铝电解废旧阴极炭块综合利用进展

铝电解废旧阴极炭块是电解铝生产排放的一种固体废弃物,对环境危害大,但同时含有大量的炭和氟化物,具有很高的回收利用价值。从废旧阴极的产生和性质出发,对废旧阴极无害化和资源化利用技术进行研究,对比分析了不同处理处置技术的优缺点和存在的问题,并对废旧阴极综合利用技术进行了展望,以期为铝电解行业绿色低碳发展提供参考。     

高温焙烧法处理铝电解废旧阴极炭块

废旧阴极炭块的无害化与资源化已成为制约铝电解行业绿色可持续发展的资源环境难题。利用高温焙烧法处理废旧阴极炭块,基于不同粒度废旧阴极炭块的工业成分和浸出毒性,探索骨料粒度和焙烧温度对高温焙烧处理效果的影响。结果表明,随着骨料粒度的增大和焙烧温度的提高,回收炭材料碳含量逐渐提高,可溶性氟化物含量大幅降低。在最佳高温焙烧参数下,回收炭材料的碳含量由65.21%提高至94.52%,F^-浸出浓度由4 018.55 mg/L降至7.63 mg/L。同时利用化学沉淀法对气态冷凝产物进行固化处理,提取高纯度的CaF₂产品,避免高浓度含氟烟气二次污染。通过高温焙烧法处理铝电解废旧阴极炭块具备技术可行性。     

高压碱浸法处理铝电解废旧阴极炭块

利用高压碱浸工艺处理废旧阴极炭块,研究了NaOH浓度、碱浸温度、液固比、反应时间对处理效果的影响,并通XRD、XRF、浸出毒性分析、SEM-EDS探索了废旧阴极炭块处理前后的物相组成、元素含量、浸出毒性、微观形貌和元素分布的变化规律。结果表明,随着NaOH浓度的增加,回收炭材料的碳纯度和F-浸出浓度分别呈现先增加后减小、先减小后增大的变化趋势,随着碱浸温度、液固比、反应时间的增加,回收炭材料的碳纯度逐渐增大,F-浸出浓度不断降低。在最佳工艺条件下,废旧阴极炭块的碳含量从60.02%提高至88.63%,氟浸出浓度含量从2 699.95 mg/L降低至22.19 mg/L,并成功利用碳酸化分解法从浸出液中提取冰晶石产品。高压碱浸工艺具备实现废旧阴极炭块无害化与资源化回收的技术可行性。     

铝电解废阴极炭块水浸研究

对铝电解废旧阴极炭块进行XRD分析,了解物相成分后反复水浸,研究水浸次数及温度对铝电解废旧阴极炭块中不同电解质浸出情况。每次水浸实验采用1~2 mm的废旧阴极炭粒,固液质量比1:5的条件下进行实验,过滤得到水浸液和炭粒,蒸发结晶水浸液并进行物相分析。实验结果表明,铝电解废旧阴极炭浸出蒸发结晶量随温度的升高,第1次浸出蒸发结晶量最大,再次水浸蒸发结晶中氟的百分含量增大。浸出温度增加30 ℃后首次浸出氟含量是升温前第1次浸出和第2次浸出氟含量总和。130 ℃浸出F、Al、Na效果较优。      

东兴铝业嘉峪关分公司铝灰渣循环利用研究

铝灰渣是铝熔铸过程中产生的废弃物。本文主要介绍了酒钢东兴铝业嘉峪关分公司铝灰渣的产生量、排放、利用情况、化学成分及表面特征,并简要介绍了铝灰渣、铝灰的循环利用途径。     

电解槽阴极炭块切削用量的选定

分析切削用量的选定对电解槽阴极炭块加工的影响，以提高炭块加工的成品率。     

一种铝电解阴极炭块与阴极钢棒组装结构

<正>专利申请号:CN201320325426.5公开号:CN203320140U申请日:2013.06.07公开日:2013.12.04申请人:湖南中大冶金设计有限公司本实用新型专利属于铝电解技术领域,特别是涉及一种铝电解阴极炭块与阴极钢棒组装结构,包括阴极炭块和阴极钢棒,所述阴极炭块底面上设有与阴极钢棒形状匹配的钢棒槽,所述钢棒槽至少有一个,其对应匹配安装的阴极钢棒也至少有一个,阴极钢棒的侧面与阴极炭块的钢棒槽内壁接触面上设     

铝电解废阴极炭块中氟化钠浸出动力学研究

废阴极炭块是铝电解槽大修时产生的危险固体废弃物,由于长期受到电解质的侵蚀而含有大量可溶性氟化物,堆存或填埋处理将造成严重的环境污染。主要研究了废阴极炭块中氟化钠的浸出动力学,揭示了温度、粒度、液固比等因素对铝电解废阴极炭块中氟化钠浸出的影响。结果表明:在液固比25mL/g、温度85℃、粒度0.058~0.075mm的条件下浸出1h,可溶氟浸出率可达98.9%,浸出渣中可溶氟含量为83.53mg/L,低于100mg/L的安全排放标准,可实现废阴极炭块的无害化处理;浸出过程符合固体膜层内扩散控制的收缩核模型,表观活化能为8.97kJ/mol。     

