本發(fā)明涉及固體廢物處理技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種用于處置電解鋁廢陰極的高溫連續(xù)式處理系統(tǒng)，具體涉及一種能耗小、成本低、無害化處理徹底且能有效提高電解鋁固體廢棄物的處理效率和資源化利用效率的用于處置電解鋁廢陰極的高溫連續(xù)式處理系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著電解鋁產(chǎn)量的增加，電解過程中產(chǎn)生的固體廢棄物也隨之增加。其中，電解鋁廢棄物以電解鋁陰極的危害最大，電解鋁陰極以煅燒無煙煤、冶金焦、石墨等為骨料，煤瀝青等黏結(jié)劑制成的，主要用于制作鋁電解槽炭質(zhì)內(nèi)襯的塊類或糊類碳素制品。鋁電解過程中，陰極上發(fā)生的主要反應(yīng)是熔于冰晶石(Na2AIFeNa2AIF6)中的AI被還原成液態(tài)金屬鋁，匯積于炭質(zhì)槽底表面，鋁液和炭質(zhì)槽底均為電解槽的導(dǎo)電陰極。由于電解質(zhì)熔體中有各種氟化物、雜質(zhì)，在電場的作用下電解產(chǎn)生的熔鹽對陰極炭塊發(fā)生侵蝕和沖刷等作用，加上熱應(yīng)力的作用，使陰極材料發(fā)生變形、隆起、斷裂，甚而破損為廢陰極。
電解鋁廢陰極是含有20-40％左右氟化物，微量氰化物的危險廢物，由于其氟化物及氰化物容易水解，因此如不進(jìn)行有效處置，遇到雨淋、水浸容易造成嚴(yán)重的環(huán)境污染。2014年我國電解鋁產(chǎn)量達(dá)到了2200多萬噸，世界電解鋁產(chǎn)量達(dá)到了5000多萬噸。隨著電解鋁產(chǎn)量的增加，電解鋁產(chǎn)生的廢陰極日益增加。目前，我國電解鋁行業(yè)每年產(chǎn)生的廢陰極達(dá)到了20萬噸，有400多萬噸的累積堆存。由于目前國內(nèi)外缺乏先進(jìn)的電解鋁廢陰極無害化處置及資源化利用技術(shù)，電解鋁企業(yè)普遍采用的掩埋處理方法造成了環(huán)境極大污染和資源極大浪費。
目前，現(xiàn)有的處置電解鋁廢陰極主要采用濕法和燃燒法、填埋法，其中濕法得到的碳粉價值不高，資源化利用效率低；燃燒法存在分離方法繁瑣、加熱時間長、能耗大且不能有效回收其中的氟化物；因此主要采用高成本的填埋法，但是由于大部分企業(yè)不能按照危險廢物的處置方式進(jìn)行無害化填埋，因此電解鋁廢陰極的環(huán)境污染問題一直沒有得到有效解決。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
(一)要解決的技術(shù)問題
本發(fā)明的目的是：提供一種能耗小、成本低、無害化處理徹底且能有效提高電解鋁廢陰極炭塊的處理效率和資源化利用效率的用于處置電解鋁廢陰極的高溫連續(xù)式處理系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有的電解鋁廢陰極炭塊處理方法存在成本高、能耗大、且不能達(dá)到無害化徹底處理效果的問題。
(二)技術(shù)方案
