1.本實(shí)用新型涉及電解鋁固廢處理技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種鋁電解大修渣和鋁灰聯(lián)合處理回收冰晶石的系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

2.隨著我國(guó)鋁產(chǎn)量的提高，大修渣的外排量也在逐年增加，每生產(chǎn)1噸鋁約排放15

?

25kg大修渣。大修渣是鋁電解生產(chǎn)中不可避免的固體危險(xiǎn)廢棄物，其中主要的有毒物質(zhì)是可溶氟化物和氰化物，它們對(duì)環(huán)境包括土壤、水域和大氣危害極大。

3.大修渣的處理主要有火法和濕法兩種。火法在一定程度上可實(shí)現(xiàn)氟化物的脫除與回收，但由于其投資大，系統(tǒng)運(yùn)行不穩(wěn)定的原因，限制了其進(jìn)一步的工業(yè)化應(yīng)用與發(fā)展。濕法是通過(guò)水浸或堿浸或酸浸等方法，將大修渣中的有害物質(zhì)如f和cn浸出，然后再進(jìn)行分步處理，但其中的電解質(zhì)如氟化鈉等沒(méi)有得到有效的回收利用，從而不具備較好的經(jīng)濟(jì)性。

4.鋁灰是鋁電解過(guò)程中產(chǎn)生的一種漂浮于電解槽鋁液上的浮渣。鋁灰主要分為一次鋁灰(白灰)和二次鋁灰(黑灰)。一次鋁灰是原生鋁生產(chǎn)鋁過(guò)程中所產(chǎn)生的鋁渣，其主要成分為金屬鋁和鋁氧化物，其中金屬鋁含量可達(dá)30

?

70％。二次鋁灰是一次鋁灰或其它廢雜鋁利用物理方法或化學(xué)方法提取金屬鋁后的殘?jiān)?，金屬鋁含量低，成分相對(duì)復(fù)雜，主要包含少量的鋁(含量10wt％以下)，鹽熔劑(10％以上)，氧化物和氮化鋁(含量在15

?

30wt％)。鋁灰是一種很好的資源，但一直沒(méi)得到足夠重視，污染環(huán)境，變成危廢，二次鋁灰中含有大量的氧化鋁，氮化鋁和鹽，利用價(jià)值很高，因此尋找一種二次鋁灰資源綜合利用的好方法意義重大。

5.中國(guó)專利cn207394865提供了一種鋁電解槽大修渣的處理系統(tǒng)，包括預(yù)處理站、粉磨站、水泥窯焚燒處理爐系統(tǒng)和廢氣處理系統(tǒng)，中國(guó)專利cn204866824提供了一種鋁電解槽大修渣資源化無(wú)害化處理系統(tǒng)，包括第一反應(yīng)倉(cāng)、第二反應(yīng)倉(cāng)、第三反應(yīng)倉(cāng)、堿液倉(cāng)、浮選裝置和固液分離裝置，上述系統(tǒng)整體程序復(fù)雜，占地面積大，且破碎粉磨使用傳統(tǒng)工藝，鋁電解槽大修渣不易達(dá)到進(jìn)一步除氟除氰粒徑要求或增加操作時(shí)間。

6.目前，大修渣和鋁灰均分開(kāi)進(jìn)行處理，并分別得到相應(yīng)的最終產(chǎn)物，單一生產(chǎn)的工藝流程長(zhǎng)，產(chǎn)品出路比較困難，從而無(wú)法獲得較好的經(jīng)濟(jì)利益。將二者中有價(jià)值的成分回收后進(jìn)行結(jié)合生產(chǎn)得到新的產(chǎn)品，將得到的產(chǎn)品重新利用于電解鋁中，將有效地實(shí)現(xiàn)有害廢渣的資源化回收，且降低電解鋁的生產(chǎn)成本。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

7.本實(shí)用新型的目的在于提供一種鋁電解大修渣和鋁灰聯(lián)合處理回收冰晶石的系統(tǒng)。根據(jù)本實(shí)用新型的回收冰晶石的系統(tǒng)，通過(guò)對(duì)大修渣與鋁灰分別進(jìn)行無(wú)害化處理，將大修渣中的氟和鋁灰中的鋁進(jìn)行回收，并生產(chǎn)合成冰晶石返回鋁電解槽，既實(shí)現(xiàn)了有害廢渣的資源化回收，又降低了電解鋁的生產(chǎn)成本，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案如下：

