電解鋁廢陰極回收反應爐的制作方法
【技術(shù)領域】
[0001]該實用新型涉及一種電解鋁行業(yè)的固體廢棄物的處理設備，特別是涉及一種電解鋁廢陰極回收反應爐。
【背景技術(shù)】
[0002]在鋁電解工程中，由于各種原因而致使陰極報廢更換，在國內(nèi)一般3-5年更換一次，平均每生產(chǎn)I噸鋁產(chǎn)生30?50kg的廢陰極。通常，廢舊陰極含有70%左右的炭(石墨化成都80%?90%)，30%左右的電解質(zhì)。上述所含固體電解質(zhì)主要是一種氟化物(主要成分是冰晶石3NaF X A1F3)，該物質(zhì)具有強烈的腐蝕性，其中還含有少量的氰化物[Na4Fe(CN)6]。目前，對于廢舊陰極的處理多采用堆放或填埋:廢棄物中的可溶性氟化物和氰化物遇水條件下會產(chǎn)生有害氣體，危害生物安全；同時溶于水中的有害物質(zhì)會滲入地下水或流入河流，污染水源。故此，廢舊陰極是極具危害性的固體廢棄物，應進行處理或利用。今年來人們對該類廢料處理方面做了一系列的研究和探索，如何酸堿浸出、氧化鋁燒結(jié)法和水泥生產(chǎn)中的添加劑、浮選法等，由于設備和利用效率問題使眾多方法難以推廣實施，其中浮選法是最為被認可的方法，該方法是將廢舊陰極和碳渣分別劈碎、磨制成粉，再按不同類別進入浮選槽中，加入浮選藥劑和清水，經(jīng)多次浮選后，得到電解質(zhì)并返回電解鋁使用，碳粉則用于碳素制品的生產(chǎn)。但由于采用浮選法存在以下問題而難以推廣:①回收電解質(zhì)碳含量仍較好(約5%)，回收的電解質(zhì)和碳粉不能只用使用;②廢渣、廢水、加熱的廢棄會對環(huán)境造成二次污染。
[0003]因此，研究開發(fā)一種廢舊陰極處理利用的新設備，既能高效的分離廢棄物中的碳和電解質(zhì)，又能充分利用處理后的各種產(chǎn)物，實現(xiàn)零污染排放的目的。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]本實用新型克服了現(xiàn)有技術(shù)中，電解鋁行業(yè)固體廢棄物處理仍需改進的問題，提供一種既能高效分離碳和電解質(zhì)，又能充分利用處理后的各種產(chǎn)物，且無二次污染的電解鋁廢陰極回收反應爐。
[0005]本實用新型的技術(shù)解決方案是，提供一種具有以下結(jié)構(gòu)的電解鋁廢陰極回收反應爐:含有爐室和爐壁，所述爐壁包括內(nèi)襯層、保溫層，爐壁一端設有吹料口，吹料口的周圍環(huán)布有點火器，與吹料口相對的一端設有尾氣出口，吹料口和尾氣出口所在平面的下部居中處設有排渣液腔，排渣液腔的底部設有排渣液口。
[0006]所述吹料口包括一次進風口和二次進風口。所述點火器環(huán)形分布于關(guān)于吹料口為軸心，錐心角為30° Sa <60°的環(huán)形錐面上。所述尾氣出口為圓形或矩形。所述排渣液腔的腔體和水平面的夾角為45° < β < 70° ο
[0007]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型電解鋁廢陰極回收反應爐具有以下優(yōu)點:1.利用本實用新型處理廢舊陰極高危固體廢棄物，可充分回收利用廢料中的電解質(zhì)和碳，電解質(zhì)直接回收，碳則以熱能的形式進行回收利用，利用其燃燒熱量，不使用或減少使用額外燃料，不產(chǎn)生廢渣、廢水。廢氣直接進入凈化系統(tǒng)，根本上改變了廢舊陰極堆放有效利用的現(xiàn)狀。2.2014年中國電解鋁產(chǎn)量約為2810萬噸，平均每噸鋁產(chǎn)生廢陰極30?50kg計算，產(chǎn)廢陰極量約84萬噸。以2萬t/a規(guī)格的燃燒爐計算，全國需要約41臺噴燃分離燃燒爐，這其中不包括其它小規(guī)格的燃燒爐。因此，該技術(shù)研發(fā)成功后，市場推廣潛力非常大。
【附圖說明】
[0008]圖1是本實用新型電解鋁廢陰極回收反應爐的剖面示意圖。
【具體實施方式】
[0009]【附圖說明】中標號I是點火器，2是保溫層，3是內(nèi)襯層，4是一次風口，5是二次風口，6排渣液口，7是尾氣出口。
