电解铝大修渣

1 固体废物大修废渣的成因及危害

电解铝生产是金属铝的主要生产办法，其原理是：用电解溶液在氧化铝中完成单质铝电解。电解溶液中的添加剂主要成分为氟化盐，氟化盐除了参与到电解槽的电解过程，还有一部分直接被电解槽衬里所吸附。据行业内统计数据显示，在1 t 铝的生产过程中，就会有5~6 kg 的氟被电解槽所吸附。经过以上剖析得出，大修废渣主要是由电解铝厂电解槽的大修形成的，废渣中含有很多的氟。当电解铝厂产能为20 万t 时，相应的废渣可高达6000 t，

这严重威胁着周围的环境，长此以往难免会引起地下水及蓄水池内水源的污染，这也是铝厂周边严重水污染的主要原因。

2 工业固体废弃物的常规处理方式

固体废物的发生常常伴随着工业生产。目前，固体废物的处理办法主要有：（1）固体废物处理前的预处理，采用粉碎、压缩等手段对固体废物进行集中处理，使其满足一定的处理要求。（2）物理法处理方式。（3）

化学法处理方式。（4）最终处理方式。固体废弃物根据其性质及材料的差异，往往没有固定的处理方式，填埋、焚烧、海洋丢弃等是常见的处理方法。

3 固体废物及大修废渣的无害化处理分析

对于大型电解槽，在替换内衬时出现的大修渣，电解铝生产约3%，浸出液中可溶性氟浓度的保持质量可到达1000 mg/L 以上，远高于《危险废物鉴别标准》的100 mg/L，并且有含氰化物，应该归类于危险废物。

大修炉渣主要是耐火砖和阴极炭块，无害化处理和应用的案例不多。阴极炭块浮选酸洗工艺可用于回收碳和氟化钠，在宁夏以前的成功案例中，耐火砖可用石灰石固化稳定，作为一般的固体废物处理，河南省电解铝企业大多使用这种的处置方式。

4 无害化处理技术的具体应用

常规的废渣处理方式难免会存在渗漏危险，目前无害化处理技术主要为：

4.1 无酸湿法处理工艺

作为湿法处置技术，可以做到对大修废渣的无害化处理，目前已有部分厂家试点应用。主要原理为：首先将废渣进行研磨搅拌得到混合粉末，取少量粉末对粉末中氟化物及氰化物的含量进行验证，其次将粉末送入混料机，加入次氯酸钙粉末进行搅拌均匀，然后将水加入到混料机，除去废渣中的氰化物，随后采用强氧化钙溶液进行滴定，使废渣中的氟化物得到除去，最终废渣转变化特定沉淀物，中间无有害物质出现。

4.2 回转窑炭烧工艺

该工艺可将大修渣中95%的优化物质转化为稳定的固化物。该工艺主要流程为：将大修渣进行粉碎研磨，加入粉煤炭与石灰石，通过调节其配合比例，制成混合性粉末。将粉末放入回转窑中进行高温焙烧，经过一定时间之后，大修渣中的氟化物转变为性能稳定的化合物，实现对大修渣的无害化处理。该技术生成的砖或固化物可以用来铺路或用到建设工程，前景广泛。

4.3 浮选+物理化学处理工艺

早在2010 年河南某铝厂就研发出碳粉与电解质的回收方法，浮选法回收的碳粉可以用来制作高强度炭砖与阳极保护环，物理与化学结合法回收的电解质，可以用来制作新型硅砖与脱氧剂。流程为：先对废渣进行细磨，然后再分离电解质与炭粒。电解槽的废旧阴极可以通过碱性溶液浸泡加酸性溶液浸泡的方式进行提纯与处理，保温砖与防渗材料不需要经过浸泡可进行回收再利用。经过类似操作可以实现浮选无废水的处理过程，使废渣达到98%的的利用率。

4.4 水泥厂协同处置

采用专业危险废物转化器、单元修补渣入水泥厂，处置危险废物运行资质，选用新型干式水泥窑进行大修渣的配合。经过第一批设备和其他危险废物组成的大修渣，再参加新型干法水泥窑焙烧，新型干法水泥窑具有广阔的空间和热场，加工温度高，炉膛火焰温度高达1650～1800℃。在HF 和CaO 的烧成过程中，对炉渣氟化物、氟化铝Al2O3 与铝酸钙水泥熟料窑进行煅烧，熟料窑中约90%～95% F 元素，其余元素在炉内灰渣Ca2～F2 的冷凝循环方式下，很少排放。这种

方法类似于自建回转窑处理的原理，但合作处理企业将建立完整的防污染设备，无需建立相关的处理设备。