本发明涉及电解铝废阴极炭块综合利用技术领域，具体涉及到一种用碱法处置电解槽废阴极炭块资源化的方法。
背景技术：
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赤泥电解铝工业是国民经济的基础产业，在当今社会发展中起到重要作用。铝电解在给国民经济带来大量有价值铝锭的同时，也带来了污染。最大的污染源就是大修后的固体废料一废旧阴极内衬。整个废阴极内衬的组成中，氟化物占约35％，氧化物占约14％，同时还有微量的氰化物。
氟化物和氰化物是对环境有害的物质，须将其减量化和无害化。
目前，我国电解铝厂主要采用大型预焙阳极电解槽，大修时电解槽内衬需要更换，主要包括底部的阴极炭块，耐火砖，保温砖和防渗材料及侧部的碳化硅砖。铝电解槽废阴极炭块是铝电解工业中排放的不可避免的废渣。
由于在电解过程，电解质不断渗透炭素阴极，阴极炭素材料在经过了3～5年的使用后，其中有将近一半的电解质和一些在电解过程中生成的其他物质。废旧阴极内衬中一般含有约70％的炭和30％的电解质。
有资料表明，年产40万吨电解铝厂每年的废旧阴极达8000～12000吨，全世界每年产生超过150万吨的废旧阴极内衬。如果能合理的处理和利用，将是对环境保护极大的贡献，和以及对资源极大的节约和利用。
技术实现要素：
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为了解决上述电解槽废阴极炭块的资源化利用的问题，本发明提供了一种用碱法处置电解槽废阴极炭块资源化的方法，具体技术方案如下：
碱液处置电解槽废阴极炭块资源化的方法,
步骤1、粉碎：电解槽废阴极炭块经过中碎、细碎和磨细，
步骤2、碱液浸出：与一定浓度的碱液搅拌混合浸出，最后对浸出后的浆液进行过滤洗涤，
步骤3、二次过滤：通过添加除氰剂和除氟剂，滤液再次进行过滤，二次滤液返回配置碱液，滤渣为氟化钙渣；
步骤4、洗涤固渣：对步骤2溶出后的固渣经过洗涤，洗涤液返回配碱液循环使用，
步骤5、制取成品：洗涤后的固渣为初级碳粉，初级碳粉通过添加自制混合添加剂，再次进行二次搅拌浸出及其过滤和洗涤滤液和洗涤液返回二次浸出系统自用，滤渣送到干燥窑系统进行干燥，待自然冷却。
阴极炭块经过中碎、细碎和磨细后，粒度为-100～-200目。
所述碱液为氢氧化钠溶度为65～120g/l。
碱液浸出工序的温度为50～120℃。
碱液浸出工序的碱浸停留时间为1～6h。
碱液浸出工序的碱浸液固比1:2～1:7。
所述除氰剂和除氟剂包括：次氯酸钠、石灰乳、高锰酸钾、漂白粉、聚羧酸减水剂以及聚丙烯酰胺。
所述自制混合添加剂包括：次氯酸钙、石灰乳、漂白粉、少量酸、疏水剂以及稳定剂。
二次浸出的温度为60～95℃。
二次浸出的停留时间0.5～4.5h。
二次浸出的液固比1:2～1:6。
所述滤渣干燥时间2～8h，温度80～100℃。
本发明方法获得的炭粉产品的纯度≥96％；氟离子的浸出率达到98％以上，浸出后固渣含无机氟化物<50mg/l；氰离子的浸出率达到99.9％以上，含氰化物(cn-计)含量低于0.01ug/l。
具体实施方式：
下面结合具体实施例对发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
一种用碱法处置电解槽废阴极炭块资源化的方法，该方案是将废阴极炭块先经过中碎、细碎和磨细后，其中磨细粒度要求-100～-200目。氢氧化钠溶液搅拌混合浸出，浸出温度为45～120℃，浸出碱液浓度为65～120g/l，浸出停留时间为1～6h，以及浸出的液固比为1:2～1:7；最后对浸出后的浆液进行过滤洗涤，滤液通过添加除氰剂和除氟剂，其中除氰剂和除氟剂为：次氯酸钠、石灰乳、高锰酸钾、漂白粉(次氯酸钙为主)以及聚丙烯酰胺等；滤液再次进行过滤，二次滤液返回配置碱液，滤渣为氟化钙渣；溶出后固渣经过洗涤，洗涤液返回配碱液循环使用，洗涤后的固渣为初级碳粉。初级碳粉通过添加自制混合添加剂，其中自制混合添加剂为：次氯酸钠、石灰乳、高锰酸钾、漂白粉、少量酸(盐酸或硫酸)以及稳定剂等；再次进行二次搅拌浸出及其过滤和洗涤，二次浸出在多种添加剂作用下，把炭粉中少量的氟离子转变为氟化钙固体存在，再次过滤洗涤。其中二次浸出的工艺控制条件为：温度为60～95℃、停留时间0.5～4.5h、液固比1:2～1:6，滤液和洗涤液返回二次浸出系统自用，滤渣送到干燥窑内，干燥时间2～8h，温度80～100℃，待自然冷却后取出为炭粉成品。
