一種從鋁電解槽大修渣中回收氟化鈣的方法及回收系統的制作方法
【專利摘要】本發明涉及一種從鋁電解槽大修渣中回收氟化鈣的方法及回收系統，屬于電解鋁廢棄物處理技術領域。本發明的從鋁電解槽大修渣中回收氟化鈣的方法包括：將大修渣粉料與水混合，浸出得浸出液；在浸出液中加入酸，調節浸出液呈中性，再加入氟化鈣回收劑，反應，固液分離，得氟化鈣固體。本發明的從鋁電解槽大修渣中回收氟化鈣的方法既避免了大修渣對環境的危害，還在一定程度上實現了大修渣的資源化。
【專利說明】
一種從鋁電解槽大修渣中回收氟化鈣的方法及回收系統
技術領域
[0001]本發明涉及一種從鋁電解槽大修渣中回收氟化鈣的方法及回收系統，屬于電解鋁廢棄物處理技術領域。
【背景技術】
[0002]鋁電解槽大修渣中含有陰極碳塊、耐火磚、扎糊、保溫磚、耐火粉、耐火灰漿、絕熱板、滲透的金屬和電解質以及少量的氮化鋁和氰化物鹽類，其成分按重量百分比計包括33%碳質材料、30%含氟物質、34%耐火保溫材料和少量其他物質，因其含有可溶性的氟化物和少量的氰化物，被列為危險廢物。鋁電解槽大修渣的產生量隨著電解鋁的產量增加而增加，因此，必須進行無害化處理。
[0003]傳統的處理方式中，填埋處理是應用較多的一種方式，但是這種方法對環境污染嚴重。為了避免環境污染，國內鋁廠多采用修建無滲漏堆放場進行集中堆放，據了解，目前我國有超過200萬噸的電解鋁廢棄物堆積，這些堆積物不僅造成由于修建和維護堆放場地的成本增加，也造成了廢棄物中的可利用資源的浪費。為了提高鋁電解槽大修渣中資源的利用率，現有技術中存在將大修渣作為其他產品生產的原料的處理方式，但是，作為其他產品生產的原料時，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，仍然造成極大的浪費。
[0004]授權公告號為CN103239828B的中國發明專利(授權公告日為2015年6月10日)公開了一種程控、手控電解鋁大修渣無害化生產工藝，該工藝采用加入除氰劑、除氟劑的方式對電解鋁大修渣進行無害化處理，具體的采用向兩個試劑倉中分別加入除氰劑和除氟劑，將經過破碎和除鐵的大修渣制成粉料，加入反應倉中，對反應倉中的粉料進行預檢，檢測其氰化物含量、氟化物含量、pH值，然后根據氰化物的含量加入適量的除氰劑反應除氰，檢測氰化物濃度小于0.5mg/L合格，再根據氟化物的含量加入適量的除氟劑和酸，進行反應除氟，至氟化物濃度小于10mg/L，pH值在6-7時合格，將反應倉內的漿料打入緩沖池，將緩沖池中的漿料打入壓濾機，壓濾機分離出來的水導入過濾槽過濾后回流至蓄水池中再次使用，壓濾機過濾出來的干泥料即為無害化處理后的大修渣。該方法能夠較為充分地實現大修渣中氰化物和氟化物的無害化處理，但是該方法沒有對其中可利用的資源加以充分利用，仍舊造成了資源的浪費。
【發明內容】
[0005]本發明的目的在于提供一種能夠對鋁電解槽大修渣實現資源化無害化的從鋁電解槽大修渣中回收氟化鈣的方法，本發明的目的還在于提供一種回收系統。
[0006]為了實現以上目的，本發明的從鋁電解槽大修渣中回收氟化鈣的方法的技術方案如下:
一種從鋁電解槽大修渣中回收氟化鈣的方法，包括如下步驟:
I)將大修渣粉料與水混合，浸出得浸出液； 2)在浸出液中加入酸，調節浸出液呈中性，再加入氟化鈣回收劑，反應，固液分離，得氟化鈣固體。
[0007]所述步驟I)中浸出液經過固液分離得到。
[0008]為了使大修渣中的氟化物和氰化物充分溶出，在制備浸出液時進行多次重復浸出。具體的，將大修渣與水混合，浸出，固液分離，將料渣加水、浸出、固液分離，得浸出液;或者將料渣多次循環進行加水、浸出、固液分離。
