一種利用鋁電解廢碳化矽生產脫氧劑的方法
2023-06-16 12:47:51
專利名稱：一種利用鋁電解廢碳化矽生產脫氧劑的方法
技術領域：
本發明涉及鋁電解廢碳化矽回收利用技術領域，主要涉及鋁電解大修過程排放 的不包括廢炭質材料的廢碳化矽的無害化利用方法，具體涉及一種利用鋁電解廢碳化矽 生產用於煉鋼的脫氧劑的方法。
背景技術：
電解鋁廠排放的固體廢物主要是鋁電解廢槽內襯，廢槽內襯主要組成為陰極 炭塊、保溫磚、廢碳化矽、耐火磚、耐火粉(乾式防滲料)、耐火灰漿及絕熱板等。該 廢槽內襯含有大量的可溶氟化物、氰化物，屬於危險廢物，是電解鋁廠造成環境汙染的 主要因素之一。且該廢槽內襯數量較大，2005年底國內原鋁產量達到780萬噸，約產生 鋁電解槽廢槽內襯180千噸。目前我國大部分電解鋁廠對鋁電解廢槽內襯的汙染問題還沒有解決，較多採用 防滲填埋處理，但填埋處理又汙染土壤，並且隨雨水滲入地下汙染地下水；個別電解鋁 企業研究溼法技術處理廢槽內襯，但溼法技術存在容易造成二次汙染、設備腐蝕嚴重和 處理不徹底的弊端，即防滲填埋和溼法技術都不能實現廢槽內襯的無害化處理和資源化 利用。近年來出現的幹法無害化處理廢槽內襯技術在無害化處理方面取得一定突破， 該技術主要是以石灰或石灰石為反應劑，以含二氧化矽的物料為添加劑，通過焙燒處理 廢槽內襯，尾氣經淨化處理，使有害物質氟化物和氰化物達標排放。但處理後的鋁電解 槽廢內襯無法成為有價值的原料或資源，僅能作為廉價的鋪路材料利用，且火法無害化 處理成本較高，處理一噸廢內襯需960元左右。電弧爐煉鋼操作中，通常把氧化末期扒渣完畢到出鋼這段時間稱為還原期。這 段期間的主要任務是造還原渣進行擴散、脫氧、脫硫、控制化學成分和調整溫度。為提 高鋼的質量，縮短冶煉時間，簡化工藝過程並降低生產成本，多數情況下脫氧和合金化 是同時進行的，加入鋼中的脫氧劑一部分消耗於鋼的脫氧，轉化為脫氧產物排出；另一 部分則為鋼水所吸收，起合金化作用。常用的脫氧劑有Fe-Mn，Fe-Si, Mn-Si, Ca-Si 等合金。吹煉終點時，鋼液中含矽量極低，為達到各鋼號對矽含量的要求，必須以合金 料形式加入一定量的矽，此過程稱為增矽；所加入的矽除了用作脫氧劑消耗部分外，還 使鋼液中的矽增加。增矽量要經過準確計算，不可超過吹煉鋼種所允許的範圍。
發明內容
本發明的目的是提供一種鋁電解廢碳化矽的有效利用方法，且在利用過程中採取無害化處理措施，有效解決鋁電解廢碳化矽的汙染問題，實現固體廢物的資源化利用。本發明的目的是通過以下技術方案實現的
本發明使用的鋁電解廢碳化矽，涉及電解鋁生產過程中電解槽大修產生的廢碳化 矽，主要指鋁電解槽側部碳化矽磚；廢碳化矽含矽成分高，較好利用；但側部碳化矽硬 度密度大，一般不用於製造保溫材料。本發明的鋁電解廢碳化矽生產脫氧劑的方法，是通過以下步驟實現的
a、分揀分離將大修的鋁電解槽廢碳化矽與其它廢耐火材料分揀開，再用機械切除 或擠壓辦法去掉廢碳化矽表面腐蝕部分；
b、破碎將分離後的廢碳化矽破碎，再進行細碎；
C、無害化將步驟a中分離的腐蝕廢碳化矽送無害化系統進行處理；
d、配料混料將細碎後的碳化矽粉加水和膨潤土攪拌均勻；
