电解炭渣处理方案的经济性研究报告
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5、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。
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6、投资预算
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
炭渣焙烧处理投资预算
设备名称
台数
反射炉
1
不锈钢烟道
30米
活性碳吸附器
1
陶瓷交换器
1
余热回收利用器
1
风机
1
沉淀池
1
成品料池
1
处理工具
1
厂房地面硬化、仓储、休息室
投资预算
价格（万元） 15 1.5 0.8 2 1.5 0.15 2.5 1 0.5 30
54.95
上表为投资基本测算，在实际运行过程中，根据市场行情发生波动。
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，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、收益的对比等经济性研究，就成为
此项目的重中之重。
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目录
前言 当前炭渣的处理方法 一、焙烧法 二、浮选法 处理方法的比较 结语
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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 参与反应，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。火法冶金其主要反应 是还原-氧化反应。
电解质沉淀
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2、炭渣焙烧工艺流程
2.3、炭渣焙烧处理的注意事项 1）、焙烧温度不能过高，以避免电解质的挥发，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，需要加入助燃剂； 3）、为避免电解质粘附在设备内衬或盛装容器内壁上，需要加 入分散剂； 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应为碳的氧化反应，为使反应快速 进行，焙烧时必须保证炉窑内有充足的氧气。
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Fra Baidu bibliotek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
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4、处理成本
序号
名称
单位
1
药剂
1.1
助燃剂 kg/t
1.2
分散剂 kg/t
2
辅助材料
2.1
机物料 元/t
3
燃料及动力
3.1
煤 kg/t
4
人工工资
5
直接处理成本
无税价
0.17 0.15 10 0.45
碳渣
单耗 120 150 / 200
单价成本（元） 42.9 20.4 22.5 10 10 90 90 100 242.9
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，部分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
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3、焙烧法处理炭渣质量
MgF2 CaF2 KF fzb Al
X AlF3 NaF
0.79 3.93 1.82 2.34 16.23 -1.06 40.85 47.79
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。
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目录
前言 当前炭渣的处理方法 一、焙烧法 二、浮选法 处理方法的比较 结语
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1、浮选原理
“浮选（flotation）”一词，是漂浮选矿的简称。浮选是根据矿物颗粒表面物 理化学性质的不同，从矿石中分离有用矿物的技术方法。 浮选也叫泡沫浮选，是根据各种物料表面物理化学性质的不同，来分选物料 的方法。也就是利用物料的可浮性差异来分选物料。可浮性是指物料易浮或 难浮的程度。浮选有正浮选和反浮选。正浮选是指浮选作业中浮起的物料是 有用的物料，即泡沫产品为有用物。反之，浮起的物料是废弃物，则称之为 反浮选碳渣浮选采用的是反浮选工艺。
7、缺点和不足
1、在焙烧过程中产生氟化气体烟道不易全部收集，部分气体有排入大气可能； 2、劳动强度大，劳动环境恶劣，人工成本较高，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，不利于安全生产； 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《铝行业规范条件》中规定：“禁止利用直接燃煤反射炉和4吨以下其他反射炉 生产再生铝”； 5.2、《中华人民共和国国家发展和改革委员会令第21号》产业结构调整指导目录中明文规定 ：“第十二条：禁止再生有色金属生产中采用直接燃煤的反射炉项目；第十八条：禁止使用4吨 以下反射炉再生铝生产工艺及设备” 5.3、豫环文〔2012〕75号文件规定：“按照国家环保相关法律和产业政策，对下述工艺和装 备必须在规定的时间内予以淘汰：再生有色金属生产中采用直接燃煤的反射炉项目。”
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。
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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：
碳粉随烟气挥发
炭渣
反射炉
焙烧
燃料或天然气
2.2、炭渣烟气处理方案
大家好
1
电解炭渣处理方案的经济性研 究报告
2
目录
前言 当前炭渣的处理方法 处理方法的比较 结语
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前言
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，导致部分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，
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，直接成本约600万元，与炭渣外销