[0009]回收氟化鈣后的剩余物料可進一步進行無害化處理，具體是:將步驟I)中固液分離后的料渣與步驟2)中固液分離后的分離液進行除氰除氟處理。可以將上述料渣與分離液分別進行除氰除氟處理，也可以將步驟I)中固液分離得到的料渣與步驟2)中固液分離得到的分離液合并，制漿，進行除氰除氟處理。除氰除氟處理可以采用現有技術中的方法，也可以按照如下方法處理:加入除氰劑，反應;然后加入除氟劑，反應，即得。除氰劑和除氟劑加入的量可以根據對待除氰除氟處理的漿料中的氰化物、氟化物含量的檢測結果來確定。加入除氰劑或者除氟劑后的反應時間視料渣中的氟化物和氰化物的濃度來確定，一般的，反應時間優選為10_30min。
[0010]步驟I)中與大修渣粉料混合的水的量為大修渣粉料質量的3倍以上。為了提高浸出效率，加入水的量控制為大修渣粉料質量的3-5倍。
[0011]步驟2)中反應的時間一般在1min以上，以保證反應充分。反應時間進一步優化為10-30min，以提高反應效率。
[0012]所述浸出的時間一般在1min以上，以能夠保證大修渣粉料中的氟化物充分溶出。浸出時間進一步優化為10_30min。
[0013]所述氟化鈣回收劑的加入量以反應后氟離子含量小于10mg/L為準。
[0014]所述氟化鈣回收劑為氯化鈣、氫氧化鈣、氧化鈣中的一種。這些氟化鈣回收劑能夠將漿料中的可溶性氟鹽轉化為氟化鈣，并保證不弓I入其他污染物。
[0015]所用除氰劑為氯酸鈉、漂白粉、雙氧水、漂粉精、二氧化氯中的一種或者幾種。這些除氰劑均為具有氧化性、能夠將CN—轉化成N2的物質，能夠實現氰化物的的去除與料漿的無害化。
[0016]所述除氟劑為氯化鈣、氯化鋁、氯化鎂、氫氧化鈣、氧化鈣中的一種或者幾種。這些除氟劑能夠將體系中水溶性的氟離子轉化為難溶的氟化物(如氟化鈣、氟化鋁等)沉淀，進而除去氟化物。
[0017]所述酸為鹽酸。一般的，鹽酸的質量濃度為8_10%。
[0018]所述固液分離為過濾或者離心分離。所述過濾是指采用壓濾機進行壓濾。
[0019]本發明的回收系統的技術方案如下:
一種從鋁電解槽大修渣中回收氟化鈣的回收系統，包括用來對大修渣進行浸出的浸出倉、固液分離裝置及用于生成氟化鈣的反應倉單元，所述浸出倉的出料口與固液分離裝置的加料口相連，固液分離裝置的液體出口與反應倉單元的加料口相連，反應倉單元的出料口與固液分離裝置的加料口相連。
[0020]所述反應倉單元上設置有加酸口和氟化鈣回收劑加入口。
[0021]反應倉單元可以僅為一個反應倉，僅進行氟化鈣回收的反應。反應倉單元也可以包括兩個反應倉，所述反應倉單元包括用于生成氟化鈣的第一反應倉和用于進行除氰除氟處理的第二反應倉，所述第一反應倉的加料口與固液分離裝置的液體出口相連，第一反應倉的出料口與固液分離裝置的加料口相連，固液分離裝置的液體出口與第二反應倉的加料口相連，第二反應倉的加料口與固液分離裝置的固體出口相連。
[0022]第二反應倉上設置有除氰劑加入口和除氟劑加入口。
[0023]所述固液分離裝置包括第一固液分離裝置和第二固液分離裝置，第一固液分離裝置的加料口與浸出倉的出料口相連，第一固液分離裝置的液體出口與反應倉單元的加料口相連，第二固液分離裝置的加料口與反應倉單元的出料口相連。
[0024]反應倉單元包括兩個反應倉時，第一固液分離裝置的固體出口與第二反應倉的加料口相連，可以將浸出倉中的漿料分離后的料渣送入第二反應倉。在設置有第二反應倉時，第二固液分離裝置的液體出口與第二反應倉的加料口相連，可以將第一反應倉中反應后的漿料進入第二固液分離裝置中脫水后的濾液送入第二反應倉。
