电解槽大修渣的处理
电解槽大修渣的处理
电解槽⼤修渣的处理1前⾔铝电解槽是在⾼温熔盐状态下⽣产纯铝的⽣产设备, 电解铝⽣产主要以氧化铝为原料, 氟化盐为熔剂, 电能为热源, 在⾼温熔盐状态下进⾏的电化学反应中, 铝液沉积在阴极的表⾯, 由于电解质中钠离⼦浓度较⾼, 在阴极表⾯析出的还有⾦属钠。
由于碳素阴极对电解质熔盐的湿润性较好, 阴极内衬不可避免地受到电解质、⾦属钠、铝液的浸蚀, 由于不断遭到浸蚀, 电解槽的内衬破坏,故铝电解槽的寿命⼀般只有2～5年。
2 电解氧化铝⼯业上⼤规模⽣产电解铝的主要⼯艺过程是⼀个熔盐电化学过程,主要⽣产原理是氧化铝与炭阳极在电流作⽤下于冰晶⽯熔融盐中⽣成铝和碳的氧化物 .熔盐电解：主反应：Al2O3+2C → 2Al+CO+CO2副反应：AlF3+C → Al+CF3Na3AlF3+C → Al+NaF+CF4+F2NaF+C → Na+CF4电解过程中, 炭素阳极与氧反应⽣成CO2和CO ⽽不断消耗, 通过定期更换阳极块进⾏补充。
电解槽散发的烟⽓中含有⼤量氟化物(含⽓态氟化氢和固态氟化物)、⼆氧化硫及粉尘等⼤⽓污染物, 是电解铝企业最主要的⼤⽓污染源。
其产⽣量约为总氟20～40 kg/t，Al粉尘量也较⼤,⼤⽓污染负荷占整个电解铝⽣产系统的99%以上。
另外, 电解车间有⼀定量的⽆组织排放烟⽓及少量的粉尘污染等。
电解铝⽣产中的流程及主要污染源排放点(见图2)阳极⽣产⼯序相对较多, 其⽣产过程中的污染源也相对较多, 主要包括: ⽯油焦煅烧窑, 及少量粉尘烟⽓; 沥青熔化器产⽣的沥青烟; ⽣阳极焙烧烟⽓包括残极氟⽓化挥发逸含SO2、沥青挥发性未完全燃烧部分以及填充焦细粉等; 实践出, 填充焦及沥青所含硫燃烧⽣成SO2证明, 阳极焙烧炉的⼤⽓污染负荷占阳极⽣产系统的2 /3以上。
阳极⽣产⼯艺流程及污染物排放治理流程(见图3)。
3废渣的组成铝电解槽散发的污染物有⽓态与固态物质，⽓态主要成分是氟化氢(HF)。
固态物质有⼤颗粒物质（主要是氧化铝,碳和冰晶⽯粉尘）和电解槽⼤修废料,主要为阴极碳块、耐⽕砖、扎糊、保温砖等……吸附氟化物属危险固废；阳极废渣属⼀般固废.4 废渣的处理国外电解槽⼤修渣的处置⼤多采⽤防渗卫⽣堆埋,、卫⽣填埋是固体废弃物的最终处理⽅法, 卫⽣填埋要求堆场底层采取防渗处理, 固体废物分层作⽆害化填埋, 压实后顶层覆盖⼟层, 实现还林(耕) 的⽅法。
大修渣处理方案
铝业分公司电解铝大修渣无害化转化方案编制：审核：批准：铝业分公司二〇一七年七月一、概况电解铝工业中，铝电解槽一般在使用5～6年后需进行大修，大修时电解槽内清除的废内衬，即为电解槽大修渣。
铝业分公司每年大修电解槽约100台（正常情况下估计最大数量），每年产生大修渣约10000t,目前主要采取转运至渣场，进行填埋处理。
但由于大修渣里面含有大量可溶性氟化物、氰化物，被国家环保部门定性为危废物。
大修渣中有害物质遇水浸出渗入地下，进入地下水，对土壤和地下水系产生严重污染。
目前国家相关部门已经明确禁止批建新的大修渣储存渣场，因此现有填埋方式不能满足国家环保相关要求。
当前，环保问题国家日益关注，企业必须有义务和责任将所产生危废物无害化转化处理或回收综合利用。
2017年，铝业分公司根据集团公司安排积极开展了大修渣无害化处理项目的前期工作，经过收集资料以及调研国内相关电解铝企业，结合分公司实际，编制了本建议方案。
二、必要性铝电解槽大修渣主要包含阴极炭块、耐火砖、扎糊、保温砖、防渗浇注料、耐火灰浆及绝热板等。
由于长期高温条件下受到电解质液的侵蚀，停槽后的大修渣中含有可溶性氟化物及氰化物，其中可溶性氟化物具有强烈的腐蚀性，属于有害物质，氰化物为剧毒物质。
大修渣中氰化物和氟化物的来源：石墨电极中粘结剂沥青中带入氰化物，电极工作时高温条件下氮气和碳的相互作用生成氰化物；电解铝生产工艺中加入的氟化铝、冰晶石的熔解渗透产生氟化物。
目前，国内电解铝企业对电解槽大修渣除部分耐火材料回收利用外，其余排放途径均基本为填沟倾倒，或露天堆放，没有妥善的处置措施。
这些大修废渣受雨水冲刷和浸泡，其中的可溶性氟浸出后进入水中，渗入地下，有可能污染土壤和地下水；另外废渣长期露天堆放，渣表面风化，形成粉尘，可产生二次扬尘，污染大气。
因此，必须依靠科技进步开展电解槽大修渣的无害化转化处理或回收综合利用，才能保证电解铝行业符合国家相关环保政策的需要，实现电解铝工业的和谐可持续发展，同时改善环境，造福社会。
大修渣处理方案
铝业分公司电解铝大修渣无害化转化方案编制：审核：批准：铝业分公司二◦一七年七月一、概况电解铝工业中，铝电解槽一般在使用5〜6年后需进行大修，大修时电解槽内清除的废内衬，即为电解槽大修渣。
铝业分公司每年大修电解槽约100台（正常情况下估计最大数量），每年产生大修渣约10000t,目前主要采取转运至渣场，进行填埋处理。
但由于大修渣里面含有大量可溶性氟化物、氰化物，被国家环保部门定性为危废物。
大修渣中有害物质遇水浸出渗入地下，进入地下水，对土壤和地下水系产生严重污染。