為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種用于處置電解鋁廢陰極的高溫連續(xù)式處理系統(tǒng)，用于對電解鋁廢陰極進(jìn)行無害化處置與資源化利用，以獲取碳素制品及氟化鹽，其包括破碎系統(tǒng)、上料系統(tǒng)、焙燒系統(tǒng)、煙氣處理系統(tǒng)及固體顆粒物處理系統(tǒng)；所述破碎系統(tǒng)用于將電解鋁廢陰極炭塊破碎至顆粒料，并通過所述上料系統(tǒng)將所述顆粒料輸送至所述焙燒系統(tǒng)；所述焙燒系統(tǒng)包括電煅爐，所述電煅爐的上端設(shè)有氣體出料口，下端設(shè)有固體出料口；所述煙氣處理系統(tǒng)與所述氣體出料口連接，所述固體顆粒物處理系統(tǒng)與所述固體出料口連接。
其中，所述煙氣處理系統(tǒng)包括依次連接的第一處理單元、第二處理單元、至少一級收塵單元及調(diào)節(jié)系統(tǒng)，所述第一處理單元與所述氣體出料口連接。
其中，所述第一處理單元包括復(fù)燃室及設(shè)于所述復(fù)燃室底部的第一回收裝置，所述復(fù)燃室的進(jìn)口端與所述氣體出料口連接。
其中，所述第二處理單元包括冷卻室及設(shè)于所述冷卻室底部的第二回收裝置，所述冷卻室的進(jìn)口端與所述復(fù)燃室的出口端連接。
其中，所述收塵單元包括一通過通風(fēng)管道連接所述冷卻室出口端的收塵裝置。
其中，所述收塵裝置為布袋收塵器或水霧收塵器。
其中，所述煙氣處理系統(tǒng)還包括分別與所述第二處理單元及至少一級收塵單元連接的氟化鹽純化系統(tǒng)。
其中，還包括分別與所述焙燒系統(tǒng)、第一處理單元及第二處理單元連接的余熱利用系統(tǒng)，所述余熱利用系統(tǒng)用于收集所述焙燒系統(tǒng)、第一處理單元及第二處理單元排出的高溫氣體的熱能，并將所述熱能用于發(fā)電或烘干或生產(chǎn)余熱蒸汽。
其中，所述調(diào)節(jié)系統(tǒng)包括依次連接的第一風(fēng)壓風(fēng)速調(diào)節(jié)單元、脫硫脫硝單元、第二風(fēng)壓風(fēng)速調(diào)節(jié)單元及送風(fēng)單元，所述送風(fēng)單元與大氣連通。
其中，所述固體顆粒物處理系統(tǒng)包括依次連接的緩冷單元、循環(huán)冷卻單元、出料裝置及碳素制品回收裝置，所述緩冷單元與所述固體出料口連接。
(三)有益效果
本發(fā)明的上述技術(shù)方案具有如下優(yōu)點：本發(fā)明提供了一種用于處置電解鋁廢陰極的高溫連續(xù)式處理系統(tǒng)，用于對電解鋁廢陰極進(jìn)行無害化處置與資源化利用，以獲取碳素制品及氟化鹽，其包括破碎系統(tǒng)、上料系統(tǒng)、焙燒系統(tǒng)、煙氣處理系統(tǒng)及固體顆粒物處理系統(tǒng)；破碎系統(tǒng)用于將電解鋁廢陰極炭塊破碎至顆粒料，并通過上料系統(tǒng)將顆粒料輸送至焙燒系統(tǒng)；焙燒系統(tǒng)包括電煅爐，電煅爐的上端設(shè)有氣體出料口，下端設(shè)有固體出料口；煙氣處理系統(tǒng)與氣體出料口連接，固體顆粒物處理系統(tǒng)與固體出料口連接。本申請?zhí)峁┑母邷剡B續(xù)式處理系統(tǒng)對破碎后的電解鋁廢陰極炭塊進(jìn)行高溫煅燒得到的高溫電鍛煙氣及電解鋁廢陰極碳粒，并分別通過煙氣處理系統(tǒng)及固體顆粒物處理系統(tǒng)進(jìn)行處理，進(jìn)而得到高品質(zhì)的且具有經(jīng)濟(jì)附加值的氟化鹽及碳素制品，該處理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單、操作方便，且具有能耗小、成本低、無害化處理徹底的特點，同時也能有效提高電解鋁廢陰極炭塊的處理效率和資源化利用效率。
