铝电解废槽衬制备岩棉系统的制作方法

本实用新型涉及一种铝电解废槽衬制备岩棉的系统，它属于铝电解技术领域。

背景技术：

电解铝废槽衬是电解铝生产过程中不可避免的固体废弃物，吨铝排放量为7.5-15kg，废槽衬里面氟化物含量通常在30-40%，氰化物含量通常在100ppm。按照《危险废物鉴别标准--浸出毒性鉴别》GB5085.3，废槽衬中氟离子含量约1000-5000mg／L，氰化物的含量10-30mg/L，均严重超标（标准中有关无机氟化物的限值为100mg/L,氰化物（CN^-）的限值5mg/L），属于危险废物（按《国家危险废物名录》，危险废物代码331-023-48），直接排放会造成环境的严重污染。2016年电解铝产量3187万吨左右，已经连续16年电解铝产量处于世界第一，约为我国有色金属总产量的50%。按照每吨原铝产生7.5～15kg废阴极炭块计算，2016年产生约22.5～45万吨废槽衬，约为全国危险废物排放量的1.5-3%。目前，国内外处置的主要方式是堆存或填埋，大部分企业没有无害化处置设施。随着新环保法的实施，电解铝废槽衬的无害化处置成为本领域技术人员急需解决的技术问题。

多年来，本领域创新及科研团队进行了大量技术路径设计、研发，取得了多路径较为全面的局部成果。经过市场调查，目前各处置系统在无害化处理电解铝废槽衬过程中普遍存在二次污染严重、设备工艺路线调整困难，设备搬迁转场成本高等技术问题。目前电解铝企业没有成熟的电解铝废槽衬无害化处置系统。

技术实现要素：

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种铝电解废槽衬制备岩棉的系统，目的是实现废槽衬的无害化、资源化利用，充分的利用废槽衬中的主要物质SiO2和AL2O3，并有效地利用了废阴极的热值，同时回收氟化盐可用于电解铝生产。

为达上述目的本实用新型是通过下述技术方案实现的：

铝电解废槽衬制备岩棉的系统，其结构如下：废槽衬料仓、添加剂料仓、废阴极料仓的出料口与高温熔炉的入料口相连，高温熔炉的烟气出口与第一烟气回收治理装置的烟气入口相连，高温熔炉的渣料出口与冷却破碎机的入料口相连，冷却破碎机的出料口与渣料仓的入口相连，渣料仓、煅烧煤矸石料仓和粉煤灰料仓的出料口与岩棉制备熔炉的入料口相连，岩棉制备熔炉的烟气出口与第二烟气回收治理装置的烟气入口相连，岩棉制备熔炉的渣料出料口与岩棉制备生产线的入料口相连。

上述的废槽衬料仓、添加剂料仓、废阴极料仓的出料口均与第一皮带输送机的入料口相连，第一皮带输送机的出料端与高温熔炉的入料口相连。

上述的渣料仓、煅烧煤矸石料仓和粉煤灰料仓的出料口与第二皮带输送机入料口相连，第二皮带输送机的出料端与岩棉制备熔炉的入料口相连。

上述的高温熔炉采用立式圆筒熔炉；岩棉制备熔炉采用立式圆筒熔炉。

上述的第一烟气回收治理装置和第二烟气回收治理装置都是由旋风除尘器、脱氟喷淋塔和布袋除尘器依次连接而成。

上述的冷却破碎机采用熔融矿物水淬机。

由于采用上述技术方案，使得本实用新型具有如下优点和效果：

本实用新型采用将废槽衬、除氟添加剂和废阴极按配比输送进入高温熔炉中，通过燃烧废阴极进行加热至1700-2000℃，高温加热后的无害化熔融态渣料经冷却破碎机冷却破碎后排出，其中原废槽衬中，有38-42%的耐材作为渣料保存下来，有28-32%的废阴极作为燃料消耗掉，有1.5-2.5右的有害氰化物高温下分解进入烟气，26-30%的氟化盐挥发进入烟气，其中85-95%的氟化盐随烟气进入净化系统回收返回电解铝生产使用，其余3-8%氟化物被固化为无害的CaF2。所制备的岩棉，其成分SiO2含量达50-57%，AL2O3含量达42-48%，为优质岩棉，部分岩棉还可作为军事用途，如军舰的保温阻燃材料。

本实用新型整套系统中，水、气污染物达标超低排放，环保达标，实能够有效提高废耐材的无害化处理效率和资源回收的最大化。本实用新型实现了废槽衬的无害化、资源化利用，充分的利用了废耐材中的主要物质SiO2和AL2O3，并有效的利用了废阴极的热值，同时回收氟化盐可用于电解铝生产，环保达标处理、符合国家最新环境保护标准和技术规范要求。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图中：1、废槽衬料仓；2、添加剂料仓；3、废阴极料仓；4、第一皮带输送机；5、高温熔炉；6、冷却破碎机；7、第一烟气回收治理装置；8、渣料仓；9、煅烧煤矸石料仓；10、粉煤灰料仓；11、第二皮带输送机；12、岩棉制备熔炉；13、第二烟气回收治理装置；14、岩棉制备生产线。

具体实施方式

下面结合附图和实施例来对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚完整的描述。显然所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1所示，本实用新型铝电解废槽衬制备岩棉的系统，其结构如下：废槽衬料仓1、添加剂料仓2、废阴极料仓3的出料口均与第一皮带输送机4的入料口相连，第一皮带输送机4的出料端与高温熔炉5的入料口相连，高温熔炉5的烟气出口与第一烟气回收治理装置7的烟气入口相连，高温熔炉5的渣料出口与冷却破碎机6的入料口相连，冷却破碎机6的出料口与渣料仓8的入口相连，渣料仓8、煅烧煤矸石料仓9和粉煤灰料仓10的出料口与第二皮带输送机11的入料口相连，第二皮带输送机11的出料端与岩棉制备熔炉12的入料口相连，岩棉制备熔炉12的烟气出口与第二烟气回收治理装置13的烟气入口相连，岩棉制备熔炉12的渣料出料口与岩棉制备生产线14的入料口相连。

上述的高温熔炉5采用立式圆筒熔炉；冷却破碎机6采用熔融矿物水淬机；岩棉制备熔炉12 采用立式圆筒熔炉。第一烟气回收治理装置7和第二烟气回收治理装置13都是由旋风除尘器、脱氟喷淋塔和布袋除尘器依次连接而成。

本实用新型采用将废槽衬、除氟添加剂和废阴极按配比输送进入高温熔炉中，通过燃烧废阴极进行加热至1700-2000℃，高温加热后的无害化熔融态渣料经冷却破碎机冷却破碎后排出，其中原废槽衬中，有38-42%的耐材作为渣料保存下来，有28-32%的废阴极作为燃料消耗掉，有1.5-2.5右的有害氰化物高温下分解进入烟气，26-30%的氟化盐挥发进入烟气，其中85-95%的氟化盐随烟气进入净化系统回收返回电解铝生产使用，其余3-8%氟化物被固化为无害的CaF2。所制备的岩棉，其成分SiO2含量达50-57%，AL2O3含量达42-48%，为优质岩棉，部分岩棉还可作为军事用途，如军舰的保温阻燃材料。

本实用新型整套系统，水、气污染物达标超低排放，环保达标，能够有效提高废耐材的无害化处理效率和资源回收的最大化。本实用新型实现了废槽衬的无害化、资源化利用，充分的利用了废耐材中的主要物质SiO2和AL2O3，并有效的利用了废阴极的热值，同时回收氟化盐可用于电解铝生产，环保达标处理、符合国家最新环境保护标准和技术规范要求。