目前国家相关部门已经明确禁止批建新的大修渣储存渣场，因此现有填埋方式不能满足国家环保相关要求。
当前，环保问题国家日益关注，企业必须有义务和责任将所产生危废物无害化转化处理或回收综合利用。
2017年，铝业分公司根据集团公司安排积极开展了大修渣无害化处理项目的前期工作，经过收集资料以及调研国内相关电解铝企业，结合分公司实际，编制了本建议方案。
二、必要性铝电解槽大修渣主要包含阴极炭块、耐火砖、扎糊、保温砖、防渗浇注料、耐火灰浆及绝热板等。
由于长期高温条件下受到电解质液的侵蚀，停槽后的大修渣中含有可溶性氟化物及氰化物，其中可溶性氟化物具有强烈的腐蚀性，属于有害物质，氰化物为剧毒物质。
大修渣中氰化物和氟化物的来源：石墨电极中粘结剂沥青中带入氰化物，电极工作时高温条件下氮气和碳的相互作用生成氰化物；电解铝生产工艺中加入的氟化铝、冰晶石的熔解渗透产生氟化物。
目前，国内电解铝企业对电解槽大修渣除部分耐火材料回收利用外，其余排放途径均基本为填沟倾倒，或露天堆放，没有妥善的处置措施。
这些大修废渣受雨水冲刷和浸泡，其中的可溶性氟浸出后进入水中，渗入地下，有可能污染土壤和地下水；另外废渣长期露天堆放，渣表面风化，形成粉尘，可产生二次扬尘，污染大气。
因此，必须依靠科技进步开展电解槽大修渣的无害化转化处理或回收综合利用，才能保证电解铝行业符合国家相关环保政策的需要，实现电解铝工业的和谐可持续发展，同时改善环境，造福社会。
大修渣处理方案
铝业分公司电解铝大修渣无害化转化方案编制：审核：批准：铝业分公司二〇一七年七月一、概况电解铝工业中，铝电解槽一般在使用5～6年后需进行大修，大修时电解槽内清除的废内衬，即为电解槽大修渣。
铝业分公司每年大修电解槽约100台（正常情况下估计最大数量），每年产生大修渣约10000t,目前主要采取转运至渣场，进行填埋处理。
但由于大修渣里面含有大量可溶性氟化物、氰化物，被国家环保部门定性为危废物。
大修渣中有害物质遇水浸出渗入地下，进入地下水，对土壤和地下水系产生严重污染。
目前国家相关部门已经明确禁止批建新的大修渣储存渣场，因此现有填埋方式不能满足国家环保相关要求。
当前，环保问题国家日益关注，企业必须有义务和责任将所产生危废物无害化转化处理或回收综合利用。
2017年，铝业分公司根据集团公司安排积极开展了大修渣无害化处理项目的前期工作，经过收集资料以及调研国内相关电解铝企业，结合分公司实际，编制了本建议方案。
二、必要性铝电解槽大修渣主要包含阴极炭块、耐火砖、扎糊、保温砖、防渗浇注料、耐火灰浆及绝热板等。
由于长期高温条件下受到电解质液的侵蚀，停槽后的大修渣中含有可溶性氟化物及氰化物，其中可溶性氟化物具有强烈的腐蚀性，属于有害物质，氰化物为剧毒物质。
大修渣中氰化物和氟化物的来源：石墨电极中粘结剂沥青中带入氰化物，电极工作时高温条件下氮气和碳的相互作用生成氰化物；电解铝生产工艺中加入的氟化铝、冰晶石的熔解渗透产生氟化物。
目前，国内电解铝企业对电解槽大修渣除部分耐火材料回收利用外，其余排放途径均基本为填沟倾倒，或露天堆放，没有妥善的处置措施。
这些大修废渣受雨水冲刷和浸泡，其中的可溶性氟浸出后进入水中，渗入地下，有可能污染土壤和地下水；另外废渣长期露天堆放，渣表面风化，形成粉尘，可产生二次扬尘，污染大气。
因此，必须依靠科技进步开展电解槽大修渣的无害化转化处理或回收综合利用，才能保证电解铝行业符合国家相关环保政策的需要，实现电解铝工业的和谐可持续发展，同时改善环境，造福社会。
大修渣处理方案
xxx有限公司大修渣处理方案文件编号：受控状态：分发号：修订次数：第 1.0 次更改持有者：铝业分公司电解铝大修渣无害化转化方案编制：审核：批准：铝业分公司二〇一七年七月一、概况电解铝工业中，铝电解槽一般在使用5～6年后需进行大修，大修时电解槽内清除的废内衬，即为电解槽大修渣。
铝业分公司每年大修电解槽约100台（正常情况下估计最大数量），每年产生大修渣约10000t,目前主要采取转运至渣场，进行填埋处理。
但由于大修渣里面含有大量可溶性氟化物、氰化物，被国家环保部门定性为危废物。
大修渣中有害物质遇水浸出渗入地下，进入地下水，对土壤和地下水系产生严重污染。
目前国家相关部门已经明确禁止批建新的大修渣储存渣场，因此现有填埋方式不能满足国家环保相关要求。
当前，环保问题国家日益关注，企业必须有义务和责任将所产生危废物无害化转化处理或回收综合利用。
2017年，铝业分公司根据集团公司安排积极开展了大修渣无害化处理项目的前期工作，经过收集资料以及调研国内相关电解铝企业，结合分公司实际，编制了本建议方案。
二、必要性铝电解槽大修渣主要包含阴极炭块、耐火砖、扎糊、保温砖、防渗浇注料、耐火灰浆及绝热板等。
由于长期高温条件下受到电解质液的侵蚀，停槽后的大修渣中含有可溶性氟化物及氰化物，其中可溶性氟化物具有强烈的腐蚀性，属于有害物质，氰化物为剧毒物质。
大修渣中氰化物和氟化物的来源：石墨电极中粘结剂沥青中带入氰化物，电极工作时高温条件下氮气和碳的相互作用生成氰化物；电解铝生产工艺中加入的氟化铝、冰晶石的熔解渗透产生氟化物。