附圖說明
圖1是本發(fā)明一種用于處置電解鋁廢陰極的高溫連續(xù)式處理系統(tǒng)實施例的高溫連續(xù)式處理系統(tǒng)的具體結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中：1：破碎系統(tǒng)；2：上料系統(tǒng)；3：焙燒系統(tǒng)；4：第一處理單元；5：第二處理單元；6：第二級收塵單元；7：第三級收塵單元；8：第四級收塵單元；9：第一風(fēng)壓風(fēng)速調(diào)節(jié)單元；10：脫硫脫硝單元；11：第二風(fēng)壓風(fēng)速調(diào)節(jié)單元；12：氟化鹽純化系統(tǒng)；13：余熱利用系統(tǒng)；A：電解鋁廢陰極碳塊；P1：碳素制品；P2：氟化鹽。
具體實施方式
為使本發(fā)明實施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發(fā)明的一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動的前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
如圖1所示，本發(fā)明提供了一種用于處置電解鋁廢陰極的高溫連續(xù)式處理系統(tǒng)，用于對電解鋁廢陰極進(jìn)行無害化處置與資源化利用，以獲取碳素制品P1及氟化鹽P2，包括破碎系統(tǒng)1、上料系統(tǒng)2、焙燒系統(tǒng)3、煙氣處理系統(tǒng)及固體顆粒物處理系統(tǒng)；破碎系統(tǒng)1用于將電解鋁廢陰極炭塊A破碎至顆粒料，并通過上料系統(tǒng)2將顆粒料輸送至焙燒系統(tǒng)3；焙燒系統(tǒng)3包括電煅爐，電煅爐的上端設(shè)有氣體出料口，下端設(shè)有固體出料口；煙氣處理系統(tǒng)與氣體出料口連接，固體顆粒物處理系統(tǒng)與固體出料口連接。具體地，在本實施例中，電煅爐的上方設(shè)有進(jìn)料倉，上料系統(tǒng)2包括提升機(jī)，通過提升機(jī)將經(jīng)破碎系統(tǒng)1處理后的電解鋁廢陰極顆粒料運輸至進(jìn)料倉內(nèi)，進(jìn)料倉內(nèi)的電解鋁廢陰極顆粒料隨后通過管道進(jìn)入電煅爐內(nèi)進(jìn)行高溫煅燒，得到高溫電鍛煙氣及電解鋁廢陰極碳粒，高溫電鍛煙氣通過氣體出料口進(jìn)而煙氣處理系統(tǒng)進(jìn)行處理，以得到高品質(zhì)的氟化鹽P2(即氟化物含量在90％以上的氟化鹽P2)；電解鋁廢陰極碳粒通過固體出料口流入固體顆粒物處理系統(tǒng)進(jìn)行冷卻，最終得到高品質(zhì)的碳素制品P1(即固定碳含量在95％以上的石墨化碳素制品P1)。
在本實施例中，電煅爐的高溫區(qū)溫度可以達(dá)到2000-3000℃；3-100mm的電解鋁廢陰極顆粒料由電煅爐的上部連續(xù)下料、下部連續(xù)卸料；其中，廢陰極顆粒料中的氟化物以及硅酸鹽、氧化鋁、金屬鈉等經(jīng)高溫焙燒后絕大部分以氣態(tài)從電煅爐的氣體出料口抽出；氣體出料口可以是一個，也可以是多個。
