废阴极炭块的简要介绍
通常情况下,通过生产1吨一次铝大约可以生产出10至15千克的废阴极碳块。用过的阴极炭块主要由碳组成,其中固定碳含量在65%-85%之间。根据电解槽的位置,每种成分的含量都不同。由于其成分中含有一定量的氟化物和氰化物,在世界上大多数国家都受到控制,进出口必须取得环境许可证。
如何综合利用铝电解槽使用过的阴极碳块,不仅关系到资源的回收,而且关系到环境保护的需要。处理废阴极碳块的主要原则一方面是无害化,另一方面是回收利用。综上所述,主要有碳回收、电解质回收和氰化物处理三个方面。
一些简单的应用建议如下:
1)高炉燃料和萤石的替代品
目前,在钢铁工业中,需要使用石灰石和萤石作助熔剂,其作用是降低熔渣的熔点和粘度。用过的炉衬中的碳完全可以代替冶金焦作为燃料。氟化物也可用作代替萤石的助熔剂。因此,用过的阴极碳块巧妙地用作添加剂,一举两得。
2)燃烧法
燃烧法是将废炭块粉碎,加入粉煤灰、石灰石等添加剂,控制危险物质的燃烧分解情况,既保证了危险物质的无害性,又利用了危险物质中碳物质的热能。99.5%的氰化物在300°C下分解,当加热到400°C时,99.8%的氰化物分解,而100%的氰化物在700°C下分解。
3)水泥生产用补充燃料
在水泥工业中,主要考虑了两种回收旧阴极衬的方法。首先,碳组分被用作燃料。其次,耐火材料可以替代原材料。水泥的成分为CaO-SiO2-Al2O3-Fe2O3,所用的阴极碳可作为制造水泥的辅助燃料,其中碱金属氟化物可作为炉料烧结反应的催化剂。因此,加入废阴极可以降低熟料的烧结温度,降低燃料消耗。在生产过程中,使用过的阴极内衬中的氧化铝和硅可以作为原材料的一部分。
然而,用过的阴极炭块并不能被所有的水泥厂所利用。由于所用的阴极炭块钠含量高,具有很强的碱性,使得生产低碱水泥产品的水泥厂不可能采用这种方法。