[0010]下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本實用新型電解鋁廢陰極回收反應爐作進一步說明:如圖所示，本實施例中含有爐室和爐壁，所述爐壁包括內(nèi)襯層3、保溫層2，爐壁一端設有吹料口，吹料口的周圍環(huán)布有點火器I，與吹料口相對的一端設有尾氣出口 7，吹料口和尾氣出口 7所在平面的下部居中處設有排渣液腔，排渣液腔的底部設有排渣液口 6。
[0011]所述吹料口包括一次進風口和二次進風口。所述點火器I環(huán)形分布于關(guān)于吹料口為軸心，錐心角為30° < α < 60°的環(huán)形錐面上。所述尾氣出口7為圓形或矩形。所述排渣液腔的腔體和水平面的夾角為45° <β<70°ο
[0012]本實用新型無需持續(xù)燃料，由廢舊陰極粉中的碳自身燃燒提供能量，所述反應爐尾氣出口 7后端連接有旋風組件。
[0013]利用上述燃燒爐綜合利用廢舊陰極的方法，包括以下步驟:
[0014]步驟(1)、先將廢舊陰極磨制至100目粉，混入添加劑；
[0015]步驟(2)、預熱爐膛:由外置熱源預熱；
[0016]步驟(3)、一次風通過進料口的一次風口4，將步驟(I)中所得粉料吹入燃燒爐，二次風口 5為補充爐膛內(nèi)氧氣送風;所述反應爐的爐膛溫度控制為600?850°C左右，最高溫度不能超過1200°C;
[0017]步驟(4)、經(jīng)由上步所得氣體經(jīng)由高溫尾氣出口7，進入熱量循環(huán)利用系統(tǒng)，燃燒造成的爐渣和熔融物質(zhì)則由預置排渣液口 6定期排出；
[0018]步驟(5)、對降溫后的尾氣進行氣固分離，所得固體粉末即為電解質(zhì)，氣體則進入凈化系統(tǒng)，對氣體中所含的氟物質(zhì)進行綜合回收后排放，從而達到物料全部回收、零污染排放的目的。
【主權(quán)項】
1.一種電解鋁廢陰極回收反應爐，含有爐室和爐壁，其特征在于:所述爐壁包括內(nèi)襯層、保溫層，爐壁一端設有吹料口，吹料口的周圍環(huán)布有點火器，與吹料口相對的一端設有尾氣出口，吹料口和尾氣出口所在平面的下部居中處設有排渣液腔，排渣液腔的底部設有排渣液口。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電解鋁廢陰極回收反應爐，其特征在于:所述吹料口包括一次進風口和二次進風口。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電解鋁廢陰極回收反應爐，其特征在于:所述點火器環(huán)形分布于關(guān)于吹料口為軸心，錐心角為30° < α < 60°的環(huán)形錐面上。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電解鋁廢陰極回收反應爐，其特征在于:所述尾氣出口為圓形或矩形。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電解鋁廢陰極回收反應爐，其特征在于:所述排渣液腔的腔體和水平面的夾角為45° < β < 70° ο
【專利摘要】本實用新型公開了一種電解鋁廢陰極回收反應爐，克服了現(xiàn)有技術(shù)中，電解鋁行業(yè)固體廢棄物處理仍需改進的問題。該實用新型含有爐室和爐壁，所述爐壁包括內(nèi)襯層、保溫層，爐壁一端設有吹料口，吹料口的周圍環(huán)布有點火器，與吹料口相對的一端設有尾氣出口，吹料口和尾氣出口所在平面的下部居中處設有排渣液腔，排渣液腔的底部設有排渣液口。該技術(shù)結(jié)構(gòu)簡單，可充分回收利用廢料中的電解質(zhì)和碳，電解質(zhì)直接回收，碳則以熱能的形式進行回收利用，利用其燃燒熱量，不使用或減少使用額外燃料，不產(chǎn)生廢渣、廢水。廢氣直接進入凈化系統(tǒng)，根本上改變了廢舊陰極堆放有效利用的現(xiàn)狀。
【IPC分類】C01B31/02, F23G7/00, C25C3/08
【公開號】CN205227342
【申請?zhí)枴緾N201520914605
【發(fā)明人】朱康, 陳喜平, 盧志鋒, 康曉東, 梁學民
【申請人】鄭州輕冶科技有限公司
【公開日】2016年5月11日
【申請日】2015年11月17日