目前，国内电解铝企业对电解槽大修渣除部分耐火材料回收利用外，其余排放途径均基本为填沟倾倒，或露天堆放，没有妥善的处置措施。
这些大修废渣受雨水冲刷和浸泡，其中的可溶性氟浸出后进入水中，渗入地下，有可能污染土壤和地下水；另外废渣长期露天堆放，渣表面风化，形成粉尘，可产生二次扬尘，污染大气。
因此，必须依靠科技进步开展电解槽大修渣的无害化转化处理或回收综合利用，才能保证电解铝行业符合国家相关环保政策的需要，实现电解铝工业的和谐可持续发展，同时改善环境，造福社会。
大修渣处理方案
铝业分公司电解铝大修渣无害化转化方案编制：审核：批准：铝业分公司二〇一七年七月一、概况电解铝工业中，铝电解槽一般在使用5～6年后需进行大修，大修时电解槽内清除的废内衬，即为电解槽大修渣。
铝业分公司每年大修电解槽约100台（正常情况下估计最大数量），每年产生大修渣约10000t,目前主要采取转运至渣场，进行填埋处理。
但由于大修渣里面含有大量可溶性氟化物、氰化物，被国家环保部门定性为危废物。
大修渣中有害物质遇水浸出渗入地下，进入地下水，对土壤和地下水系产生严重污染。
目前国家相关部门已经明确禁止批建新的大修渣储存渣场，因此现有填埋方式不能满足国家环保相关要求。
当前，环保问题国家日益关注，企业必须有义务和责任将所产生危废物无害化转化处理或回收综合利用。
2017年，铝业分公司根据集团公司安排积极开展了大修渣无害化处理项目的前期工作，经过收集资料以及调研国内相关电解铝企业，结合分公司实际，编制了本建议方案。
二、必要性铝电解槽大修渣主要包含阴极炭块、耐火砖、扎糊、保温砖、防渗浇注料、耐火灰浆及绝热板等。
由于长期高温条件下受到电解质液的侵蚀，停槽后的大修渣中含有可溶性氟化物及氰化物，其中可溶性氟化物具有强烈的腐蚀性，属于有害物质，氰化物为剧毒物质。
大修渣中氰化物和氟化物的来源：石墨电极中粘结剂沥青中带入氰化物，电极工作时高温条件下氮气和碳的相互作用生成氰化物；电解铝生产工艺中加入的氟化铝、冰晶石的熔解渗透产生氟化物。
目前，国内电解铝企业对电解槽大修渣除部分耐火材料回收利用外，其余排放途径均基本为填沟倾倒，或露天堆放，没有妥善的处置措施。
这些大修废渣受雨水冲刷和浸泡，其中的可溶性氟浸出后进入水中，渗入地下，有可能污染土壤和地下水；另外废渣长期露天堆放，渣表面风化，形成粉尘，可产生二次扬尘，污染大气。
因此，必须依靠科技进步开展电解槽大修渣的无害化转化处理或回收综合利用，才能保证电解铝行业符合国家相关环保政策的需要，实现电解铝工业的和谐可持续发展，同时改善环境，造福社会。
电解槽大修渣
电解槽大修渣污染控制及无害化处理秦祥江河南省科技咨询服务中心2007年11月电解槽大修渣污染控制及无害化处理同志们好：此次会议的召开对促进我省危险废物科学化管理、实施危险废物的有效防治、推进危险废物的无害化处理进程具有极其重要的意义。
根据会议安排，我就电解槽大修渣的产生及性质、电解槽大修渣贮存环境保护要求、电解槽大修渣填埋环境保护要求、电解槽大修渣无害化处理、推行清洁生产、从源头削减大修渣产生量五个方面谈一些个人粗浅认识，不当之处请指正。
1、铝电解槽大修渣的产生及性质1.1大修渣产生情况铝电解槽一般在使用4～5年后需进行大修，大修时清除的废内衬，即为电解槽大修渣。
大修渣主要包括阴极炭块、耐火砖、扎糊、保温砖、耐火粉、耐火灰浆及绝热板等。
其产生量约为30kg/t·Al （相对数，随槽龄长短而变），目前全国电解铝产能超过900万t/a，则大修渣产生量在27万t/a左右。
我省电解铝产能在300万t/a左右，则大修渣产生量在9万t/a左右。
而单槽大修渣产生量与电解槽电流强度密切相关，电流强度越大，单槽大修渣量越多，反之则越少，以160KA预焙槽为例，大修渣中各类物质组成情况见表1。
表1 160KA预焙槽大修渣组成情况1.2大修渣浸出毒性试验铝电解生产采用熔盐电解法。
即以氧化铝为原料，以氟化盐（冰晶石、氟化铝）为熔剂，在电解生产过程中，一部分含氟电解质被炭质槽内衬吸收，再扩散到其它筑炉材料中。
青海铝厂和贵州铝厂曾对大修渣各组份及混合样进行过浸出毒性试验，结果见表2。
表2 电解槽大修渣浸出毒性试验结果由表2可以看出，大修渣中，扎糊氟化物浸出液浓度最高，达13000mg/L，炭块次之，为3500 mg/L，其他部位相对较低。
1.3大修渣性质界定1.3.1危险废物定义及鉴别标准根据《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》规定：“危险废物是指列入国家危险废物名录或者根据国家规定的危险废物鉴别标准和鉴别方法认定的具有危险特性的废物”。
电解铝大修渣的无害化处理研究报告
电解铝大修渣的无害化处理研究报告一、引言电解铝大修渣是铝电解生产过程中产生的一种有害废渣，其中含有铝、铁、钠等多种金属物质，且具有腐蚀性和毒性。
为了减少对环境的污染，需要对电解铝大修渣进行无害化处理。