本申請?zhí)峁┑母邷剡B續(xù)式處理系統(tǒng)對破碎后的電解鋁廢陰極炭塊A進(jìn)行高溫煅燒得到的高溫電鍛煙氣及電解鋁廢陰極碳粒，并分別通過煙氣處理系統(tǒng)及固體顆粒物處理系統(tǒng)進(jìn)行處理，進(jìn)而得到高品質(zhì)的且具有經(jīng)濟(jì)附加值的氟化鹽P2及碳素制品P1，處理得到的碳素制品P1固定碳含量大于95％；可以用做煉鋼增碳劑、鑄造增碳劑、電解鋁陰極、電解鋁陽極、再生石墨材料、導(dǎo)電材料、涂料等。處理得到的氟化鹽P2含量達(dá)90％以上的工業(yè)氟化鹽主要成分為氟化鈉，主要用于電解鋁作為電解質(zhì)，也可以用于涂裝工業(yè)中作磷化促進(jìn)劑，使磷化液穩(wěn)定，磷化細(xì)化，改良磷化膜性能，木材防腐劑、農(nóng)業(yè)殺蟲劑、釀造業(yè)殺菌劑、醫(yī)藥防腐劑、焊接助焊劑、堿性鋅酸鹽鍍鋅添加劑及搪瓷、造紙業(yè)等。該處理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單、操作方便，且具有能耗小、成本低、無害化處理徹底的特點，同時也能有效提高電解鋁廢陰極炭塊A的處理效率和資源化利用效率。
具體地，煙氣處理系統(tǒng)包括依次連接的第一處理單元4、第二處理單元5、至少一級收塵單元及調(diào)節(jié)系統(tǒng)，第一處理單元4與氣體出料口連接。具體地，通過電煅爐高溫煅燒后得到的高溫電鍛煙氣，依次經(jīng)過第一處理單元4、第二處理單元5、至少一級收塵單元及調(diào)節(jié)系統(tǒng)處理后，得到無害化的氣體并最終排放至大氣中。在本實施例中，一共設(shè)置四級收塵單元，且第一級收塵單元與第二處理單元集成于一體，第一級收塵單元采用旋風(fēng)收塵、布袋收塵器等方式進(jìn)行第一次收塵；一次收塵后的煙氣進(jìn)入第二級收塵單元6，第二級收塵單元6主要采用布袋收塵器，第二級收塵單元6也可以采用其它收塵方式；二次收塵后的煙氣進(jìn)入第三級收塵單元7，第三級收塵單元7主要采用布袋收塵器，也可以采用其它收塵方式；三次收塵后的煙氣進(jìn)入第四級收塵單元8，第四級收塵單元8主要采用水霧收塵器，也可以采用其它收塵方式。對于環(huán)保要求不高的地區(qū)，或者只需經(jīng)過第一級收塵單元及第二級收塵單元6處理后的煙氣組分可以達(dá)到環(huán)保要求，該高溫連續(xù)式處理系統(tǒng)可以不用第三級收塵單元7及第四級收塵單元8。
具體地，第一處理單元4包括復(fù)燃室及設(shè)于復(fù)燃室底部的第一回收裝置，復(fù)燃室的進(jìn)口端與氣體出料口連接。其中，復(fù)燃室的溫度控制在1000-1300℃。第一處理單元4主要用于對在電煅爐內(nèi)未完全燃燒的雜質(zhì)(比如炭粉、冰晶石等)進(jìn)行再次燃燒，降低煙氣中碳的含量，提高所回收氟化鹽P2(主要為氟化鈉)的純度，并通過第一回收裝置進(jìn)行捕收，同時也起到了防止碳粉或冰晶石等固體雜質(zhì)堵塞管道的作用，使得高溫煅燒氣體能連續(xù)排出至第二處理單元5、收塵單元及調(diào)節(jié)系統(tǒng)內(nèi)，以避免影響整個高溫連續(xù)式處理系統(tǒng)的正常使用及影響后續(xù)電解質(zhì)產(chǎn)品的品質(zhì)。優(yōu)選地，二次燃燒可以采用鼓入空氣的方法，也可以采用鼓入燃料(包括天然氣、液化氣、煤制氣等)的方法。
