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电解炭渣处理方案的经济性研究报告

目录前言当前炭渣的处理方法处理方法的比较结语

Page?3铝电解预焙阳极由骨料〔石油焦〕和粘结剂〔沥青〕制成，在电解铝生产过程中，碳素阳极被氧化，由于骨料和粘结剂的抗氧化能力不一致，导致局部石油焦颗粒从基体上脱落，进入熔盐电解质中形成炭渣。熔盐电解质中炭渣的存在会增加电解质的电阻率，在槽电压不变的情况下，必然导致极距减小，加剧电解质与铝液界面上铝的二次溶解，最终导致电流效率降低、阳极钢爪浸泡在熔盐电解质中等问题。因此，熔盐电解质中的炭渣必须定期打捞，在炭渣打捞过程中，局部熔盐电解质因机械夹带进入炭渣中，因此炭渣中含有大量氟化物，属于有毒固体废弃物。当前，国内铝行业产生的炭渣主要采取露天堆存的方式进行处理，其中的可溶氟随雨水渗人地下，会对土壤及地下水造成污染。随着环保问题日趋严峻、石油焦等可用碳素资源日渐紧张，政府及铝生产商已就炭渣循环利用的紧迫性达成共识。据统计,每生产一吨原铝约外排5公斤~15公斤炭渣,2014年我公司铝产量为45万吨,外排炭渣较高，约1万吨。由于受电解质的浸泡和渗透,炭渣中电解质含量很高、约占炭渣重量的30%~40%,成分主要是冰晶石、亚冰晶石,少量氧化铝和氟化钙。目前我公司铝电解产生的炭渣一般是作为废物外销，价格约为600元/吨，经外部初步加工后，以3000元/吨的价格出售，而我公司2014年外购电解质约2000余吨，直接本钱约600万元，与炭渣外销收益根本相当。但由于炭渣浮选处理后产生电解质较外购电解质多，此外还可产生炭粉，此收益与炭渣直接处理费用相比的经济性，以及多余电解质、炭粉的外销价格及应用、产生电解质的质量等实际问题；处理方案的选择、收益的比照等经济性研究，就成为此工程的重中之重。前言

目录前言当前炭渣的处理方法处理方法的比较结语一、焙烧法二、浮选法

1、火法原理焙烧法又称高温冶金。利用高温从矿石中提取金属或金属化合物的冶金过程，是提取冶金的主要方法。此过程没有水溶液参与反响，所以又称干法冶金。主要用于钢铁冶炼、有色金属造锍溶炼和熔盐电解以及铁合金生产等。火法冶金其主要反响是复原-氧化反响。炭渣焙烧主要通过高温焙烧，使炭渣中的炭氧化，所得焙烧残渣即为电解质。

2、炭渣焙烧工艺流程炭渣焙烧处理过程中，有大量氟化氢排出，在当前环保压力下，必须进过烟气处理，方可实施生产，因此烟气处理纳入炭渣焙烧生产工艺流程。2.1、炭渣焙烧工艺流程：2.2、炭渣烟气处理方案

Page?72.3、炭渣焙烧处理的本卷须知1〕、焙烧温度不能过高，以防止电解质的挥发，焙烧温度也不能过低，以保证炭完全燃烧；2〕、炭渣中的炭为焦炭，着火点高〔６３４℃〕且燃烧慢，为保证炭完全燃烧，需要参加助燃剂；3〕、为防止电解质粘附在设备内衬或盛装容器内壁上，需要参加分散剂；4〕、由于回收产品为电解质，要求助燃剂和分散剂杂质含量少、对电解工艺无负面影响；5〕、焙烧过程发生的主要反响为碳的氧化反响，为使反响快速进行，焙烧时必须保证炉窑内有充足的氧气。2、炭渣焙烧工艺流程

3、焙烧法处理炭渣质量MgF2CaF2KFfzbAlXAlF3NaF0.793.931.822.3416.23-1.0640.8547.79注：上表为焙烧炭渣采样平均值由上表可见，产品质量与电解槽电解质成分一致，该类电解质经过生产实践检验，可以返回电解槽循环利用。

4、处理本钱序号名称单位无税价碳渣单耗单价成本（元）1药剂42.91.1助燃剂kg/t0.1712020.41.2分散剂kg/t0.1515022.52辅助材料102.1机物料元/t10/103燃料及动力903.1煤kg/t0工工资1005直接处理成本242.9

Page?105、经济效益电解质回收率约：50%，直接返回到电解槽利用，价格2800元/吨，每吨碳渣生产电解质约：0.5*2800=1400.00元每吨碳渣的效益为：1400-210=1190元。

Page?116、投资预算炭渣焙烧处理投资预算序号设备名称台数价格（万元）1反射炉1152不锈钢烟道30米1.53活性碳吸附器10.84陶瓷交换器125余热回收利用器11.56风机10.157沉淀池12.58成品料池119处理工具10.510厂房地面硬化、仓储、休息室30投资预算54.95上表为投资根本测算，在实际运行过程中，根据市场行情发生波动。

7、缺点和缺乏1、在焙烧过程中产生氟化气体烟道不易全部收集，局部气体有排入大气可能；2、劳动强度大，劳动环境恶劣，人工本钱较高，个体经营按200元/天雇佣员工；3、在焙烧过程中，有火焰喷出约2米左右，不利于平安生产；4、炭渣焙烧时间较长，不利于大批量处理炭渣；5、国家相关法律法规等相关规定不利于焙烧法处理炭渣；5.1、2011版