本研究旨在探索一种有效的无害化处理方法，以降低电解铝大修渣对环境的危害。
二、实验方法1.实验材料本次实验所使用的电解铝大修渣样品来自铝电解厂废渣库，样品经破碎后通过筛网筛分，取粒径为0.1-0.5mm之间的颗粒进行处理。
2.实验步骤(1)前处理：将电解铝大修渣样品进行清洗和干燥，以去除表面的杂质。
(2)碱熔处理：将清洗后的电解铝大修渣样品与碱溶液进行反应，使金属物质溶解到溶液中，并与碱溶液发生反应。
(3)酸沉淀处理：将碱熔液中的金属离子通过加酸沉淀，使金属离子转化为金属沉淀。
(4)终端处理：将金属沉淀进行干燥后，通过焙烧处理，使金属沉淀转化为稳定的无害产物。
三、实验结果经过上述处理方法，电解铝大修渣经过处理后，其是否无害化处理达到了预期的效果。
处理后的电解铝大修渣颗粒粒径较小，并且不具有腐蚀性和毒性。
处理后的金属沉淀经过焙烧处理后，其产物为稳定的无害物质，不会对环境带来任何污染。
四、讨论无害化处理电解铝大修渣的方法中，碱熔处理和酸沉淀处理是关键步骤。
碱熔处理可以将金属物质从电解铝大修渣中溶解到溶液中，然后通过酸沉淀处理，将金属离子转化为金属沉淀。
通过焙烧处理，金属沉淀可以转化为稳定的无害产物。
该方法无需添加任何特殊试剂，操作简单，成本低廉。
然而，碱熔处理和酸沉淀处理过程中会产生大量的废水和废酸。
这些废水和废酸需要进行处理，以免对环境造成污染。
因此，需要进一步改进废水处理和废酸处理方法，以实现整个处理过程的无害化。
此外，对于焙烧处理的温度和时间需要进一步研究优化。
较高的温度和时间可以更好地将金属沉淀转化为稳定的无害产物，但也会增加能源消耗和处理成本。
五、结论本研究通过碱熔处理、酸沉淀处理和焙烧处理的方法，成功实现了对电解铝大修渣的无害化处理。
电铝大修渣处置操作规程
电铝大修渣处置操作规程一、引言电铝生产过程中，大修是必不可少的一个环节。
在大修过程中，会产生大量的废渣，其中包括电解槽炉底和阴阳极泥等。
正确处理这些废渣能够实现资源循环利用，避免对环境造成污染。
本文档旨在规范电铝大修渣处置的操作流程，确保废渣的安全处理和合理利用。
二、渣处置前的准备工作1.确定处理渣的数量和种类。
2.制定废渣处理计划，包括处理方式、时间和人员安排等。
3.确保处理设备和工具的完好性。
4.召集操作人员进行培训，确保其熟悉废渣处理的操作流程和安全注意事项。
三、渣处置的操作流程1.渣料收集–在大修过程中，及时将电解槽炉底和阴阳极泥等废渣收集起来，避免散落和污染环境。
–使用对应的收集容器，如可移动的钢桶或密闭的容器，避免废渣与空气接触。
2.渣料临时存放–将收集到的废渣暂时存放在指定的区域，避免与其他物料混合。
–确保存放区域通风良好，防止由于废渣的特殊气味而产生异味。
3.渣料处理–针对不同种类的废渣，制定相应的处理方案。
–电解槽炉底渣处理：•可选择炉底渣分离设备，将金属铝和其他杂质分离开来。
•对于分离出的金属铝，可进行二次处理，以达到更高的回收利用率。
•对于其他杂质，可根据其特性进行处理，如浸泡、焙烧等方式。
–阴阳极泥处理：•进行杂质分离，将泥浆与液体分离开来。
•对于分离出的液体，可通过蒸发和过滤等方式进行处理和回收。
•对于分离出的固体泥浆，可通过压滤等方式进行固液分离，并对固体泥浆进行继续处理和回收。
4.渣料处置–对于经过处理的废渣，根据其性质合理选择处置方式。
–可将处理后的废渣卖给专门的回收公司进行再利用，或送往规定的处理场所进行安全处置。
四、渣处置的安全注意事项1.操作人员必须戴好相应的个人防护装备，包括防护眼镜、手套和口罩等。
2.在处理废渣的过程中，注意防止废渣与水或其他可燃物接触，避免发生化学反应或火灾事故。
3.对于可能带来腐蚀性或有毒性的废渣，要采取相应的防护措施，避免对操作人员和环境造成伤害。
电解槽大修渣
电解槽大修渣污染控制及无害化处理秦祥江河南省科技咨询服务中心2007年11月电解槽大修渣污染控制及无害化处理同志们好：此次会议的召开对促进我省危险废物科学化管理、实施危险废物的有效防治、推进危险废物的无害化处理进程具有极其重要的意义。
根据会议安排，我就电解槽大修渣的产生及性质、电解槽大修渣贮存环境保护要求、电解槽大修渣填埋环境保护要求、电解槽大修渣无害化处理、推行清洁生产、从源头削减大修渣产生量五个方面谈一些个人粗浅认识，不当之处请指正。
1、铝电解槽大修渣的产生及性质1.1大修渣产生情况铝电解槽一般在使用4～5年后需进行大修，大修时清除的废内衬，即为电解槽大修渣。
大修渣主要包括阴极炭块、耐火砖、扎糊、保温砖、耐火粉、耐火灰浆及绝热板等。
其产生量约为30kg/t·Al （相对数，随槽龄长短而变），目前全国电解铝产能超过900万t/a，则大修渣产生量在27万t/a左右。
我省电解铝产能在300万t/a左右，则大修渣产生量在9万t/a左右。
而单槽大修渣产生量与电解槽电流强度密切相关，电流强度越大，单槽大修渣量越多，反之则越少，以160KA预焙槽为例，大修渣中各类物质组成情况见表1。
表1 160KA预焙槽大修渣组成情况1.2大修渣浸出毒性试验铝电解生产采用熔盐电解法。