[0025]本發明的回收系統還包括緩沖裝置，所述緩沖裝置的入口與第一固液分離裝置的固體出口及第二固液分離裝置的液體出口相連，所述緩沖裝置的出口與反應倉單元的加料口相連。在設置有第二反應倉時，所述緩沖裝置的出口與第二反應倉的加料口相連。此時，第一固液分離裝置中分離后的料渣進入緩沖裝置，第一反應倉中反應后的漿料被第二固液分離裝置分離后的濾液也進入緩沖裝置，與第一固液分離裝置中分離后的固體料渣一起送入第二反應倉進行除氰除氟處理。
[0026]所述第一固液分離裝置的加料口與緩沖裝置的出口相連。可以將第一固液分離裝置分離后的料渣制漿后，將漿料再次送入固液分離裝置進行固液分離。
[0027]所述第二反應倉上連接有拆包機。所述除氰劑加入口和除氟劑加入口可以為一個，此時除氰除氟試劑加入口上連接一個拆包機，通過該除氰除氟施加加入口向反應倉中加入除氰劑和除氟劑。所述除氰劑加入口和除氟劑加入口可以分別為兩個:除氰劑加入口和除氟劑加入口，除氰劑加入口上連接有除氰劑拆包機，除氟劑加入口上連接有除氟劑拆包機。拆包機均通過螺旋輸送機與第二反應倉相連。拆包機也與第一反應倉的氟化鈣回收劑加入口相連，可同時用于氟化鈣回收劑的加入。
[0028]第一固液分離裝置為壓濾機。第二固液分離裝置為離心分離機。離心分離機的固體出口上連接有烘干機，以將第二反應倉中得到的氟化鈣進行烘干。
[0029]本發明的回收系統還包括與第一反應倉相連的輸料裝置，輸料裝置包括破碎機、塊料倉、給料機、球磨機、粉料倉。
[0030]破碎機上連接有振動輸送機，振動輸送機上連接有原料輸送帶，原料經原料輸送帶送至振動輸送機，由振動輸送機送入破碎機。振動輸送機上設置有除鐵裝置，用來除去原料中的鐵塊。破碎機下部設置有皮帶輸送機和滾動篩選機。
[0031 ]塊料倉下部設置有給料機，給料機的出料端與球磨機的進料口相連，用以將塊料倉中的小塊塊料輸送至球磨機進行制粉。
[0032]本發明的回收系統還包括除塵裝置，除塵裝置能夠將收集到的粉塵送入輸料裝置。
[0033]本發明的回收系統還包括循環水池和儲酸罐。循環水池分別與第一反應倉、緩沖裝置相連，用以向第一反應倉、緩沖池中加水，同時還與固液分離裝置的液體出口相連。儲酸罐通過管道與加酸口相連。
[0034]浸出倉、第一反應倉、第二反應倉、緩沖裝置中均設置有攪拌器。
[0035]本發明的回收系統還包括監測控制系統。塊料倉和粉料倉頂部均設置有漫反射測距儀。漫反射測距儀用以檢測倉內的物料高度，并通過監測控制系統換算為倉內的物料質量。浸出倉、第一反應倉、第二反應倉、循環水池、緩沖池、破碎機、塊料倉、球磨機、拆包機、儲酸罐、壓濾機、離心分離機、烘干機、噸包機、原料輸送帶、振動輸送機、皮帶輸送機、混動篩選機、螺旋輸送機、除塵裝置、給料機的進出口及其之間的連接管道上均設置有電動閥，電動閥與監測控制系統相連，用以控制各個電動閥的開啟和關閉。
[0036]浸出倉、第一反應倉、第二反應倉的側壁上以及粉料倉的底部均設置有取樣口。用以取樣檢測物料中氰化物、氟化物含量或者其pH。
[0037]本發明的從鋁電解槽大修渣中回收氟化鈣的方法通過生成氟化鈣的形式回收其中的氟化物，在一定程度上實現了大修渣的資源化，較好地實現了電解鋁廢渣的資源化處理與利用，為工業化實踐提供了設計與處理依據。
[0038]進一步的，本發明通過將大修渣回收氟化鈣后的料渣進行無害化處理，去除其中的有害物質氰化物和氟化物，避免了大修渣對環境的危害。本發明的鋁電解槽大修渣無害化聯產氟化鈣的方法，能夠徹底對鋁電解槽大修渣實現無害化處理和資源化利用，具有良好的產業化前景。
[0039]本發明的回收系統在使用時，大修渣粉料進入浸出倉，制漿，浸出，然后進行固液分離，液體進入第一反應倉，加入酸和氟化鈣回收劑，反應后的料漿過濾，得到固體氟化鈣。本發明的回收系統能夠實現在浸出倉中將大修渣粉料浸出，然后在第一反應倉中進行回收氟化鈣，即除去了大修渣中的大量氟化物，同時也回收了氟化鈣資源，具有無害化和資源化雙重效果。
