一种铝电解槽废渣综合处理系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种铝电解槽废渣综合处理系统，属于电解铝废弃物处理技术领域。
【背景技术】
[0002]电解铝大修渣为电解铝厂废槽衬，主要包括阴极碳块、耐火砖、扎糊、保温砖、耐火粉、耐火灰浆、绝热板、渗透的金属和电解质以及少量的氮化铝和氰化物盐类，其成分按重量百分比计包括约33%的碳质材料、约30%的含氟物质、约34%的耐火保温材料(主要为氧化铝)和少量其他物质(碳化铝、氮化铝和铝铁合金等)。大修渣除去钢棒与阴极碳块后的的剩余部分，仍然含有可溶性的氟化物和少量的氰化物，被列为危险废物。废炭渣为电解铝生产过程中从阳极剥落的碳块掉入熔融电解质中并漂浮在其表面产生的废渣，主要成分为碳和电解质，其中电解质主要为冰晶石，冰晶石的重量百分比一般在40%?60%，冰晶石作为电解铝生产过程的助熔剂，使用时成本较高。阴极碳块为电解过程中作为阴极使用的碳在电解槽大修时产生的废旧物质，主要成分为碳和氟化钠，还含有少量氟化钙、冰晶石、氧化铝等，其中碳主要为石墨，石墨和氟化物均具有较高的回收利用价值。
[0003]对铝电解槽废渣的处理的传统方式中，填埋处理是应用较多的一种方式，但是这种方法对环境污染严重。为了避免环境污染，国内铝厂多采用修建无渗漏堆放场进行集中堆放，据了解，目前我国有超过200万吨的电解铝废弃物堆积，这些堆积物不仅造成由于修建和维护堆放场地的成本增加，也造成了废弃物中的可利用资源的浪费。为了提高铝电解槽大修渣中资源的利用率，现有技术中存在将大修渣作为其他产品生产的原料的处理方式，但是，作为其他产品生产的原料时，只能利用其中部分成分，而其他的大部分成分的利用率非常低，仍然造成极大的浪费。
[0004]授权公告号为0似032914341]的中国实用新型专利(授权公告日为2013年11月20日)公开了一种电解铝大修渣无害化处理系统。该系统包括给料仓、计量料仓、球磨机、计量粉仓、反应仓、压滤机和蓄水池构成，给料仓通过第一提升机与计量料仓连接，计量料仓出口与球磨机连接，球磨机通过第二提升机与计量粉仓连接，计量粉仓通过螺旋输送机与反应仓连通，在反应仓上设置调酸罐，还设置有蓄水池，蓄水池通过进水管分别与反应仓和调酸罐连通，反应仓排料口通过管道与压滤机连接。该系统通过对铝电解槽大修渣进行除氰和除氟处理，实现无害化的目的。但是，该系统仅能通过对大修渣的除氰除氟处理，使其中的有害离子变为无害物质进行排放，无法实现其中的有用资源的回收再利用，造成了资源的浪费。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于提供一种能够对铝电解槽废渣充分实现资源化、无害化的铝电解槽废渣综合处理系统。
[0006]为了实现以上目的，本发明的铝电解槽废渣综合处理系统的技术方案如下:
一种铝电解槽废渣综合处理系统，包括下面四种处理系统中的至少两种: A处理系统:包括浸出仓、反应仓，所述浸出仓的出料口与反应仓的加料口相连；
B处理系统:包括浸出仓、固液分离装置、反应仓单元，所述浸出仓的出料口与固液分离装置的加料口相连，固液分离装置的液体出口与反应仓单元的加料口相连，反应仓单元的出料口与固液分离装置的加料口相连；
C处理系统:包括浸出仓、浮选装置、固液分离装置，所述浸出仓的出料口与浮选装置的加料口相连，浮选装置的出料口与固液分离装置的加料口相连；
D处理系统:包括浸出仓以及与浸出仓相连的固液分离装置，所述浸出仓的出料口与固液分离装置的加料口相连。
[0007]本发明的铝电解槽废渣综合处理系统可以进行两个以上的工艺的运行，其中浸出仓、固液分离装置、反应仓均可以共用，能够实现不同工艺运行时的随时切换，也能够用来处理不同种类的铝电解槽废料，提高了综合处理系统的兼容性，也节约了设备成本。