即以氧化铝为原料，以氟化盐（冰晶石、氟化铝）为熔剂，在电解生产过程中，一部分含氟电解质被炭质槽内衬吸收，再扩散到其它筑炉材料中。
青海铝厂和贵州铝厂曾对大修渣各组份及混合样进行过浸出毒性试验，结果见表2。
表2 电解槽大修渣浸出毒性试验结果由表2可以看出，大修渣中，扎糊氟化物浸出液浓度最高，达13000mg/L，炭块次之，为3500 mg/L，其他部位相对较低。
1.3大修渣性质界定1.3.1危险废物定义及鉴别标准根据《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》规定：“危险废物是指列入国家危险废物名录或者根据国家规定的危险废物鉴别标准和鉴别方法认定的具有危险特性的废物”。
电解槽大修渣的处理
1前言铝电解槽是在高温熔盐状态下生产纯铝的生产设备, 电解铝生产主要以氧化铝为原料, 氟化盐为熔剂, 电能为热源, 在高温熔盐状态下进行的电化学反应中, 铝液沉积在阴极的表面, 由于电解质中钠离子浓度较高, 在阴极表面析出的还有金属钠。
由于碳素阴极对电解质熔盐的湿润性较好, 阴极内衬不可避免地受到电解质、金属钠、铝液的浸蚀, 由于不断遭到浸蚀, 电解槽的内衬破坏, 故铝电解槽的寿命一般只有2～5年。
2 电解氧化铝工业上大规模生产电解铝的主要工艺过程是一个熔盐电化学过程,主要生产原理是氧化铝与炭阳极在电流作用下于冰晶石熔融盐中生成铝和碳的氧化物 . 熔盐电解：主反应：Al2O3+2C → 2Al+CO+CO2副反应：AlF3+C → Al+CF3Na3AlF3+C → Al+NaF+CF4+F2NaF+C → Na+CF4电解过程中, 炭素阳极与氧反应生成CO2和CO 而不断消耗, 通过定期更换阳极块进行补充。
电解槽散发的烟气中含有大量氟化物(含气态氟化氢和固态氟化物)、二氧化硫及粉尘等大气污染物, 是电解铝企业最主要的大气污染源。
其产生量约为总氟20～40 kg/t，Al粉尘量也较大,大气污染负荷占整个电解铝生产系统的99%以上。
另外, 电解车间有一定量的无组织排放烟气及少量的粉尘污染等。
电解铝生产中的流程及主要污染源排放点(见图2)阳极生产工序相对较多, 其生产过程中的污染源也相对较多, 主要包括: 石及少量粉尘烟气; 沥青熔化器产生的沥青烟; 生阳极焙烧油焦煅烧窑, 含SO2、沥青挥发性烟气包括残极氟气化挥发逸出, 填充焦及沥青所含硫燃烧生成SO2未完全燃烧部分以及填充焦细粉等; 实践证明, 阳极焙烧炉的大气污染负荷占阳极生产系统的2 /3以上。
阳极生产工艺流程及污染物排放治理流程(见图3)。
3废渣的组成铝电解槽散发的污染物有气态与固态物质，气态主要成分是氟化氢(HF)。
固态物质有大颗粒物质（主要是氧化铝,碳和冰晶石粉尘）和电解槽大修废料,主要为阴极碳块、耐火砖、扎糊、保温砖等……吸附氟化物属危险固废；阳极废渣属一般固废.4 废渣的处理国外电解槽大修渣的处置大多采用防渗卫生堆埋,、卫生填埋是固体废弃物的最终处理方法, 卫生填埋要求堆场底层采取防渗处理, 固体废物分层作无害化填埋, 压实后顶层覆盖土层, 实现还林(耕) 的方法。
电解铝大修渣处理研究进展
电解铝大修渣处理研究进展电解铝大修渣是铝电解槽内生产过程中产生的一种废渣，主要由冷凝水和被冷却的电解负极渣组成。
由于铝电解槽生产周期长、耐热耐腐蚀性强，使得大修渣几乎不需更换。
然而，随着技术的进步和环保要求的提高，对大修渣的处理与利用也提出了更高的要求。
本文将重点阐述电解铝大修渣处理的研究进展。
目前，电解铝大修渣处理主要有物理处理和化学处理两种方法。
物理处理主要包括干法处理和湿法处理两种方式。
干法处理主要是通过物理破碎、磁选和粒度分级等方法对大修渣进行分离和回收利用。
湿法处理则是采用化学方法对大修渣进行酸浸、碱浸等处理，将其转化成可利用的物质。
物理处理方法中，磁选技术是一种常用的方法。
磁选技术是利用磁性物质对大修渣中的磁性物质进行吸附和分离的过程。
研究表明，磁选技术对于大修渣中的铁、铝等金属物质具有很好的分离效果。
通过磁选过程，可以将大修渣中的金属物质有效地回收利用，降低环境污染。
化学处理方法主要是通过酸碱浸取等方法将大修渣中的金属物质溶解出来。
目前，常用的酸碱浸取方法包括硫酸浸取、氢氧化钠浸取等。
研究表明，硫酸浸取可以将大修渣中的铝、钠等金属物质溶解出来，而氢氧化钠浸取则可以将大修渣中的铁、铜等金属物质溶解出来。
通过化学处理，可以将大修渣中的有价值物质回收利用，减少碳排放量，降低资源消耗。
此外，还有一些其他的处理方法也在研究中。
比如，超声波浸取、微波场处理等新技术，在大修渣处理中也有广泛应用。
超声波浸取能够提高温度和活化溶液，从而加速金属物质的溶解过程。
微波场处理则能够通过微波辐射加热大修渣，提高渣中金属物质的溶解速度和回收率。
综上所述，电解铝大修渣处理是一个具有挑战性和潜力的课题。
通过物理处理和化学处理等方法，可以有效地回收利用大修渣中的有价值物质，减少环境污染和资源消耗。