具體地，第二處理單元5包括冷卻室及設(shè)于冷卻室底部的第二回收裝置，冷卻室的進(jìn)口端與復(fù)燃室的出口端連接。其中，第二處理單元5用于對經(jīng)第一處理單元4處理后的高溫電鍛煙氣進(jìn)行進(jìn)一步的捕收處理；在本實施例中，冷卻室的溫度可調(diào)節(jié)，采用風(fēng)冷或水冷以及二者聯(lián)合的方式將從復(fù)燃室出來的高溫?zé)煔饫鋮s為200℃左右的煙氣，并與第二回收裝置相配合，以實現(xiàn)對高溫電鍛煙氣的梯度回收。其中，高溫電鍛煙氣包括氟化物、氯化物、氰化物、硫、鐵或硅產(chǎn)生的蒸汽，通過調(diào)節(jié)冷卻室的溫度，并與設(shè)于其底部的第二回收裝置相配合，依次對氟化物、氯化物、氰化物、硫、鐵或硅產(chǎn)生的蒸汽進(jìn)行回收，以得到高品質(zhì)的電解質(zhì)產(chǎn)物。
具體地，收塵單元包括一通過通風(fēng)管道連接冷卻室出口端的收塵裝置。優(yōu)選地，收塵裝置為布袋收塵器或水霧收塵器。經(jīng)第二處理單元5處理后的氣體通過收塵裝置除去或降低煙氣中飛灰含量，使得收塵處理后的氣體達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，并排放至大氣中，從而實現(xiàn)了無害化處理的目的。其中，收塵裝置可以為水霧收塵器或重力式收塵裝置或布袋收塵裝置或水霧收塵器與重力式收塵裝置與布袋收塵裝置相結(jié)合的收塵裝置。特別的，收塵裝置并不僅局限于上述收塵裝置，也可以為旋風(fēng)收塵裝置或濕式收塵裝置或靜電收塵裝置或脫硫收塵裝置等。
為得到品質(zhì)純正的氟化鹽P2，在本實施例中，煙氣處理系統(tǒng)還包括分別與第二處理單元5及至少一級收塵單元連接的氟化鹽P2純化系統(tǒng)12。高溫?zé)煔饨?jīng)收塵后，得到的產(chǎn)品為氟化鹽P2、碳酸鈉等的混合物，氟化鹽P2純化系統(tǒng)12用于將該混合物按照一定的摩爾比加入氫氟酸，將其中的碳酸鈉反應(yīng)成氟化鈉，從而提高氟化物的純度。
進(jìn)一步地，為有效提高資源化利用效率，本申請?zhí)峁┑母邷剡B續(xù)式處理系統(tǒng)還包括分別與焙燒系統(tǒng)3、第一處理單元4及第二處理單元5連接的余熱利用系統(tǒng)13，余熱利用系統(tǒng)13用于收集焙燒系統(tǒng)3、第一處理單元4及第二處理單元5排出的高溫氣體的熱能，并將熱能用于發(fā)電或烘干或生產(chǎn)余熱蒸汽。其中，余熱利用系統(tǒng)13可為包括余熱回收油罐及與余熱回收油罐連接的發(fā)電裝置，余熱回收油罐分別與焙燒系統(tǒng)3及煙氣處理系統(tǒng)連接。在本實施例中，焙燒系統(tǒng)3及煙氣處理系統(tǒng)排出的高溫氣體的熱量，通過余熱回收油罐轉(zhuǎn)換后，輸送至發(fā)電裝置內(nèi)，以提供電能。