[0040]進一步的，本發明的回收系統設置反應倉單元包括第一反應倉和第二反應倉，在第二反應倉中對回收氟化鈣后的漿料進行除氰除氟處理，能夠徹底實現鋁電解槽大修渣的無害化，而且能夠使浸出倉、第一反應倉、第二反應倉中分別進行不同的處理步驟，提高了回收系統的連續處理能力，提高了處理效率。
【附圖說明】
[0041]圖1為本發明的實施例1的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0042]下面結合具體實施例對本發明的技術方案進行進一步的說明。
[0043]本發明的大修渣為主要包括耐火磚、扎糊、保溫磚、耐火粉、耐火灰漿、絕熱板、滲透的金屬和電解質以及少量的氮化鋁和氰化物鹽類。
[0044]實施例1
如圖1所示，本實施例的回收系統，包括浸出倉101、反應倉單元以及與反應倉單元相連的輸料裝置、固液分離裝置、緩沖裝置，反應倉單元包括第一反應倉102、第二反應倉103，固液分離裝置包括第一固液分離裝置和第二固液分離裝置，第一固液分離裝置為板式壓濾機201，第二固液分離裝置為臥式離心分離機202，浸出倉101上設置有第一加料口 1011和第一出料口，第一反應倉102上設置有第二加料口 1021、第二出料口、加酸口 1022、氟化鈣回收劑加入口，第二反應倉103上設置有第三加料口 1031、第三出料口、除氰劑加入口 1032、除氟劑加入口 1033，壓濾機的漿料入口與第一出料口通過管道相連，壓濾機的液體出口與第二加料口通過管道相連，緩沖裝置為緩沖池4，壓濾機的固體出口通過皮帶輸送機與緩沖池的入口相連，緩沖池的出口通過管道與第三加料口相連，臥式離心分離機的漿料入口與第二出料口通過管道相連，臥式離心分離機的液體出口通過管道與緩沖池的入口相連，緩沖池上設置有攪拌裝置，能夠對送入緩沖池中的液體和固體進行攪拌，以制成漿料，緩沖池的出口還通過管道與板式壓濾機的漿料入口相連，以能夠將緩沖池中的漿料送入壓濾機中重復進行壓濾。第三出料口與板式壓濾機的漿料入口相連，將第二反應倉103中的最終的漿料進行再次壓濾。第二出料口與臥式離心分離機相連，用以將第一反應倉102中反應后的漿料進行固液分離，臥式離心分離機的固體出口通過皮帶輸送機與烘干機5相連，烘干機通過第三提升機7與噸包機6相連，以將第一反應倉102中得到的氟化鈣進行烘干、打包。
[0045]第二反應倉103上通過螺旋輸送機連接有拆包機，具體的，除氰劑加入口上通過螺旋輸送機連接有除氰劑拆包機1035，除氟劑加入口上通過螺旋輸送機連接有除氟劑拆包機1036，將袋裝的除氰劑和除氟劑放上對應的拆包機，即可實現自動拆包并向第二反應倉103中加入除氰劑或者除氟劑。
[0046]輸料裝置包括破碎機304、塊料倉308、給料機309、球磨機310、粉料倉313，破碎機上連接有振動輸送機302，振動輸送機上連接有原料輸送帶301，原料經原料輸送帶送至振動輸送機，由振動輸送機送入破碎機，振動輸送機上設置有除鐵裝置303，用來除去原料中的鐵塊，破碎機為箱式破碎機，破碎機下部設置有皮帶輸送機305和滾動篩選機306，滾動篩選機用于輸送和篩分破碎后的塊料并能夠將雜物除去，對塊料的篩分是將混雜在原料中的其他廢物如編織袋、玻璃瓶等從塊料中篩分分離開來，滾動篩選機篩選后的塊料通過皮帶輸送機輸送至第一提升機307，第一提升機與塊料倉相連，將篩分后的塊料輸送至塊料倉，塊料倉下部設置有給料機309，給料機的出料端與球磨機的進料口相連，用以將塊料倉中的塊料輸送至球磨機進行制粉，本實施例中的給料機為電磁給料機;球磨機上設置有磨頭篩，球磨機上連接有第三螺旋輸送機311，第三螺旋輸送機上連接有第二提升機312，第二提升機與粉料倉313相連，粉料倉通過第四提升機318與浸出倉1I相連。