电解质对石墨质阴极炭块的润湿性研究

阴极炭块中石墨含量不同,电解质对其润湿性也不相同。本文研究了电解质对20％、30％、75％和100％石墨质阴极炭块的润湿性,通过对润湿角的观察和测量,比较电解质对不同石墨含量阴极炭块的润湿性,分析润湿与渗透的关系。     

电解质对石墨质阴极炭块的润湿性研究

阴极炭块中石墨含量不同,电解质对其润湿性也不相同。本文研究了电解质对20%、30%、75%和100%石墨质阴极炭块的润湿性,通过对润湿角的观察和测量,比较电解质对不同石墨含量阴极炭块的润湿性,分析润湿与渗透的关系。     

石墨化阴极炭块制备工艺探究

本文以无烟煤为主要原料,分别配以不同比例的石油焦粉,再加入20%改质沥青,人工搅拌冷混均匀,在35 MPa压力下热模压成型成一定规格的生坯,在电阻炉中焙烧后,置于石墨化炉中进行石墨化.通过检测炭块电阻率、密度、抗压强度等参数,探究炭块制备方法对其性能的影响.     

铝电解废阴极炭块回收利用综述

生产铝过程中产生的铝电解槽废阴极属于有毒有害废弃物,废旧阴极炭块的性质及处理方法已成为近些年研究热点。依照国内外研究进展,笔者综述了不同使用时间下铝电解阴极炭块破损原因及破碎程度,针对不同的破碎原因选择合理的预防手段及修复方法。研究同一铝电解槽中的废旧阴极的不同层面破损程度,以便在后期研究过程中可分类处理阴极炭块,为更好处理废旧阴极炭块提供了可能。在了解废旧阴极炭块的基础上简述了国内外目前处理铝电解废旧阴极炭块的主要方法,归纳为浮选法、化学法、高温法,简述其中具有代表性的处理工艺及优缺点,并作出了总结与展望。      

铝电解槽阴极炭块热应力分布计算

由于阳极是消耗性的,就电解槽寿命而言,阳极部分的问题很少,一般所谈到的影响电解槽寿命的问题都是发生在阴极部分,除材料的影响外,阴极结构的设计是影响槽寿命的一个重要因素。其中,阴极炭块的质量和焙烧操作是最为重要的。由于阴极结构破坏的最终原因是应力造成的,在焙烧起动初期,热应力是造成裂纹扩展的主要原因,因此对电解槽阴极炭块热应力分布进行计算是很有意义的。本文用有限单元法计算了阴极炭块的热应力分布情况,指出了热应力集中在炭块燕尾槽角部。     

铝电解槽废阴极炭块回收利用

<正> 山东铝厂“铝电解槽废阴极炭块回收利用”技术,于1988年11月16日通过了中国有色金属工业总公司组织的鉴定会。与会专家视察了现场,对该项技术给予高度评价,一致认为: (一)铝电解废阴极炭块回收利用技术,经工业生产实践考核,提供了比较齐全的鉴定资料,数据可信。 (二)电解槽废阴极炭块,去除杂物破碎后,替代部分无烟煤加入氧化铝熟料窑内,可作为脱硫     

高压浸出处理废旧阴极炭块回收石墨掺配制备铝用炭阳极的探索研究

废旧阴极炭块作为铝工业仅次于赤泥的第二大固体废物,对于生态环境具有显著污染隐患,同时富含大量优质石墨资源,兼具循环利用属性。为实现废旧阴极炭块优质石墨资源的高效循环利用,利用高压浸出处理废旧阴极炭块,系统对比了废旧阴极炭块、煅后石油焦以及不同阶段回收石墨的理化性质差异,选取回收石墨掺配制备铝电解炭阳极。结果表明,相较于煅后石油焦,回收石墨具有较为接近的工业成分、物相组成及元素含量,但晶体结构和沥青润湿性存在显著差异。鉴于此,随着回收石墨掺配量的增加,制备阳极的使用性能逐渐降低。在低掺量条件下,废旧阴极炭块回收石墨具备掺配制备铝电解炭阳极的可行性和应用潜力。     

关于阴极炭块切削刀具问题的探讨

通过阴极炭块铣削刀具的硬度和耐磨性、强度和耐热性、切削力与几何角度等问题的分析探讨,寻找提高切削刀具耐用度的有效途径,满足阴极炭块使用技术要求。     

用铸铁联接铝电解槽阴极炭块与阴极钢棒的探讨

介绍了炭糊捣固和浇注熔融铸铁两种铝电解槽阴极炭块的组装方法,对其特点进行了对比分析。     

阴极炭块材料对铝电解槽电热场影响的研究

阴极炭块材料的选取与铝电解槽的经济效益密切相关。以某180 kA级铝电解槽为例,采用有限元分析软件ANSYS建立电热场数学模型,分析比较了半石墨质、半石墨化和石墨化三种阴极炭块材料对电解槽电热场的影响。结果表明,上述三种情况下的阴极炭块欧姆压降分别为0.286 V、0.226 V和0.142 V,总散热量分别为333 kW、339 kW和346 kW,采用石墨化阴极炭块的节能效果最好,而半石墨化阴极炭块次之。