具體地，調(diào)節(jié)系統(tǒng)包括依次連接的第一風(fēng)壓風(fēng)速調(diào)節(jié)單元9、脫硫脫硝單元10、第二風(fēng)壓風(fēng)速調(diào)節(jié)單元11及送風(fēng)單元，送風(fēng)單元與大氣連通。其中，第一風(fēng)壓風(fēng)速調(diào)節(jié)單元9包括風(fēng)機(jī)，風(fēng)機(jī)用于調(diào)節(jié)電煅爐上部空腔的負(fù)壓、風(fēng)量，使空腔內(nèi)的高溫?zé)煔獗M快排出，也用于調(diào)節(jié)多級收塵單元的風(fēng)速和風(fēng)壓；脫硫脫硝單元10用于將經(jīng)收塵后的煙氣進(jìn)行脫硫脫硝以達(dá)到環(huán)保要求；第二風(fēng)壓風(fēng)速調(diào)節(jié)單元11用于調(diào)節(jié)脫硫脫硝的煙氣的風(fēng)速、風(fēng)量，隨后通過送風(fēng)單元排入大氣。
具體地，固體顆粒物處理系統(tǒng)包括依次連接的緩冷單元、循環(huán)冷卻單元、出料裝置及碳素制品P1回收裝置，緩冷單元與固體出料口連接。為提高出料效率及保障得到高品質(zhì)的碳素制品P1，緩冷單元用于將電解鋁廢陰極碳粒緩慢冷卻至常溫，隨后冷卻至常溫的電解鋁廢陰極碳粒進(jìn)而通過循環(huán)冷卻單元進(jìn)行進(jìn)一步冷卻后，冷卻后的電解鋁廢陰極碳粒通過出料裝置進(jìn)一步處理后進(jìn)入碳素制品P1回收裝置，最終通過管道排放至碳素制品P1回收裝置；其中，出料裝置根據(jù)具體的實施條件(出料速率、溫度等)來設(shè)有相應(yīng)的結(jié)構(gòu)及干燥功能。
本申請?zhí)峁┑挠糜谔幹秒娊怃X廢陰極的高溫連續(xù)式處理系統(tǒng)，主要包括下述三種工況，具體為：
工況1：電解鋁廢陰極碳塊A進(jìn)入破碎系統(tǒng)1，該破碎系統(tǒng)1采用一段PE型顎式破碎機(jī)、一段PEX型細(xì)碎顎式破碎機(jī)、一段雙層振動篩，雙層振動篩的篩孔分別為3mm和20mm；經(jīng)過破碎、篩分后的3-20mm電解鋁廢陰極顆粒料采用的上料系統(tǒng)2包括皮帶輸送機(jī)輸送到焙燒系統(tǒng)3的立式連續(xù)化高溫電煅爐中；立式連續(xù)化高溫電煅爐的高溫區(qū)焙燒溫度為2600-2800℃，電解鋁廢陰極顆粒料經(jīng)過高溫區(qū)的時間為1小時，卸料后得到的碳素制品P1固定碳含量為98.5％；立式連續(xù)化高溫電煅爐上部高溫?zé)煔獬隹谂懦龅臒煔鉁囟燃s為1700℃(其煙氣抽出速度、高溫爐上部的空腔負(fù)壓由后面工序的風(fēng)機(jī)控制)；鼓入空氣進(jìn)入復(fù)燃室，高溫?zé)煔庵械奶挤廴紵啥趸?；二次?fù)燃的高溫?zé)煔鉁囟燃s為1700℃，進(jìn)入第二處理單元，該單元包括采用鼓風(fēng)機(jī)風(fēng)冷的方式將高溫?zé)煔饪焖倮鋮s到200℃左右，然后進(jìn)入第一級收塵單元(旋風(fēng)收塵器)。旋風(fēng)收塵器排出的煙塵進(jìn)入第二級收塵單元，該第二級收塵單元包括布袋收塵器對煙氣進(jìn)行二次收塵。二次收塵的煙氣進(jìn)入第三級收塵單元，該第三級收塵單元采用電收塵對煙氣再次收塵。再次收塵的煙氣進(jìn)入第四級收塵單元，該第四級收塵單元包括水霧收塵器，再對煙氣進(jìn)行處理。水霧收塵后的煙氣經(jīng)過第一風(fēng)壓風(fēng)速調(diào)節(jié)單元進(jìn)入脫硫脫硝單元。