[0008]所述综合处理系统包括A处理系统和B处理系统，所述A处理系统与B处理系统共用浸出仓，所述B处理系统中的反应仓单元包括反应仓，所述B处理系统与A处理系统共用反应仓。此时的综合处理系统适合于进行大修渣无害化处理工艺、大修渣回收氟化钙工艺两种工艺的运行，具体为:I)大修渣无害化工艺，将大修渣粉料加入浸出仓中，加水制浆浸出，送入反应仓，向反应仓中加入除氰剂，反应，加入除氟剂，反应，即可实现大修渣的无害化处理;2)大修渣回收氟化钙工艺，将大修渣粉料加入浸出仓中，加水制浆浸出，由固液分离装置进行固液分离，滤液送入反应仓，向反应仓中加入酸，反应，加入氟化钙回收剂，反应，由固液分离装置进行脱水后得氟化钙。
[0009]所述综合处理系统包括B处理系统和D处理系统，所述B处理系统与D处理系统共用浸出仓，所述B处理系统与D处理系统共用固液分离装置。此时的综合处理系统除了可以运行大修渣回收氟化钙工艺外，还可以运行阴极碳块回收石墨工艺，具体为:阴极碳块回收石墨工艺:将废阴极碳块粉料加入浸出仓中，加水制浆浸出后固液分离即得石墨产品，加水制浆浸出固液分离的过程可以进行多次，以提高石墨的纯度。
[0010]所述综合处理系统包括A处理系统、B处理系统和D处理系统，所述A处理系统、B处理系统、D处理系统中共用浸出仓，所述B处理系统中的反应仓单元包括反应仓，所述B处理系统与A处理系统共用反应仓，所述A处理系统与B处理系统共用固液分离装置。此时可以进行大修渣无害化处理工艺、大修渣回收氟化钙工艺及阴极碳块回收石墨工艺。
[0011]所述综合处理系统包括B处理系统、C处理系统和D处理系统，所述B处理系统、C处理系统、D处理系统共用浸出仓和固液分离装置。此时的综合处理系统除了可以运行大修渣回收氟化钙工艺及阴极碳块回收石墨工艺之外，还可以运行铝电解槽废碳渣回收冰晶石的工艺:将废碳渣粉料加入浸出仓中，加水制浆，送入浮选装置中，加浮选剂进行浮选得到上层泡沫泥浆和下层浆料，下层浆料脱水即得冰晶石，泡沫脱水得碳泥。此时，浮选装置的加料口与浸出仓的出料口相连，浮选装置的出料口与固液分离装置的加料口相连。
[0012]为了提尚最终得到的冰晶石的纯度，并能提尚系统的连续处理能力，提尚处理效率，所述浮选装置为多级浮选装置，多级浮选装置可以分级对待浮选的浆料进行浮选。多级浮选装置可以为多个依次相连的浮选机或者浮选筒。
[0013]所述综合处理系统包括A处理系统、B处理系统、C处理系统和D处理系统，所述A处理系统、B处理系统、C处理系统、D处理系统共用浸出仓，所述A处理系统、B处理系统、C处理系统共用固液分离装置，所述B处理系统中的反应仓单元包括反应仓，所述B处理系统与A处理系统共用反应仓。此时的综合处理系统可以同时适用于处理大修渣、废碳渣、废阴极碳块，并适合于进行大修渣无害化处理工艺、大修渣回收氟化钙工艺、废碳渣回收冰晶石工艺、废阴极碳块回收石墨工艺等多种工艺的运行。
[0014]所述反应仓单元包括依次相连的两个反应仓。此时的综合处理系统除了适合于进行大修渣无害化处理工艺、大修渣回收氟化钙工艺、废碳渣回收冰晶石工艺、废阴极碳块回收石墨工艺多种工艺外，还可以运行大修渣无害化联产氟化钙处理工艺、废阴极碳块回收石墨和氟化钙工艺。两个反应仓为依次相连的第一反应仓和第二反应仓，第一反应仓的出料口与第二反应仓的加料口相连，第一反应仓上设置有加酸口和氟化钙回收剂加入口，第二反应仓上设置有除氰剂加入口和除氟剂加入口。此时的综合处理系统还能进行大修渣无害化联产氟化钙工艺，具体的，将大修渣粉料加入浸出仓中，加水制浆浸出，由固液分离装置进行固液分离，滤渣加水制浆后送入第二反应仓或者送入第二反应仓加水制浆，滤液送入第一反应仓，从第一反应仓的加酸口加入酸，从氟化钙回收剂加入口加入氟化钙回收剂，由固液分离装置进行脱水后得氟化钙;对第二反应仓中的浆料，从第二反应仓上的除氟剂加入口加入除氟剂反应，从除氰剂加入口加入除氰剂反应，即实现了对大修渣的无害化联产氟化钙的工艺。另外，在具备两个反应仓之后，大修渣无害化处理工艺还可以按照如下方式进行:在第一反应仓中进行除氟处理和除氰处理中的一个，然后将浆料送入第二反应仓，进行除氟处理和除