8.根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)方面，提供了一種鋁電解大修渣和鋁灰聯(lián)合處理回收冰晶

石的系統(tǒng)，系統(tǒng)包括大修渣處理模塊、破氰沉氟模塊、鋁灰處理模塊、冰晶石合成模塊，所述大修渣處理模塊通過(guò)所述破氰沉氟模塊與所述鋁灰處理模塊連接，所述大修渣處理模塊和所述鋁灰處理模塊均與所述冰晶石合成模塊連接。

9.優(yōu)選的，所述大修渣處理模塊包括大修渣破碎球磨裝置、大修渣水浸槽、第一壓濾機(jī)、大修渣酸浸槽、第三壓濾機(jī)和hf吸收裝置，所述大修渣破碎球磨裝置通過(guò)第一提升機(jī)與所述大修渣水浸槽連接，所述大修渣水浸槽的出料口與所述第一壓濾機(jī)連接，所述第一壓濾機(jī)的出料口通過(guò)第三提升機(jī)與所述大修渣酸浸槽連接，所述第一壓濾機(jī)的出液口與所述破氰沉氟模塊連接，所述大修渣酸浸槽的出料口與所述第三壓濾機(jī)連接，所述大修渣酸浸槽的出氣口與所述hf吸收裝置連接，所述hf吸收裝置的出液口與所述冰晶石合成模塊連接。

10.優(yōu)選的，所述破氰沉氟模塊包括破氰沉氟槽和破氰沉氟壓濾機(jī)，所述破氰沉氟槽的進(jìn)料口與所述第一壓濾機(jī)的出液口連接，所述破氰沉氟槽的出料口與所述破氰沉氟壓濾機(jī)連接，所述破氰沉氟壓濾機(jī)的出料口與所述鋁灰處理模塊連接。

11.優(yōu)選的，所述鋁灰處理模塊包括鋁灰破碎球磨裝置、鋁灰水浸槽、第二壓濾機(jī)、鋁灰堿浸槽和第四壓濾機(jī)，所述鋁灰破碎球磨裝置通過(guò)第二提升機(jī)與所述鋁灰水浸槽連接，所述鋁灰水浸槽的出料口與所述第二壓濾機(jī)連接，所述第二壓濾機(jī)的出料口通過(guò)第四提升機(jī)與所述鋁灰堿浸槽連接，所述鋁灰堿浸槽的進(jìn)液口與所述破氰沉氟模塊連接，所述鋁灰堿浸槽的出液口與所述冰晶石合成模塊連接。

12.優(yōu)選的，所述冰晶石合成模塊包括冰晶石合成裝置、冰晶石分離裝置、冰晶石輸送機(jī)和干燥機(jī)，所述冰晶石合成裝置的進(jìn)料口分別與所述hf吸收裝置和第四壓濾機(jī)連接，所述冰晶石合成裝置的出料口與所述冰晶石分離裝置連接，所述冰晶石分離裝置的出料口通過(guò)所述冰晶石輸送機(jī)與所述干燥機(jī)連接。

13.本實(shí)用新型采用的上述技術(shù)方案，具有如下顯著效果：

14.(1)本實(shí)用新型對(duì)大修渣和鋁灰分別進(jìn)行無(wú)害化處理，大修渣中可溶性氟可通過(guò)沉淀得到氟化鈣產(chǎn)品，難溶性氟可通過(guò)酸浸工序得到氫氟酸作為合成冰晶石的原料；鋁灰中的有害物質(zhì)氮化鋁處理后可作為鋁源進(jìn)行冰晶石的合成。通過(guò)將大修渣和鋁灰進(jìn)行聯(lián)合處理，分別回收大修渣中的氟和鋁灰中的鋁用來(lái)合成冰晶石，冰晶石可返回電解槽進(jìn)行利用，不僅實(shí)現(xiàn)了廢渣的無(wú)害化和較大價(jià)值的資源化回收，還降低了電解鋁的生產(chǎn)成本；