脫硫脫硝后的煙氣經(jīng)過第二風(fēng)壓風(fēng)速調(diào)節(jié)單元及送風(fēng)單元排入大氣，該煙氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)為高35m的煙囪。收塵產(chǎn)品為氟化鈉含量約為55％、碳酸鈉含量約為45％的混合物。將收塵產(chǎn)品和一定質(zhì)量的氫氟酸在氟化鹽純化系統(tǒng)中混合(質(zhì)量比為1:0.6)，攪拌1h，然后烘干得到純度為90％以上的氟化物產(chǎn)品。該工況無需使用余熱利用系統(tǒng)13。
工況2：電解鋁廢陰極碳塊A進(jìn)入破碎系統(tǒng)1，破碎系統(tǒng)1采用一段PE型顎式破碎機(jī)、一段PEX型細(xì)碎顎式破碎機(jī)、一段雙層振動篩，雙層振動篩的篩孔分別為5mm和30mm；經(jīng)過破碎、篩分后廢陰極碳塊的5-30mm顆粒料采用的上料系統(tǒng)2包括皮帶輸送機(jī)輸送到焙燒系統(tǒng)3的立式連續(xù)化高溫電煅爐中；立式連續(xù)化高溫電煅爐的高溫區(qū)焙燒溫度為2400-2600℃，電解鋁廢陰極經(jīng)過高溫區(qū)的時間為1小時，卸料后得到的碳素制品P1固定碳含量為97％；立式連續(xù)化高溫電煅爐上部高溫?zé)煔獬隹谂懦龅臒煔鉁囟燃s為1700℃(其煙氣抽出速度、高溫爐上部的空腔負(fù)壓由后面工序的風(fēng)機(jī)控制)；鼓入空氣進(jìn)入復(fù)燃室，高溫?zé)煔庵械奶挤廴紵啥趸?；二次?fù)燃的高溫?zé)煔鉁囟燃s為1700℃，進(jìn)入第二處理單元，該單元包括采用鼓風(fēng)機(jī)風(fēng)冷的方式將高溫?zé)煔饪焖倮鋮s到200℃左右，然后進(jìn)入第一級收塵單元(旋風(fēng)收塵器)。旋風(fēng)收塵器排出的煙塵進(jìn)入第二級收塵單元，該第二級收塵單元包括布袋收塵器對煙氣進(jìn)行二次收塵；二次收塵的煙氣進(jìn)入第三級收塵單元，該第三級收塵單元采用水霧收塵再次處理煙氣；水霧收塵后的煙氣第一風(fēng)壓風(fēng)速調(diào)節(jié)單元進(jìn)入脫硫脫硝單元。脫硫脫硝后的煙氣經(jīng)過第二風(fēng)壓風(fēng)速調(diào)節(jié)單元及送風(fēng)單元排入大氣，該煙氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)為高35m的煙囪。收塵產(chǎn)品為氟化鈉含量約為55％、碳酸鈉含量約為45％的混合物，將收塵產(chǎn)品和一定質(zhì)量的氫氟酸在氟化鹽純化系統(tǒng)中混合(質(zhì)量比為1:0.6)，攪拌1h，然后烘干得到純度為90％以上的氟化物產(chǎn)品。該工況無需使用余熱利用系統(tǒng)13。
工況3：電解鋁廢陰極碳塊A進(jìn)入破碎系統(tǒng)1，破碎系統(tǒng)1采用一段PFW反擊式破碎機(jī)、一段PEX型細(xì)碎顎式破碎機(jī)、一段雙層振動篩，雙層振動篩的篩孔分別為5mm和40mm；經(jīng)過破碎、篩分后廢陰極碳塊的5-40mm顆粒料采用的上料系統(tǒng)2包括皮帶輸送機(jī)輸送到焙燒系統(tǒng)3的立式連續(xù)化高溫電煅爐中；立式連續(xù)化高溫電煅爐的高溫區(qū)焙燒溫度為2800-3000℃，顆粒料經(jīng)過高溫區(qū)的時間為1.5小時，卸料后得到的碳素制品P1固定碳含量為99.99％。