收益基本相当。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
5、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。
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6、投资预算
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
炭渣焙烧处理投资预算
设备名称
台数
反射炉
1
不锈钢烟道
30米
活性碳吸附器
1
陶瓷交换器
1
余热回收利用器
1
风机
1
沉淀池
1
成品料池
1
处理工具
1
厂房地面硬化、仓储、休息室
投资预算
价格（万元） 15 1.5 0.8 2 1.5 0.15 2.5 1 0.5 30
54.95
上表为投资基本测算，在实际运行过程中，根据市场行情发生波动。
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，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、收益的对比等经济性研究，就成为
此项目的重中之重。
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目录
前言 当前炭渣的处理方法 一、焙烧法 二、浮选法 处理方法的比较 结语
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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 参与反应，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。火法冶金其主要反应 是还原-氧化反应。
电解质沉淀
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2、炭渣焙烧工艺流程
2.3、炭渣焙烧处理的注意事项 1）、焙烧温度不能过高，以避免电解质的挥发，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，需要加入助燃剂； 3）、为避免电解质粘附在设备内衬或盛装容器内壁上，需要加 入分散剂； 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应为碳的氧化反应，为使反应快速 进行，焙烧时必须保证炉窑内有充足的氧气。
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Fra Baidu bibliotek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
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4、处理成本
序号
名称
单位
1
药剂
1.1
助燃剂 kg/t
1.2
分散剂 kg/t
2
辅助材料
2.1
机物料 元/t
3
燃料及动力
3.1
煤 kg/t
4
人工工资
5
直接处理成本
无税价
0.17 0.15 10 0.45
碳渣
单耗 120 150 / 200
单价成本（元） 42.9 20.4 22.5 10 10 90 90 100 242.9
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，部分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
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3、焙烧法处理炭渣质量
MgF2 CaF2 KF fzb Al
X AlF3 NaF
0.79 3.93 1.82 2.34 16.23 -1.06 40.85 47.79
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。
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前言 当前炭渣的处理方法 一、焙烧法 二、浮选法 处理方法的比较 结语
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1、浮选原理
“浮选（flotation）”一词，是漂浮选矿的简称。浮选是根据矿物颗粒表面物 理化学性质的不同，从矿石中分离有用矿物的技术方法。 浮选也叫泡沫浮选，是根据各种物料表面物理化学性质的不同，来分选物料 的方法。也就是利用物料的可浮性差异来分选物料。可浮性是指物料易浮或 难浮的程度。浮选有正浮选和反浮选。正浮选是指浮选作业中浮起的物料是 有用的物料，即泡沫产品为有用物。反之，浮起的物料是废弃物，则称之为 反浮选碳渣浮选采用的是反浮选工艺。
7、缺点和不足
1、在焙烧过程中产生氟化气体烟道不易全部收集，部分气体有排入大气可能； 2、劳动强度大，劳动环境恶劣，人工成本较高，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，不利于安全生产； 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《铝行业规范条件》中规定：“禁止利用直接燃煤反射炉和4吨以下其他反射炉 生产再生铝”； 5.2、《中华人民共和国国家发展和改革委员会令第21号》产业结构调整指导目录中明文规定 ：“第十二条：禁止再生有色金属生产中采用直接燃煤的反射炉项目；第十八条：禁止使用4吨 以下反射炉再生铝生产工艺及设备” 5.3、豫环文〔2012〕75号文件规定：“按照国家环保相关法律和产业政策，对下述工艺和装 备必须在规定的时间内予以淘汰：再生有色金属生产中采用直接燃煤的反射炉项目。”
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。
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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：
碳粉随烟气挥发
炭渣
反射炉
焙烧
燃料或天然气
2.2、炭渣烟气处理方案
大家好
1
电解炭渣处理方案的经济性研 究报告
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前言 当前炭渣的处理方法 处理方法的比较 结语
Page 3
前言
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，导致部分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，
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，直接成本约600万元，与炭渣外销
收益基本相当。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