e、成球將混配好的碳化矽物料送入團球機製成的小球。f、養護將製成的小球自然養護4 7天，即為脫氧劑。進一步的，將廢碳化矽細碎至粒度為100 200目的細粉。進一步的，加入的水佔總料質量的10 20%。進一步的，加入的膨潤土佔總料質量的1 5%。更進一步的，送入團球機製成的小球直徑為Φ2 4mm。本發明製成的脫氧劑主成份有效利用鋁電解槽廢棄的碳化矽，一是解決了廢棄 的碳化矽汙染問題，二是使廢棄的碳化矽得到充分的利用，且利用成本低廉，但生產出 的每噸脫氧劑比同類碳化矽脫氧劑節約2000元。如用於煉鋼過程，可使年產500萬噸的 鋼鐵生產企業節約成本3000萬元以上。
具體實施例方式將除去腐蝕部分的鋁電解廢碳化矽800千克，先後採用顎式破碎機、雷蒙磨或 球磨機破碎至100 200目的細粉；加入150千克水和20千克的膨潤土。將上述物料採 用攪拌機混料，保障混料均勻；同時將腐蝕的小部分廢碳化矽送無害化處理系統，需說明 的是，本實施例提到的無害化處理系統涉及本申請人另外獨立的專利技術，且不影響本 發明創造技術方案的實施，因此不做詳細介紹。然後採用團球機製成Φ2 4mm碳化矽 小球，自然養護7天，生產出碳化矽小球950千克。
權利要求
1.一種利用鋁電解廢碳化矽生產脫氧劑的方法，其特徵在於具體包括以下步驟a、分揀分離將大修的鋁電解槽廢碳化矽與其它廢耐火材料分揀開，去除廢碳化矽 表面腐蝕部分；b、破碎將分離後的廢碳化矽破碎，再進細碎；C、配料混料將細碎後的碳化矽粉加水和膨潤土攪拌均勻；d、成球將混配好的碳化矽物料製成小球；e、養護將成型後的小球自然養護4 7天，即為脫氧劑。
2.根據權利要求1所述的利用鋁電解廢碳化矽生產脫氧劑的方法，其特徵在於所 述鋁電解槽廢碳化矽為鋁電解槽側部碳化矽。
3.根據權利要求1所述的利用鋁電解廢碳化矽生產脫氧劑的方法，其特徵在於採 用機械切除或擠壓辦法去除廢碳化矽表面腐蝕部分。
4.根據權利要求1所述的利用鋁電解廢碳化矽生產脫氧劑的方法，其特徵在於步 驟b中廢碳化矽細碎至粒度為100 200目的細粉。
5.根據權利要求1所述的利用鋁電解廢碳化矽生產脫氧劑的方法，其特徵在於步 驟c中加入的水佔總料質量的10 20%。
6.根據權利要求1所述的利用鋁電解廢碳化矽生產脫氧劑的方法，其特徵在於步 驟c中加入的膨潤土佔總料質量的1 5%。
7.根據權利要求1所述的利用鋁電解廢碳化矽生產脫氧劑的方法，其特徵在於步 驟d中將混配好的碳化矽物料送入團球機製成小球,且製成的小球直徑為Φ2 4mm。
8.根據權利要求1所述的利用鋁電解廢碳化矽生產脫氧劑的方法，其特徵在於將 步驟a中分離的腐蝕廢碳化矽送無害化系統進行處理。
全文摘要
本發明的利用鋁電解廢碳化矽生產脫氧劑的方法，涉及鋁電解廢碳化矽回收利用技術領域，所述的鋁電解廢碳化矽，主要指鋁電解槽側部碳化矽磚；具體實施時，包括以下步驟(1)分揀分離，將大修的鋁電解槽廢碳化矽與其它廢耐火材料分揀開，去掉廢碳化矽表面腐蝕部分；(2)破碎，將分離後的廢碳化矽破碎、細碎；(3)無害化，將步驟(1)中分離的腐蝕廢碳化矽送無害化系統處理；(4)配料混料，將細碎後的碳化矽粉加水和樹脂攪拌均勻；(5)成球，將混配好的物料送入團球機製成小球；(6)養護，將成型後的小球自然養護4～7天，即為脫氧劑；本發明有效解決了鋁電解廢碳化矽的汙染問題，實現固體廢物的資源化利用。
文檔編號B09B3/00GK102010932SQ201010571458
公開日2011年4月13日 申請日期2010年12月3日 優先權日2010年12月3日
發明者任必軍, 馮漢偉, 張衛東, 楊會軍, 魏應偉 申請人:伊川龍海科技實業有限公司