立式連續(xù)化高溫電煅爐上部高溫?zé)煔獬隹谂懦龅臒煔鉁囟燃s為1900℃(其煙氣抽出速度、高溫爐上部的空腔負(fù)壓由后面工序的第一風(fēng)壓風(fēng)速調(diào)節(jié)單元控制)；鼓入空氣進(jìn)入復(fù)燃室，高溫?zé)煔庵械奶挤廴紵啥趸迹欢螐?fù)燃的高溫?zé)煔鉁囟燃s為1750℃，進(jìn)入第二處理單元，該單元包括采用風(fēng)冷和水冷聯(lián)和的方式將高溫?zé)煔饪焖倮鋮s到200℃左右，然后進(jìn)入第一級收塵單元(旋風(fēng)收塵器)；水冷的循環(huán)水進(jìn)入余熱利用系統(tǒng)13制備水蒸汽。旋風(fēng)收塵器排出的煙塵進(jìn)入第二級收塵單元，該第二級收塵單元包括布袋收塵器對煙氣進(jìn)行二次收塵；二次收塵的煙氣進(jìn)入第三級收塵單元，該第三級收塵單元采用水霧收塵再次處理煙氣；水霧收塵后的煙氣第一風(fēng)壓風(fēng)速調(diào)節(jié)單元進(jìn)入脫硫脫硝單元。脫硫脫硝后的煙氣經(jīng)過第二風(fēng)壓風(fēng)速調(diào)節(jié)單元及送風(fēng)單元排入大氣，該第二風(fēng)壓風(fēng)速調(diào)節(jié)單元包括離心風(fēng)機(jī)。收塵產(chǎn)品為氟化鈉含量約為55％、碳酸鈉含量約為45％的混合物。將收塵產(chǎn)品和一定質(zhì)量的氫氟酸在氟化物純化系統(tǒng)12中混合(質(zhì)量比為1:0.7)，攪拌1h，然后烘干得到純度為93％以上的氟化物產(chǎn)品。
綜上所述，本發(fā)明提供了一種用于處置電解鋁廢陰極的高溫連續(xù)式處理系統(tǒng)，用于對電解鋁廢陰極進(jìn)行無害化處置與資源化利用，以獲取碳素制品及氟化鹽，其包括破碎系統(tǒng)、上料系統(tǒng)、焙燒系統(tǒng)、煙氣處理系統(tǒng)及固體顆粒物處理系統(tǒng)；破碎系統(tǒng)用于將電解鋁廢陰極炭塊破碎至顆粒料，并通過上料系統(tǒng)將顆粒料輸送至焙燒系統(tǒng)；焙燒系統(tǒng)包括電煅爐，電煅爐的上端設(shè)有氣體出料口，下端設(shè)有固體出料口；煙氣處理系統(tǒng)與氣體出料口連接，固體顆粒物處理系統(tǒng)與固體出料口連接。本申請?zhí)峁┑母邷剡B續(xù)式處理系統(tǒng)對破碎后的電解鋁廢陰極炭塊進(jìn)行高溫煅燒得到的高溫電鍛煙氣及電解鋁廢陰極碳粒，并分別通過煙氣處理系統(tǒng)及固體顆粒物處理系統(tǒng)進(jìn)行處理，進(jìn)而得到高品質(zhì)的且具有經(jīng)濟(jì)附加值的氟化鹽及碳素制品，該處理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單、操作方便，且具有能耗小、成本低、無害化處理徹底的特點，同時也能有效提高電解鋁廢陰極炭塊的處理效率和資源化利用效率。
最后應(yīng)說明的是：以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照前述實施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實施例技術(shù)方案的精神和范圍。