15.(2)本實(shí)用新型大修渣水浸處理時(shí)形成強(qiáng)堿性溶液，強(qiáng)堿性溶液可用于鋁灰處理系統(tǒng)的堿浸工序，與鋁灰中鋁成分如鋁、氧化鋁以及氮化鋁發(fā)生反應(yīng)，在回收鋁的同時(shí)也去除了鋁灰中的主要有害成分氮化鋁，避免了單獨(dú)處理鋁灰時(shí)大量堿液的消耗，大大降低了鋁灰的處理成本，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了鋁成分的充分回收利用。

附圖說(shuō)明

16.圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。

[0017]1?

大修渣破碎球磨裝置；2

?

鋁灰破碎球磨裝置；31

?

第一提升機(jī)；32

?

第二提升機(jī)；33

?

第三提升機(jī)；34

?

第四提升機(jī)；4

?

大修渣水浸槽；5

?

大修渣酸浸槽；6

?

鋁灰水浸槽；7

?

鋁灰堿浸槽；81

?

第一壓濾機(jī)；82

?

第二壓濾機(jī)；83

?

第三壓濾機(jī)；84

?

第四壓濾機(jī)；85

?

破氰沉氟壓濾機(jī)；9

?

hf吸收裝置；10

?

冰晶石合成裝置；11

?

破氰沉氟槽；12

?

冰晶石分離裝置；13

?

冰晶石

輸送機(jī)；14

?

干燥機(jī)。

具體實(shí)施方式

[0018]

為使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下參照附圖并舉出優(yōu)選實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。然而，需要說(shuō)明的是，說(shuō)明書中列出的許多細(xì)節(jié)僅僅是為了使讀者對(duì)本實(shí)用新型的一個(gè)或多個(gè)方面有一個(gè)透徹的理解，即便沒(méi)有這些特定的細(xì)節(jié)也可以實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的這些方面。

[0019]

如圖1所示，根據(jù)本實(shí)用新型的一種鋁電解大修渣和鋁灰聯(lián)合處理回收冰晶石的系統(tǒng)，系統(tǒng)包括大修渣處理模塊、破氰沉氟模塊、鋁灰處理模塊、冰晶石合成模塊，大修渣處理模塊通過(guò)破氰沉氟模塊與鋁灰處理模塊連接，大修渣處理模塊和鋁灰處理模塊均與冰晶石合成模塊連接。

[0020]

大修渣處理模塊包括大修渣破碎球磨裝置1、大修渣水浸槽4、第一壓濾機(jī)81、大修渣酸浸槽5、第三壓濾機(jī)83和hf吸收裝置9，大修渣破碎球磨裝置1通過(guò)第一提升機(jī)31與大修渣水浸槽4連接，大修渣水浸槽4的出料口與第一壓濾機(jī)81連接，第一壓濾機(jī)81的出料口通過(guò)第三提升機(jī)33與大修渣酸浸槽5連接，第一壓濾機(jī)81的出液口與破氰沉氟模塊連接，大修渣酸浸槽5的出料口與第三壓濾機(jī)83連接，大修渣酸浸槽5的出氣口與hf吸收裝置9連接，hf吸收裝置9的出液口與冰晶石合成模塊連接。

[0021]

破氰沉氟模塊包括破氰沉氟槽11和破氰沉氟壓濾機(jī)85，破氰沉氟槽11的進(jìn)料口與第一壓濾機(jī)81的出液口連接，破氰沉氟槽11的出料口與破氰沉氟壓濾機(jī)85連接，破氰沉氟壓濾機(jī)85的出料口與鋁灰處理模塊連接。

[0022]

鋁灰處理模塊包括鋁灰破碎球磨裝置2、鋁灰水浸槽6、第二壓濾機(jī)82、鋁灰堿浸槽7和第四壓濾機(jī)84，鋁灰破碎球磨裝置2通過(guò)第二提升機(jī)32與鋁灰水浸槽6連接，鋁灰水浸槽6的出料口與第二壓濾機(jī)82連接，第二壓濾機(jī)82的出料口通過(guò)第四提升機(jī)34與鋁灰堿浸槽7連接，鋁灰堿浸槽7的進(jìn)液口與破氰沉氟模塊連接，鋁灰堿浸槽7的出液口與冰晶石合成模塊連接。