然而，目前的研究还存在一些问题，如处理成本高、溶液回收困难等。
未来的研究应该进一步探索环保、低成本的处理方法，并加大对大修渣处理技术的推广和应用。
(2023)电解槽大修渣无害化处理项目可行性研究报告(一)
(2023)电解槽大修渣无害化处理项目可行性研究报告(一)关于“(2023)电解槽大修渣无害化处理项目可行性研究报告”的文章项目背景•电解槽大修渣是一种含有重金属物质的危险废弃物，需要进行无害化处理。
•为了遵守环保法规，在2023年之前必须对该废弃物进行合理处理。
可行性研究报告简介•该报告是为了研究该废弃物的处理方式，保证其在处理过程中不对环境造成污染，且可以得到合理的利用和处置。
•报告主要探讨了该废弃物的处理方式、处理过程中可能出现的问题以及具体实施方案等内容。
报告内容•该废弃物的特点及处理需求•无害化处理方案的可行性分析•技术路线及工艺流程的设计•安全、环保、经济可行性的评价•实施方案及预算无害化处理方案•选用高温炉进行焚烧处理，将重金属物质烧成无害的固体残渣。
•对残渣进行物理、化学等多重手段的处理，使其可以得到合理的利用和处置。
•对处理过程中出现的废气废水等进行集中处理，并满足排放标准。
实施方案及预算•计划在2022年开始设计和建设该项目，2023年开始进行废弃物处理。
•按照报告中设计的方案，进行项目实施并进行安全、环保监管。
•预算方面，按照报告中的成本预估，需要投入5000万人民币左右。
结论•该项目的可行性得到了充分的分析和论证，具有良好的经济、安全和环保效益。
•该项目的落实将有助于保障环境安全，促进可持续发展，符合国家环保政策。
可能出现的问题及解决方法•废气废水对环境的影响问题：选用集中处理方式，使用高效净化设备和技术手段，确保排放符合国家要求。
•处理成本高问题：采用多种处理方式，精细化管理，降低运营成本，提高效益。
•技术难度大问题：加强技术创新和培训，掌握先进技术，以人才为基础保障项目顺利实施。
后续措施•应建立相关监管体系和法规法律，确保项目安全顺利进行，并定期进行安全环保效益的评估。
•应提高公众对环保意识和对该项目的了解和认可，同时也应加强与相关企业的合作，实现共赢局面。
总结•该报告详细分析了电解槽大修渣无害化处理项目的可行性，提出了完善的处理方案，并对可能出现的问题和后续措施进行了充分的探讨。
大修渣处理方案
铝业分公司电解铝大修渣无害化转化方案编制：审核：批准：铝业分公司二〇一七年七月一、概况电解铝工业中，铝电解槽一般在使用5～6年后需进行大修，大修时电解槽内清除的废内衬，即为电解槽大修渣。
铝业分公司每年大修电解槽约100台（正常情况下估计最大数量），每年产生大修渣约10000t,目前主要采取转运至渣场，进行填埋处理。
但由于大修渣里面含有大量可溶性氟化物、氰化物，被国家环保部门定性为危废物。
大修渣中有害物质遇水浸出渗入地下，进入地下水，对土壤和地下水系产生严重污染。
目前国家相关部门已经明确禁止批建新的大修渣储存渣场，因此现有填埋方式不能满足国家环保相关要求。
当前，环保问题国家日益关注，企业必须有义务和责任将所产生危废物无害化转化处理或回收综合利用。
2017年，铝业分公司根据集团公司安排积极开展了大修渣无害化处理项目的前期工作，经过收集资料以及调研国内相关电解铝企业，结合分公司实际，编制了本建议方案。
二、必要性铝电解槽大修渣主要包含阴极炭块、耐火砖、扎糊、保温砖、防渗浇注料、耐火灰浆及绝热板等。
由于长期高温条件下受到电解质液的侵蚀，停槽后的大修渣中含有可溶性氟化物及氰化物，其中可溶性氟化物具有强烈的腐蚀性，属于有害物质，氰化物为剧毒物质。
大修渣中氰化物和氟化物的来源：石墨电极中粘结剂沥青中带入氰化物，电极工作时高温条件下氮气和碳的相互作用生成氰化物；电解铝生产工艺中加入的氟化铝、冰晶石的熔解渗透产生氟化物。
目前，国内电解铝企业对电解槽大修渣除部分耐火材料回收利用外，其余排放途径均基本为填沟倾倒，或露天堆放，没有妥善的处置措施。
这些大修废渣受雨水冲刷和浸泡，其中的可溶性氟浸出后进入水中，渗入地下，有可能污染土壤和地下水；另外废渣长期露天堆放，渣表面风化，形成粉尘，可产生二次扬尘，污染大气。
因此，必须依靠科技进步开展电解槽大修渣的无害化转化处理或回收综合利用，才能保证电解铝行业符合国家相关环保政策的需要，实现电解铝工业的和谐可持续发展，同时改善环境，造福社会。
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1前言铝电解槽是在高温熔盐状态下生产纯铝的生产设备, 电解铝生产主要以氧化铝为原料, 氟化盐为熔剂, 电能为热源, 在高温熔盐状态下进行的电化学反应中, 铝液沉积在阴极的表面, 由于电解质中钠离子浓度较高, 在阴极表面析出的还有金属钠。
由于碳素阴极对电解质熔盐的湿润性较好, 阴极内衬不可避免地受到电解质、金属钠、铝液的浸蚀, 由于不断遭到浸蚀, 电解槽的内衬破坏, 故铝电解槽的寿命一般只有2～5年。