工艺步骤:
·将电解槽废阴极炭块经过中碎、细碎和磨细到-100～-200目，与氢氧化钠碱溶液搅拌混合成料浆，碱液65～120g/l，液固比为1:2～1:7；
·配好的料浆料输送到反应器中，浸出温度控制在45～120℃，停留时间1～6h；
·浸出后浆液进行过滤洗涤，滤液通过添加除氰剂和除氟剂，再次进行过滤，二次过滤滤液返回配置碱液，滤渣为氟化钙渣。
·溶出后固渣经过洗涤，洗涤液返回配碱液循环使用，洗涤后的固渣为初级碳粉。。
·初级碳粉通过添加自制混合添加剂，再次进行二次搅拌浸出及其过滤和洗涤，其中二次浸出的工艺控制条件为：温度为60～95℃、停留时间0.5～4.5h、液固比1:2～1:6，滤液和洗涤液返回二次浸出系统自用，固渣送干燥后得到碳粉产品。
·在干燥窑内，干燥时间2～8h，温度80～100℃，待自然冷却后取出为炭粉成品。
实施例1：工艺控制流程步骤如下:
1)将电解槽废阴极炭块经过中碎、细碎和磨细到-150目，与氢氧化钠碱溶液搅拌混合成料浆，液固比为1:4；
2)配好的料浆料输送到反应器中,浸出温度控制在110℃，停留时间3h；
3)浸出后浆液进行过滤洗涤，滤液通过添加除氰剂和除氟剂，再次进行过滤，二次过滤滤液返回配置碱液，滤渣为氟化钙渣。
4)浸出后固渣经过热水洗涤，洗涤液返回配碱液循环使用，洗涤后的固渣为初级碳粉。
5)初级碳粉通过添加自制混合添加剂，再次进行二次搅拌浸出及其过滤和洗涤，其中二次浸出的工艺控制条件为：温度为80℃、停留时间3h、液固比1:4，滤液和洗涤液返回二次浸出系统自用，固渣送干燥后得到碳粉产品。
6)在干燥窑内，干燥时间4h，温度85℃，待自然冷却后取出为炭粉成品。
实施结果为炭粉的纯度达到96.3％；氟离子的浸出率达到98.2％以上，浸出后固渣含无机氟化物为23.2mg/l；氰离子的浸出率达到99.9％以上，含氰化物(cn-计)含量低于0.01ug/l,两项均低于国家危废排放标准。
实施例2：工艺控制流程步骤如下:
1)将电解槽废阴极经过中碎、细碎和磨细到-125目，与氢氧化钠碱溶液搅拌混合成料浆，液固比为1:6；
2)配好的料浆料输送到反应器中，浸出温度控制在95℃，停留时间3h；
3)浸出后浆液进行过滤洗涤，滤液通过添加除氰剂和除氟剂，再次进行过滤，二次过滤滤液返回配置碱液，滤渣为氟化钙渣。
4)浸出后固渣经过洗涤，洗涤液返回配碱液循环使用，洗涤后的固渣为初级碳粉。。
5)初级碳粉通过添加自制混合添加剂，再次进行二次搅拌浸出及其过滤和洗涤，其中二次浸出的工艺控制条件为：温度为75℃、停留时间3.5h、液固比1:5，滤液和洗涤液返回二次浸出系统自用，固渣送干燥后得到炭粉产品。
6)在干燥窑内，干燥时间4h，温度90℃，待自然冷却后取出为成品。
实施结果为炭粉的纯度达到96.1％；氟离子的浸出率达到98.3％以上，浸出后固渣含无机氟化物为41.2mg/l；氰离子的浸出率达到99.9％以上，含氰化物(cn-计)含量低于0.01ug/l,两项均低于国家危废排放标准。
实施例3：工艺控制流程步骤如下:
1)将电解槽废阴极经过中碎、细碎和磨细到-175目，与氢氧化钠碱溶液搅拌混合成料浆，液固比为1:5；
2)配好的料浆料输送到反应器中，浸出温度控制在80℃，停留时间4.5h；
3)浸出后浆液进行过滤洗涤，滤液通过添加除氰剂和除氟剂，再次进行过滤，滤液返回配置碱液，滤渣为氟化钙渣。
4)浸出后固渣经过洗涤，洗涤液返回配碱液循环使用，洗涤后的固渣为初级碳粉。。
5)初级碳粉通过添加自制混合添加剂，再次进行二次搅拌浸出及其过滤和洗涤，其中二次浸出的工艺控制条件为：温度为85℃、停留时间3.5h、液固比1:4，滤液和洗涤液返回二次浸出系统自用，固渣送干燥后得到碳粉产品。
6)在干燥窑内，干燥时间4.5h，温度90℃，待自然冷却后取出为成品碳粉。
实施结果为炭粉的纯度达到96.5％；氟离子的浸出率达到98.1％。