[0023]

冰晶石合成模塊包括冰晶石合成裝置10、冰晶石分離裝置12、冰晶石輸送機(jī)13和干燥機(jī)14，冰晶石合成裝置10的進(jìn)料口分別與hf吸收裝置9和第四壓濾機(jī)84連接，冰晶石合成裝置10的出料口與冰晶石分離裝置12連接，冰晶石分離裝置12的出料口通過(guò)冰晶石輸送機(jī)13與干燥機(jī)14連接。

[0024]

本實(shí)用新型在使用時(shí)，將大修渣和鋁灰分別通過(guò)大修渣破碎球磨裝置1和鋁灰破碎球磨裝置2進(jìn)行破碎球磨，大修渣破碎球磨裝置1通過(guò)第一提升機(jī)31將物料輸送至大修渣水浸槽4水浸工序，鋁灰破碎球磨裝置2通過(guò)第二提升機(jī)32將物料輸送至鋁灰水浸槽6進(jìn)行水浸工序，水浸工序結(jié)束后，大修渣水浸槽4將漿料通過(guò)泵輸送至第一壓濾機(jī)81進(jìn)行固液分離得到大修渣水浸液和大修渣水浸渣，鋁灰水浸槽6通過(guò)泵輸送至第二壓濾機(jī)82進(jìn)行固液分離得到鋁灰水浸液和鋁灰水浸渣。大修渣水浸液通過(guò)泵輸送至破氰沉氟槽11進(jìn)行破氰和沉氟處理，然后將破氰沉氟槽的產(chǎn)物通過(guò)泵輸送至第五壓濾機(jī)85進(jìn)行固液分離，得到氟化鈣產(chǎn)品和破氰沉氟后液，破氰沉氟后液通過(guò)泵輸送至鋁灰堿浸槽7以備堿浸；鋁灰水浸液送回鋁灰水浸槽6進(jìn)行循環(huán)浸出使用。將得到的大修渣水浸渣通過(guò)第三提升機(jī)33輸送至大修渣酸浸槽5進(jìn)行酸浸工序，鋁灰水浸渣通過(guò)第四提升機(jī)34輸送至鋁灰堿浸槽7進(jìn)行堿浸工

序，再將大修渣酸浸槽得到的料漿通過(guò)泵輸送至第三壓濾機(jī)83得到大修渣酸浸液和大修渣酸浸渣，鋁灰堿浸槽得到的料漿通過(guò)泵輸送至第四壓濾機(jī)84進(jìn)行固液分離得到鋁灰堿浸液和鋁灰堿浸渣。大修渣酸浸渣和鋁灰堿浸渣即達(dá)到無(wú)害化，大修渣酸浸液返回大修渣酸浸槽5循環(huán)浸出，鋁灰堿浸液通過(guò)泵輸送至冰晶石合成裝置10，大修渣酸浸槽5反應(yīng)得到的hf經(jīng)hf吸收裝置9吸收后得到氫氟酸溶液，再通過(guò)泵輸送至冰晶石合成裝置10，再進(jìn)行冰晶石合成反應(yīng)，得到冰晶石漿料。將冰晶石漿料經(jīng)冰晶石分離裝置12固液分離，通過(guò)冰晶石輸送機(jī)13送至干燥機(jī)14進(jìn)行干燥，即得到冰晶石產(chǎn)品。

[0025]

以上所述僅是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本實(shí)用新型原理的前提下，還可以作出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。技術(shù)特征：