[0047]第一提升機上連接有第一螺旋輸送機，第一螺旋輸送機上連接有第一除塵器314，第一除塵器收集的粉塵經螺旋輸送機送入第一提升機;第三螺旋輸送機上連接有第二螺旋輸送機，第二螺旋輸送機上連接有第二除塵器315，第二除塵器收集的粉塵經第二螺旋輸送機送入第三螺旋輸送機。本實施例的回收系統還包括除塵管道，振動輸送機、破碎機、皮帶輸送機、電磁給料機、球磨機、浸出倉11、第一反應倉1 2、第二反應倉103均與除塵管道相連，第一除塵器、第二除塵器也與除塵管道316相連，經過除塵器處理后的無塵空氣經風機317送入煙囪排放至大氣。
[0048]第一提升機、第二提升機、第三提升機及第四提升機均可以為現有技術中的提升機，本實施例中均為斗式提升機。第一除塵器、第二除塵器均可以為現有技術中的除塵器，本實施例中均為脈沖除塵器。
[0049 ]本實施例的回收系統還包括循環水池8和儲酸罐9，循環水池分別與浸出倉11、緩沖池相連，用以向浸出倉101、緩沖池中加水，同時還與板式壓濾機的液體出口相連，用以將第二反應倉103中最終漿料過濾后的濾液送入循環水池中循環利用。儲酸罐通過管道與加酸口相連。
[0050]浸出倉101、第一反應倉102、第二反應倉103、緩沖池中均設置有攪拌器。
[0051]塊料倉和粉料倉頂部均設置有漫反射測距儀，用以檢測倉內的物料高度，并通過監測控制系統換算為倉內的物料質量。浸出倉101、第一反應倉102、第二反應倉103、循環水池、緩沖池、破碎機、塊料倉、球磨機、拆包機、儲酸罐、壓濾機、離心分離機、烘干機、噸包機、皮帶輸送機、滾動篩選機、螺旋輸送機、除塵器、提升機、給料機的進出口及其之間的連接管道上均設置有電動閥，電動閥與監測控制系統相連，用以控制各個電動閥的開啟和關閉。浸出倉1I與循環水池之間的電動閥為單向閥。
[0052]浸出倉101、第一反應倉102、第二反應倉103的側壁上以及粉料倉的底部均設置有取樣口，用以取樣檢測。
[0053]本實施例的回收系統還包括溫度控制系統，溫度控制系統包括分別設置在浸出倉101、第一反應倉102、第二反應倉103中的溫度探桿和加熱裝置以及與其相連的溫度控制器。
[0054]本實施例的回收系統在使用時，大修渣經過破碎機破碎、篩選后進入塊料倉，經給料機送入球磨機球磨制粉，并由提升機送入粉料倉。第一除塵器、第二除塵器中收集的粉塵分別送入對應的提升機和螺旋輸送機。大修渣粉料進入浸出倉101，制漿，浸出，然后進行固液分離，液體進入第一反應倉102，加入酸和氟化鈣回收劑，反應后的料漿過濾，得到固體氟化鈣。回收氟化鈣后的分離液進入第二反應倉103進行除氰除氟處理。
[0055]在本發明的回收系統的其他實施例中，板式壓濾機的漿料入口與緩沖池的出口不相連，緩沖池中收集的濾渣不再重復進行制漿、壓濾。在其他實施例中，視大修渣原料的顆粒情況，輸料裝置可以不包括破碎機或者球磨機中的一個。在其他實施例中，固液分離裝置僅為一個臥式離心分離機，所有的固液分離均在該離心分離機中進行。當然也可以設置多個板式壓濾機或者多個臥式離心分離機或者多個板式壓濾機與多個臥式離心分離機同時使用。在其他實施例中，不包括緩沖裝置，壓濾機或者離心機分離后的固體或者液體直接送入相應的反應倉即可。在其他實施例中，除氟劑和除氰劑通過相應的除氟劑試劑倉和除氰劑試劑倉向反應倉中加料，不使用拆包機進行拆包加料。在其他實施例中，回收系統可以不包括除塵器、除塵管道、除鐵裝置、循環水池。在其他實施例中，除氟劑拆包機同時也與第一反應倉102上的氟化鈣回收劑加入口相連。
[0056]實施例2
本實施例的從鋁電解槽大修渣中回收氟化鈣的方法包括如下步驟:
1)將大修渣原料經原料輸送帶輸送至振動輸送機，經過振動輸送機上的除鐵裝置除去原料中的鐵塊，由振動輸送機送入破碎機進行破碎，將破碎后的原料塊進行篩選，直徑不大于20mm的小塊原料經提升機送入塊料倉，直徑大于20mm的大塊原料送回破碎機繼續破碎；塊料倉中的小塊原料經電磁振動給料機送入球磨機進行球磨制成原料細粉，篩分，篩出鋁塊、鐵塊等雜質后的原料細粉經第一螺旋輸送機輸送至第一提升機，由第一提升機提升送入粉料倉；
2)在浸出倉中加入水，將粉料倉中的原料細粉送入浸出倉中，原料細粉的質量與水的質量比為1:3，攪拌浸出30min得浸出漿料，使其中的可溶性氟化物和氰化物充分溶出；
3)將上述浸出漿料送入壓濾機進行脫水，得第一濾液和第一濾渣，第一濾液送入第一反應倉，第一濾渣通過皮帶輸送機送至緩沖池中，緩沖池中加入濾渣質量的3倍的水，開啟緩沖池攪拌器，攪拌30min制漿，將漿料送入壓濾機進行脫水，得第二濾液和第二濾渣，第二濾液送入第一反應倉與第一濾液合并，向第一反應倉中加入鹽酸，鹽酸的加入量以能夠調節第一反應倉中的合并濾液的pH值為中性為準，鹽酸的質量分數為8%，反應30min，然后向第一反應倉中加入氟化鈣回收劑氯化鈣，反應30min，將反應后的混合物送入離心分離機中進行離心分離，得第三濾液和第三濾渣，第三濾液送入緩沖池，第三濾渣送入烘干機烘干后經噸包機打包得氟化鈣產品；其中氟化鈣回收劑的加入量以能夠使反應后的液體中的氟離子含量小于10mg/L為準；
4)將緩沖池中收集的第三濾液與第二濾渣攪拌30min制成除氰除氟漿料，將除氰除氟漿料通過渣漿栗1037抽入第二反應倉，加入除氰劑氯酸鈉，除氰劑與除氰除氟漿料的質量比為1:15，反應lOmin，再加入除氟劑氯化鈣，除氟劑與除氰除氟漿料的質量比為3:10，反應1min，得無害化楽料；
5)步驟4)中得到的無害化漿料經管道送入壓濾機進行脫水，脫水后的濾渣即為無害化處理后的大修渣，濾液送入循環水池中重復利用。
[0057]實施例3
本實施例的從鋁電解槽大修渣中回收氟化鈣的方法包括如下步驟:
1)將大修渣原料經原料輸送帶輸送至振動輸送機，經過振動輸送機上的除鐵裝置除去原料中的鐵塊，由振動輸送機送入破碎機進行破碎，將破碎后的原料塊進行篩選，直徑不大于20mm的小塊原料經提升機送入塊料倉，直徑大于20mm的大塊原料送回破碎機繼續破碎；塊料倉中的小塊原料經電磁振動給料機送入球磨機進行球磨制成原料細粉，篩分，篩出鋁塊、鐵塊等雜質后的原料細粉經第一螺旋輸送機輸送至第一提升機，由第一提升機提升送入粉料倉；
2)在浸出倉中加入水，將粉料倉中的原料細粉送入浸出倉中，原料細粉與水的質量比為1:5，攪拌浸出1min得浸出漿料，使其中的可溶性氟化物和氰化物充分溶出；
3)將上述浸出漿料送入壓濾機進行脫水，得第一濾液和第一濾渣，第一濾液送入第一反應倉，第一濾渣通過皮帶輸送機送至緩沖池中，緩沖池中加入濾渣質量的5倍的水，開啟緩沖池攪拌器，攪拌1min制漿，將漿料送入壓濾機進行脫水，得第二濾液和第二濾渣，第二濾液送入第一反應倉與第一濾液合并，向第一反應倉中加入鹽酸，鹽酸的加入量以能夠調節第一反應倉中的合并濾液的pH值為中性為準，鹽酸的質量分數為10%，反應I Omin，然后向第一反應倉中加入氟化鈣回收劑氯化鈣，反應lOmin，將反應后的混合物送入離心分離機中進行離心分離，得第三濾液和第三濾渣，第三濾液送入緩沖池，第三濾渣送入烘干機烘干后經噸包機打包得氟化鈣產品；其中氟化鈣回收劑的加入量以能夠使反應后的液體中的氟離子含量小于10mg/L為準；
4)將緩沖池中收集的第三濾液與第二濾渣攪拌1min制成除氰除氟漿料，將除氰除氟漿料通過渣漿栗抽入第二反應倉，加入除氰劑漂白粉，除氰劑與除氰除氟漿料的質量比為1:10，反應30min，再加入除氟劑氫氧化鈣，除氟劑與除氰除氟漿料的質量比為1:2.5，反應30min，得無害化楽料；