2 电解氧化铝工业上大规模生产电解铝的主要工艺过程是一个熔盐电化学过程,主要生产原理是氧化铝与炭阳极在电流作用下于冰晶石熔融盐中生成铝和碳的氧化物 .熔盐电解：主反应：Al2O3+2C → 2Al+CO+CO2副反应：AlF3+C → Al+CF3Na3AlF3+C → Al+NaF+CF4+F2NaF+C → Na+CF4电解过程中, 炭素阳极与氧反应生成CO2和CO 而不断消耗, 通过定期更换阳极块进行补充。
电解槽散发的烟气中含有大量氟化物(含气态氟化氢和固态氟化物)、二氧化硫及粉尘等大气污染物, 是电解铝企业最主要的大气污染源。
其产生量约为总氟20～40 kg/t，Al粉尘量也较大,大气污染负荷占整个电解铝生产系统的99%以上。
另外, 电解车间有一定量的无组织排放烟气及少量的粉尘污染等。
电解铝生产中的流程及主要污染源排放点(见图2)阳极生产工序相对较多, 其生产过程中的污染源也相对较多, 主要包括: 石油焦煅烧窑,含SO及少量粉尘烟气; 沥青熔化器产生的沥青烟; 生阳极焙烧烟气包括残极氟气化挥发逸2、沥青挥发性未完全燃烧部分以及填充焦细粉等; 实践出, 填充焦及沥青所含硫燃烧生成SO2证明, 阳极焙烧炉的大气污染负荷占阳极生产系统的2 /3以上。
阳极生产工艺流程及污染物排放治理流程(见图3)。
3废渣的组成铝电解槽散发的污染物有气态与固态物质，气态主要成分是氟化氢(HF)。
固态物质有大颗粒物质（主要是氧化铝,碳和冰晶石粉尘）和电解槽大修废料,主要为阴极碳块、耐火砖、扎糊、保温砖等……吸附氟化物属危险固废；阳极废渣属一般固废.4 废渣的处理国外电解槽大修渣的处置大多采用防渗卫生堆埋,、卫生填埋是固体废弃物的最终处理方法, 卫生填埋要求堆场底层采取防渗处理, 固体废物分层作无害化填埋, 压实后顶层覆盖土层, 实现还林(耕) 的方法。
卫生填埋要求做到安全堆存, 无塌陷, 不留隐患, 并做到无害化, 不污染土地及地下水。
(1) 堆场的防渗处理。
电解大修渣堆场防渗系数K ≤1×10- 7cm /s [ 2 ] , 而平果县天然粘土防渗系数达到1×10-8cm/s, 天然粘土经夯实后即可满足要求。
为了进一步防止氟离子向下渗透, 渣场底部可铺一层石灰渣。
为了防雨水浸泡, 应在渣场周围开挖雨水导流明渠。
(2) 大修渣的分层堆放。
平果铝氧化铝厂采用拜尔法生产工艺, 生石灰化浆后石灰渣较多,石灰渣的主要成分为CaO , 潮解后生成氢氧化钙, 含有大量的有效钙。
将石灰渣与电解大修渣混合堆存, 大修渣中的可溶氟与石灰渣中的钙发生如下反应: 2F- +Ca2+ = CaF↓K sp =22. 7×10- 11, 反应较彻底, 达到固氟的目的, 实现电解渣堆存的无害化。
由于大修渣含氟360 kg/t (渣) , 可溶性氟达到16.4～56 kg/t(渣) , 按可溶性氟计算, 每吨渣需要100 kg 石灰渣(有效成分30% ) , 由于堆存时混合不均匀, 不均匀系数最大达10 以上, 实际采用石灰渣渗入量为1t大修渣掺入1t石灰渣。
(3) 大修渣的顺序堆存。
为了充分利用土地资源, 在堆场堆存管理中, 应采用分格填埋的方法, 即将整个堆场分成若干部分, 分别堆放, 每分格堆满后分别覆土、种草、种树或还耕但也有对电解渣采用焚烧处理或利用余热或用于发电厂代替部分燃煤，目前, 在国内的电解铝厂还未有采用上述措施的成功实例。
防渗材料通常采用高密度聚乙烯防渗膜(HDPE 膜),在铺设防渗膜之前,应首先对自然地面进行整平处理, 为了便于渗入渣场内的雨水能有效的收集, 整平后的地面坡度应不小于2.0%, 在防渗膜与地面之间还需设置粘土保护层。
防渗液的处理在防渗膜上铺设集水管道将渗滤液汇入渗滤液池内,在集水管道上方铺设导水砂砾层, 以便于雨水汇集, 收集到的渗滤液内含有大量的有害成分,由于其数量不大,对其进行专门处理又不经济我们的做法是将这些收集到的渗滤液用水泵将其喷撒到渣场的表面,使其水分自然蒸发,这样处理渣场的渗滤液既经济又实用,在砂砾层的上方堆存废渣,待废渣堆满后,尚需对渣场进行封场处理, 以确保雨水不再进入渣场内部,并在上面植草绿化,改善环境。
设置挡渣坝由于该渣场簸箕口处已有废矿石堆积而成的土坝, 坝高约30 m, 只须对其加固,并在靠渣场的一面用水泥砂浆敷砌表面, 可满足挡渣需要。
开挖截洪沟根据当地多年统计的气象资料, 其多年降水量在1 000～1100 mm, 年均蒸发量在1151.9 mm 左右, 阴雨多, 晴天少的特点, 工程为减少渣场内汇水量, 提高库区的利用率, 沿渣场北、东、南3 面的设计库容标高以上开挖3 条截洪沟, 将渣场外的雨水引出库区, 减少电解渣浸泡机会。
固体废弃物渣场是长期堆存固体废弃物的场所。
由于堆存数量大, 容易流失和飞扬, 对周围环境尤其是地下水环境存在着潜在的威胁。
为防止在堆存期内对环境产生不利影响, 从渣场的选址开始, 就应认真考虑场址条件, 宜选择库容大、工程量小、地质条件好的山谷地形, 尽量避开河流冲积而成的松散土质地、河流阶地、岩溶较发育的喀斯特地貌区域或汇水面积较大的冲沟等。