1.一種鋁電解大修渣和鋁灰聯(lián)合處理回收冰晶石的系統(tǒng)，其特征在于：包括大修渣處理模塊、破氰沉氟模塊、鋁灰處理模塊、冰晶石合成模塊，所述大修渣處理模塊通過(guò)所述破氰沉氟模塊與所述鋁灰處理模塊連接，所述大修渣處理模塊和所述鋁灰處理模塊均與所述冰晶石合成模塊連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鋁電解大修渣和鋁灰聯(lián)合處理回收冰晶石的系統(tǒng)，其特征在于：所述大修渣處理模塊包括大修渣破碎球磨裝置、大修渣水浸槽、第一壓濾機(jī)、大修渣酸浸槽、第三壓濾機(jī)和hf吸收裝置，所述大修渣破碎球磨裝置通過(guò)第一提升機(jī)與所述大修渣水浸槽連接，所述大修渣水浸槽的出料口與所述第一壓濾機(jī)連接，所述第一壓濾機(jī)的出料口通過(guò)第三提升機(jī)與所述大修渣酸浸槽連接，所述第一壓濾機(jī)的出液口與所述破氰沉氟模塊連接，所述大修渣酸浸槽的出料口與所述第三壓濾機(jī)連接，所述大修渣酸浸槽的出氣口與所述hf吸收裝置連接，所述hf吸收裝置的出液口與所述冰晶石合成模塊連接。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種鋁電解大修渣和鋁灰聯(lián)合處理回收冰晶石的系統(tǒng)，其特征在于：所述破氰沉氟模塊包括破氰沉氟槽和破氰沉氟壓濾機(jī)，所述破氰沉氟槽的進(jìn)料口與所述第一壓濾機(jī)的出液口連接，所述破氰沉氟槽的出料口與所述破氰沉氟壓濾機(jī)連接，所述破氰沉氟壓濾機(jī)的出料口與所述鋁灰處理模塊連接。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種鋁電解大修渣和鋁灰聯(lián)合處理回收冰晶石的系統(tǒng)，其特征在于：所述鋁灰處理模塊包括鋁灰破碎球磨裝置、鋁灰水浸槽、第二壓濾機(jī)、鋁灰堿浸槽和第四壓濾機(jī)，所述鋁灰破碎球磨裝置通過(guò)第二提升機(jī)與所述鋁灰水浸槽連接，所述鋁灰水浸槽的出料口與所述第二壓濾機(jī)連接，所述第二壓濾機(jī)的出料口通過(guò)第四提升機(jī)與所述鋁灰堿浸槽連接，所述鋁灰堿浸槽的進(jìn)液口與所述破氰沉氟模塊連接，所述鋁灰堿浸槽的出液口與所述冰晶石合成模塊連接。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種鋁電解大修渣和鋁灰聯(lián)合處理回收冰晶石的系統(tǒng)，其特征在于：所述冰晶石合成模塊包括冰晶石合成裝置、冰晶石分離裝置、冰晶石輸送機(jī)和干燥機(jī)，所述冰晶石合成裝置的進(jìn)料口分別與所述hf吸收裝置和第四壓濾機(jī)連接，所述冰晶石合成裝置的出料口與所述冰晶石分離裝置連接，所述冰晶石分離裝置的出料口通過(guò)所述冰晶石輸送機(jī)與所述干燥機(jī)連接。

技術(shù)總結(jié)

本實(shí)用新型公開(kāi)了一種鋁電解大修渣和鋁灰聯(lián)合處理回收冰晶石的系統(tǒng)。系統(tǒng)包括大修渣處理模塊、破氰沉氟模塊、鋁灰處理模塊、冰晶石合成模塊，大修渣處理模塊通過(guò)破氰沉氟模塊與鋁灰處理模塊連接，大修渣處理模塊和鋁灰處理模塊均與冰晶石合成模塊連接。本實(shí)用新型通過(guò)對(duì)大修渣與鋁灰分別進(jìn)行無(wú)害化處理，將大修渣中的氟和鋁灰中的鋁進(jìn)行回收，并生產(chǎn)合成冰晶石返回鋁電解槽，既實(shí)現(xiàn)了有害廢渣的資源化回收，又降低了電解鋁的生產(chǎn)成本。又降低了電解鋁的生產(chǎn)成本。又降低了電解鋁的生產(chǎn)成本。

技術(shù)研發(fā)人員：林宏飛 陸立海 周郁文 丘能 杜建嘉 慕俊豪 黃海師

受保護(hù)的技術(shù)使用者：廣西博世科環(huán)?？萍脊煞萦邢薰?br />
技術(shù)研發(fā)日：2021.03.26

技術(shù)公布日：2021/12/21