5)步驟4)中得到的無害化漿料經管道送入壓濾機進行脫水，脫水后的濾渣即為無害化處理后的大修渣，濾液送入循環水池中重復利用。
[0058]實施例4
本實施例的從鋁電解槽大修渣中回收氟化鈣的方法包括如下步驟:
1)將大修渣原料經原料輸送帶輸送至振動輸送機，經過振動輸送機上的除鐵裝置除去原料中的鐵塊，由振動輸送機送入破碎機進行破碎，將破碎后的原料塊進行篩選，直徑不大于20mm的小塊原料經提升機送入塊料倉，直徑大于20mm的大塊原料送回破碎機繼續破碎；塊料倉中的小塊原料經電磁振動給料機送入球磨機進行球磨制成原料細粉，篩分，篩出鋁塊、鐵塊等雜質后的原料細粉經第一螺旋輸送機輸送至第一提升機，由第一提升機提升送入粉料倉；
2)在浸出倉中加入水，將粉料倉中的原料細粉送入浸出倉中，原料細粉與水的質量比為1:4，攪拌浸出20min得浸出漿料，使其中的可溶性氟化物和氰化物充分溶出；
3)將上述浸出漿料送入壓濾機進行脫水，得第一濾液和第一濾渣，第一濾液送入第一反應倉，第一濾渣通過皮帶輸送機送至緩沖池中，緩沖池中加入濾渣質量的4倍的水，開啟緩沖池攪拌器，攪拌20min制漿，將漿料送入壓濾機進行脫水，得第二濾液和第二濾渣，第二濾液送入第一反應倉與第一濾液合并，向第一反應倉中加入鹽酸，鹽酸的加入量以能夠調節第一反應倉中的合并濾液的pH值為中性為準，鹽酸的質量分數為9%，反應20min，然后向第一反應倉中加入氟化鈣回收劑氯化鈣，反應20min，將反應后的混合物送入離心分離機中進行離心分離，得第三濾液和第三濾渣，第三濾液送入緩沖池，第三濾渣送入烘干機烘干后經噸包機打包得氟化鈣產品；其中氟化鈣回收劑的加入量以能夠使反應后的液體中的氟離子含量小于10mg/L為準；
4)將緩沖池中收集的第三濾液與第二濾渣攪拌20min制成除氰除氟漿料，將除氰除氟漿料通過渣漿栗抽入第二反應倉，加入除氰劑雙氧水，除氰劑與除氰除氟漿料的質量比為1:10，反應20min，再加入除氟劑氧化鈣，除氟劑與除氰除氟漿料的質量比為1: 8，反應20min，得無害化楽料；
5)步驟4)中得到的無害化漿料經管道送入壓濾機進行脫水，脫水后的濾渣即為無害化處理后的大修渣，濾液送入循環水池中重復利用。
[0059]實施例5
本實施例的從鋁電解槽大修渣中回收氟化鈣的方法包括如下步驟:
1)將大修渣原料經原料輸送帶輸送至振動輸送機，經過振動輸送機上的除鐵裝置除去原料中的鐵塊，由振動輸送機送入破碎機進行破碎，將破碎后的原料塊進行篩選，直徑不大于20mm的小塊原料經提升機送入塊料倉，直徑大于20mm的大塊原料送回破碎機繼續破碎；塊料倉中的小塊原料經電磁振動給料機送入球磨機進行球磨制成原料細粉，篩分，篩出鋁塊、鐵塊等雜質后的原料細粉經第一螺旋輸送機輸送至第一提升機，由第一提升機提升送入粉料倉；
2)在浸出倉中加入水，將粉料倉中的原料細粉送入浸出倉中，原料細粉與水的質量比為1:4，攪拌浸出20min得浸出漿料，使其中的可溶性氟化物和氰化物充分溶出；
3)將上述浸出漿料送入壓濾機進行脫水，得第一濾液和第一濾渣，第一濾液送入第一反應倉，向第一反應倉中加入鹽酸，鹽酸的加入量以能夠調節第一反應倉中的合并濾液的pH值為中性為準，鹽酸的質量分數為9%，反應20min，然后向第一反應倉中加入氟化鈣回收劑氯化鈣，反應20min，將反應后的混合物送入離心分離機中進行離心分離，得第三濾液和第三濾渣，第三濾液送入緩沖池，第三濾渣送入烘干機烘干后經噸包機打包得氟化鈣產品；其中氟化鈣回收劑的加入量以能夠使反應后的液體中的氟離子含量小于I Omg/L為準；
4)將緩沖池中收集的第三濾液與第一濾渣攪拌20min制成除氰除氟漿料，將除氰除氟漿料通過渣漿栗抽入第二反應倉，加入除氰劑氯酸鈉，除氰劑與除氰除氟漿料的質量比為1:15，反應20min，再加入除氟劑氯化鈣，除氟劑與除氰除氟漿料的質量比為3:10，反應20min，得無害化楽料；