同时, 还应考虑堆场的地基条件, 防止堆场处理费用过高。
对有害固体废弃物应该采用成熟的处理工艺, 加上切实可行的防渗措施, 既可减少有毒渣中淋溶出来的有毒物质, 又可有效地防止淋溶液渗入地层, 污染地下水, 起到保护环境的作用。
堆场入口处按规定应设置明显的标志牌, 并搞好堆场周围的绿化, 做好水土保持, 防止水土流失。
废渣的运输方式由于电解槽大修废渣是由耐火材料及碳素材料组成的电解槽内衬,在电解槽进行大修时,从槽壳内清理出来,均为固体废料,通常采用汽车运输,在运输的过程中需对运输车辆进行遮盖处理, 避免粉尘飘散到空气中污染环境。
渣场运行管理①在填埋场投入运行之前,要制订一个运行计划。
此计划不但要满足常规运行,而且要提出应急措施,以便保证填埋场的有效利用和环境安全。
②填埋场运行中应进行每日覆盖,并视情况进行中间覆盖。
③废物堆填表面要维护最小坡度,一般为1 :3(垂直:水平) 。
④通向填埋场的道路应设栏杆和大门加以控制,必须设有醒目的标志牌,标示正确的交通路线。
⑤填埋场的运行不能暴露在露天进行,必须有遮雨设备,以防止雨水与未进行最终覆盖的固体废物接触。
5 废渣综合利用电解铝厂产生的电解槽大修废渣, 目前直接运至渣场填埋,未作任何处理。
电解槽大修废渣的无毒化研究与开发将对于保护环境, 促进电解铝生产的健康发展具有重要意义，在铝厂长期的生产经营过程中, 废渣带来的负面影响越来越大,它不仅要占用大量的土地、威胁周边环境,而且还要支付大量维护费用,令企业不堪重负。
基于以上原因,现在很多铝厂已将生产废渣的再利用研究提到日程上来，目前国内主要采用以下几种方法，对废渣进行处理;1、对废渣进行人工选捡；对废渣进行人工选捡,主要就是分捡出渗铝、电解质块等有价物,返回生产系统,回收利用。
2、废阴极碳块用于烧结法氧化铝生产；将废碳块破碎到25mm 以下, 与无烟煤一同进入氧化铝生产流程, 可改善溶出条件;此方法在山东铝厂取得了成功，3、将废阴极碳块破碎后加入水泥熟料窑中代替部分燃料；由于碳块硬度较大, 破碎磨粉消耗较多, 应用受到一定的限制4、作为小锅(茶) 炉燃料；将碳块破碎到25～50mm , 与煤混合加入到锅(茶) 炉中, 火力较旺。
在燃烧过程中, 煤先燃尽, 碳块中的NaF与煤中含CaO 的灰分反应生成氟化钙, 不会污染环境;5、废渣和闽侯粘土合成莫来石质保温材料；6、废炭块用作水泥生产的补充原料.水泥工业二次燃料的选用必须符合下列标准：1、代替常规能源后能产生经济效益。
这些废料必须有足够的热值，使用的部分取代常规燃料后多节省的燃料费用足以支付废料的收集、分类、加工、贮运的成本，显然热值越高，被应用的可能性越大，通常应在4000kcal/kg(干基)以上2、必须适应水泥窑的工艺流程需要。
3、符合环保的要求电解槽大修时, 排出废阴极炭块、废耐火砖及填充料等称为大修渣,电解槽大修渣主要组成及产生量如表1：从电解槽大修渣的组成看, 其中并不含对环境有特别危害的物质, 但电解过程中大量的氟被吸收到槽内衬中,成为对环境造成危害的主要因素。
据同类铝厂测定,除耐火材料外,电解槽大修渣浸出液中氟浓度均超过50mg/L。
根据《有色金属工业固体废弃物污染控制标准》, 属于有害固体废弃物,应设置防渗堆场集中堆放。
但铝电解槽大修渣是一种有价值的物料, 不能轻易弃置不用, 因为其中废阴极炭块含有高达70%的碳,而且有价值的化合物氟盐占30%左右，从经济效益测算1 kg 废炭块发热量估计为7 000～ 12 000 kJ/ kg。
下面以一个公司为例进行进一步说明，每年产生废炭块及扎糊2 269 t , 折合为标准煤约700 t, 价值84 万元左右, 减去收集、破碎、运输等费用20 万元, 每年可产生直接经济效益约64万元。
公司获利以60% 计为38.4 万元。
此外, 掩埋大修渣成本为50 元/ t , 减少掩埋费11.4 万元, 大修渣场使用周期可延长一倍。
公司直接经济效益50 万元, 大修渣场使用周期延长一倍,等于节省建设一个大修渣场的费用。
这个公司通过与水泥厂的合作, 一方面实现效益共享, 使废物资源化、无害化, 避免了约680.7 t 氟化物对生态环境的污染隐患, 同时, 由于避免了填埋, 延长了渣厂使用周期、减少了维护投入。
从以上材料可以看出，炭块完全符合水泥厂二次燃料的选料标准，所以这是一种很好的处理废渣的方法，国外利用二次燃料生产水泥已成趋势, 电解槽大修废渣可作为水泥生产的补充燃料。
其中的碱金属氟化物可在炉料烧结反应中作为催化剂, 因此可降低熟料烧结温度,并减少燃料用量。
废炭块破碎后加入水泥熟料窑中可以代替部分燃料,节省能源,炭块中所含进到水泥中,不会污染环境.的氟可以作为矿化剂改善窑内烧成条件, 氟生成固态CaF2电解铝的环境污染治理在电解铝企业中, 污染源包括大气污染、水污染、噪音污染、固体废物污染, 而众多环保设施是治理这些污染的重要保障, 因此做好这些环保设施的管理工作是电解铝企业环境管理的重中之重。