(fā)了“鋁電解廢槽襯無(wú)害化技術(shù)研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用”技術(shù)，該技術(shù) 以石灰石為反應(yīng)劑、粉煤灰為添加劑處理廢槽襯。經(jīng)處理的廢槽襯可溶氟化物轉(zhuǎn)化率達(dá)以 上，氰化物去除率達(dá)以上，處理后的無(wú)害化渣平均可溶氟含量，氰根離子含量 ，低于國(guó)家固體廢棄物排放標(biāo)準(zhǔn)，可用作路基材料

6、、水泥原料或耐火材料原料，回收 的氟化鹽可返回電解槽使用。 北京礦冶研究總院與中電投寧夏青銅峽能源鋁業(yè)集團(tuán)有限公司共同開發(fā)了“電解鋁固體廢 棄物的無(wú)害化利用技術(shù)”，主要對(duì)廢陰極炭塊和廢，。耐火磚無(wú)害化利用技術(shù)進(jìn)行了深入 研究，取得了階段性研究成果。廢陰極炭塊氟的回收率達(dá)，回收得到的氟產(chǎn)品純度較 高可外銷或作為電解鋁電解質(zhì)；對(duì)廢陰極炭塊中的碳進(jìn)行了有效回收，碳的回收率可達(dá) ，炭粉碳含量可以達(dá)到，可回用制備電解鋁炭素材料或作為煉鋼增碳劑、氧化鋁脫 硫劑；廢，。磚的處理，氟的回收率，回收的氟部分可用于電解質(zhì)生產(chǎn)，部分 可作為水泥生料的原料；處理后的耐火材料產(chǎn)品，。含量為，氟含量， ，?；厥章式咏?；對(duì)

7、工藝流程中所產(chǎn)生的廢氣和廢水進(jìn)行了環(huán)保處理，達(dá)到了 排放要求。該項(xiàng)目在年已完成實(shí)驗(yàn)室研究工作并通過評(píng)審，計(jì)劃在年 進(jìn)入產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)。該項(xiàng)目產(chǎn)業(yè)化技術(shù)的開發(fā)不僅可以有效保護(hù)環(huán)境，減少電解鋁固廢外排和能源 消耗，解決我國(guó)電解鋁企業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵共性技術(shù)難題，而且可以實(shí)現(xiàn)資源綜合利用，創(chuàng)造較好的 經(jīng)濟(jì)效益。 五、結(jié)語(yǔ) 目前普遍采用的填埋、堆存方法處理電解鋁固體廢棄物會(huì)對(duì)環(huán)境造成極大危害，并且造成了 大量資源浪費(fèi)。作為行業(yè)共性的突出問題，有必要盡快突破電解鋁固體廢棄物無(wú)害化產(chǎn)業(yè)化技術(shù) 難題。雖然許多科技工作者已經(jīng)進(jìn)行了大量研究，但是要開發(fā)產(chǎn)業(yè)化技術(shù)還要克服許多技術(shù)問 題：開發(fā)的工藝技術(shù)一定要適合節(jié)能減排的大趨勢(shì)；要解決好二次污染問題；要解決產(chǎn)業(yè) 化過程中的耐氟設(shè)備、耐氟工藝問題。 參考文獻(xiàn) 黃尚展電解槽廢槽襯現(xiàn)狀處理及技術(shù)分析輕金屬，： 曹繼明，李軍英淺議鋁電解槽廢舊陰極炭塊的回收與綜合應(yīng)用炭素技術(shù)，（）： 邱竹賢，翟秀靜，盧惠民，等鋁工業(yè)廢舊炭陰極材料的綜合利用輕金屬，：