5)步驟4)中得到的無害化漿料經管道送入壓濾機進行脫水，脫水后的濾渣即為無害化處理后的大修渣，濾液送入循環水池中重復利用。
[0060]實施例6
本實施例與實施例4的不同之處在于，在回收氟化鈣后可以采用現有技術中的方法進行除氰除氟處理，不再進行步驟4)和步驟5)。
[0061 ]本發明的從鋁電解槽大修渣中回收氟化鈣的方法通過生成氟化鈣的形式回收其中的氟化物，并通過將大修渣進行無害化處理，去除其中的有害物質氰化物和氟化物，既避免了大修渣對環境的危害，還在一定程度上實現了大修渣的資源化，較好地實現了電解鋁廢渣的資源化處理與利用，為工業化實踐提供了設計與處理依據。以氟化物含量為3500mg/L計算，處理每噸大修渣理論上可以回收得到的氟化鈣質量為72kg。以氟化鈣市場價平均1000元/噸計算，處理I噸大修渣可回收成本72元。
【主權項】
1.一種從鋁電解槽大修渣中回收氟化鈣的方法，其特征在于，包括如下步驟: 1)將大修渣粉料與水混合，浸出得浸出液； 2)在浸出液中加入酸，調節浸出液呈中性，再加入氟化鈣回收劑，反應，固液分離，得氟化鈣固體。2.如權利要求1所述的從鋁電解槽大修渣中回收氟化鈣的方法，其特征在于，在制備浸出液時進行多次重復浸出。3.如權利要求1或2所述的從鋁電解槽大修渣中回收氟化鈣的方法，其特征在于，所述步驟I)中浸出液經過固液分離得到，將步驟I)中固液分離后的料渣與步驟2)中固液分離后的分離液進行除氰除氟處理。4.如權利要求3所述的從鋁電解槽大修渣中回收氟化鈣的方法，其特征在于，所述除氰除氟處理為:加入除氰劑，反應，然后加入除氟劑，反應，即得。5.—種從鋁電解槽大修渣中回收氟化鈣的回收系統，其特征在于，包括用來對大修渣進行浸出的浸出倉(101)、固液分離裝置及用于生成氟化鈣的反應倉單元，所述浸出倉(101)的出料口與固液分離裝置的加料口相連，固液分離裝置的液體出口與反應倉單元的加料口相連，反應倉單元的出料口與固液分離裝置的加料口相連。6.如權利要求5所述的從鋁電解槽大修渣中回收氟化鈣的回收系統，其特征在于，所述反應倉單元包括用于生成氟化鈣的第一反應倉(102)和用于進行除氰除氟處理的第二反應倉(103)，所述第一反應倉(102)的加料口與固液分離裝置的液體出口相連，第一反應倉(102)的出料口與固液分離裝置的加料口相連，固液分離裝置的液體出口與第二反應倉(103 )的加料口相連，第二反應倉(103 )的加料口與固液分離裝置的固體出口相連。7.如權利要求5或6所述的從鋁電解槽大修渣中回收氟化鈣的回收系統，其特征在于，所述固液分離裝置包括第一固液分離裝置和第二固液分離裝置，第一固液分離裝置的加料口與浸出倉(1I)的出料口相連，第一固液分離裝置的液體出口與反應倉單元的加料口相連，第二固液分離裝置的加料口與反應倉單元的出料口相連。8.如權利要求7所述的從鋁電解槽大修渣中回收氟化鈣的回收系統，其特征在于，還包括緩沖裝置，所述緩沖裝置的入口與第一固液分離裝置的固體出口及第二固液分離裝置的液體出口相連，所述緩沖裝置的出口與反應倉單元的加料口相連。9.如權利要求8所述的從鋁電解槽大修渣中回收氟化鈣的回收系統，其特征在于，所述第一固液分離裝置的加料口與緩沖裝置的出口相連。10.如權利要求6所述的從鋁電解槽大修渣中回收氟化鈣的回收系統，其特征在于，所述第二反應倉(103)上連接有拆包機。
【文檔編號】C01F11/22GK105923643SQ201610224382
【公開日】2016年9月7日
【申請日】2016年4月12日
【發明人】常醒, 王利, 楊見喜, 馬瑞娜
【申請人】鄭州鴻躍環保科技有限公司