鋁電解廢陰極碳塊無害化與資源化利用

吳巧玉

鋁電解廢陰極碳塊是鋁電解生產中電解槽大修時產生的工業廢渣，因其在使用過程中浸入大量電解質，含氟量較高，且含有微量氰化物，被列入國家危險廢物名錄［1］，屬危險廢物。目前國內的處置方法主要為堆存與焚燒兩種，其中堆存的方法占用土地資源，且為環境帶來安全隱患;焚燒處置費用高，且無法綜合利用，造成資源浪費［2］。中國鋁業貴州分公司廢陰極碳塊成分見表1，由表1可見其含C量高達69.3%，另外Na、Al等有價值成分含量也在25%以上，發熱值超過4 000大卡，為將其綜合利用，公司探索出以廢陰極碳塊在氧化鋁燒結法生產中代替部分脫硫煤這一途徑，并進入工業應用。

隨著國家和社會對環境保護重視程度的加深，相關的法規、標準要求越來越嚴，2002年以來，與危險廢物有關的一系列法規、標準陸續推出，《鋁工業污染物排放標準》也于2011年開始實施，鑒于此，項目組開展了以陰極碳塊在氧化鋁燒結法生產中代替脫硫煤的系列實驗，以詳實的試驗數據對廢陰極碳塊中有害物質轉化的機理進行分析，評價其對環境的影響，從而對這一綜合利用途徑的“無害化”展開探討。

1 試驗方案

1.1 廢陰極碳塊加工

電解槽大修刨槽的廢陰極碳塊是與保溫砂、保溫磚、耐火磚等一起防雨堆放的，經過人工的嚴格分選，挑出碳素廢料，由人工打大塊至150 mm以下，并避免粉塵的污染，用電動打砂機粉碎至氧化鋁生產要求的10 mm以下碎料。

表1 廢陰極碳塊成分分析表 %

1.2 試驗過程

確定廢陰極碳塊與無煙煤的添加比例為1:10;將廢陰極碳塊用天車抓起均勻撒在無煙煤上，摻入氧化鋁生料中，送入氧化鋁燒成窯燃燒。……