一種處理電解鋁生產(chǎn)中產(chǎn)生廢電解質(zhì)的方法
【專利摘要】一種處理電解鋁生產(chǎn)中產(chǎn)生廢電解質(zhì)的方法，涉及一種有色金屬冶金熔鹽電解領(lǐng)域，該方法將廢棄電解質(zhì)制備一種水基涂料，在預(yù)焙陽極制備的冷卻階段將該涂料均勻涂抹到炭陽極的側(cè)上表面和上表面，烘干涂層，在鋁電解過程中起到保護(hù)陽極的作用。本發(fā)明減少有害氣體污染環(huán)境、減少能源消耗及降低生產(chǎn)成本等方面存在的問題及解決廢棄電解質(zhì)的回收利用問題。解決鋁電解過程中預(yù)焙陽極的額外消耗問題。
【專利說明】一種處理電解鋁生產(chǎn)中產(chǎn)生廢電解質(zhì)的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及有色金屬冶金熔鹽電解領(lǐng)域，主要解決電解鋁生產(chǎn)過程中廢冰晶石無法有效處理的問題及保護(hù)電解鋁用炭陽極，其主要特點(diǎn)是將廢電解質(zhì)作為耐火骨料制成涂料，將其涂在炭陽極表面，減少鋁電解過程中炭陽極的氧化，起到保護(hù)預(yù)焙陽極的殘極和增加陽極的使用壽命的目的。
【背景技術(shù)】
[0002]金屬鋁電解工業(yè)采用的霍爾一埃魯法，在鋁電解生產(chǎn)上，采用高溫的具有很大侵蝕性的冰晶石熔液，在各種材料當(dāng)中，能夠耐高溫并且抵御這種侵蝕性、價格低廉而有有良好的導(dǎo)電性能的唯有炭素制品。
[0003]碳素陽極(也叫石墨陽極)，在電解時，陽極碳被氧化而消耗，浪費(fèi)大量的優(yōu)質(zhì)焦炭、石油焦。目前，在原鋁生產(chǎn)費(fèi)用中，預(yù)焙陽極占15~20%。
[0004]預(yù)焙陽極的消耗除了電解消耗(按理論計算，生產(chǎn)I噸鋁需消耗預(yù)焙陽極333~370公斤)之外，還有額外的消耗(目前國內(nèi)陽極凈耗，I噸鋁需消耗預(yù)焙陽極450~480公斤；炭陽極的額 外消耗，有很大部分是被空氣和CO2氣體氧化和因炭陽極的選擇氧化而導(dǎo)致掉粒造成的?？梢姴捎藐枠O涂層保護(hù)陽極，可減少陽極與空氣和CO2的接觸，還有很大的保護(hù)空間。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明目的:本發(fā)明提供有效處理電解鋁生產(chǎn)過程中廢電解質(zhì)及保護(hù)電解鋁用炭陽極的方法，其目的在于解決廢冰晶石堆積無法處理的問題，以及煉鋁過程中炭陽極的額外消耗、消耗大量能源及降低生產(chǎn)成本等方面存在的問題，起到保護(hù)預(yù)焙陽極的殘極和增加陽極的使用壽命及的目的，將廢物處理與炭陽極保護(hù)有效的結(jié)合起來。
[0006]本發(fā)明技術(shù)方案:本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案來加以實現(xiàn)的:
一種處理電解鋁生產(chǎn)中產(chǎn)生廢電解質(zhì)的方法，所述方法將電解鋁生產(chǎn)中產(chǎn)生的廢冰晶石制成水基涂料，將其涂在電解鋁炭陽極表面，減少炭陽極在空氣中氧化，延長陽極的使用壽命；電解鋁生產(chǎn)中產(chǎn)生的廢電解質(zhì)包括電解槽的大修所產(chǎn)生的廢電解質(zhì)及電解槽煙氣凈化處理后的處理物，這些廢冰晶石作為水基涂料的耐火骨料，耐火骨料至少要過50目篩；電解鋁炭陽極表面的水基涂料所用的粘結(jié)劑為偏鋁酸鈉(NaA102)、水溶性淀粉、聚乙烯醇(PVA)、羧甲基纖維素(CMC)及這些粘結(jié)劑的組合。
[0007]所述的一種處理電解鋁生產(chǎn)中產(chǎn)生廢電解質(zhì)的方法，其涂料中粘結(jié)劑的加入量為耐火骨料的重量的2-15%。
[0008]所述的一種處理電解鋁生產(chǎn)中產(chǎn)生廢電解質(zhì)的方法，將水基涂料，涂到炭陽極的上表面和側(cè)表面，涂抹或噴涂I~5次，涂層厚度0.2~8mm，涂層用單一涂層或復(fù)合涂層組成，然后烘干涂層，進(jìn)行電解。
[0009]該方法將廢電解質(zhì)制備成水基涂料，在預(yù)焙陽極制備的冷卻階段將該涂料均勻涂抹到炭陽極的側(cè)上表面和上表面，在預(yù)焙陽極焙燒階段烘干涂層，在鋁電解過程中起到保護(hù)陽極的作用。該涂層的特點(diǎn)是可利用廢棄的電解質(zhì)，價格低廉。陽極涂層的耐火骨料選用大于50目的廢電解質(zhì)，電解質(zhì)的主要成分為冰晶石-氧化鋁，其優(yōu)點(diǎn)為(I)不會帶來雜質(zhì)污染合金液；(2 )可以進(jìn)行廢物的回收利用，經(jīng)濟(jì)合理。
[0010]本發(fā)明優(yōu)點(diǎn)及效果:本發(fā)明保護(hù)電解鋁用炭陽極的方法，將會減少鋁電解過程中，陽極的額外消耗，炭陽極的額外消耗，有很大部分是被空氣和CO2氣體氧化以及因炭陽極的選擇氧化而導(dǎo)致掉粒造成的；采用陽極保護(hù)涂層，可減少陽極與空氣和CO2的接觸，減少炭陽極的額外消耗，延長炭陽極的使用壽命；同時還可使廢舊的電解質(zhì)得以回收利用，減少廢電解質(zhì)對環(huán)境的污染。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1未涂涂層的陽極示意圖；
圖2涂有涂層的陽極示意圖。
【具體實施方式】
[0012]下面結(jié)合附圖對本 發(fā)明作進(jìn)一步詳述。
[0013]圖1為未涂涂層的陽極(黑色表示暴露在表面的石墨)，陽極在電解過程中處于電解質(zhì)之外的部分(側(cè)上表面和上表面)，直接與空氣接觸，一般電解鋁在930~960°C溫度區(qū)間內(nèi)，所以炭陽極中的炭與與之接觸的空氣的活度很高，陽極暴露在空氣中的部分極易被氧化，結(jié)果導(dǎo)致陽極的氧化速度過快。
[0014]圖2為涂有涂層的陽極(灰色表示在炭陽極的側(cè)上表面和上表面涂上涂層)，由于涂層的存在，隔絕或減少了炭陽極與空氣的接觸，從而起到了保護(hù)陽極的作用。
[0015]實例I水基涂層的應(yīng)用 涂層的配方為見表1
表1水基涂層的配方
【權(quán)利要求】
1.一種處理電解鋁生產(chǎn)中產(chǎn)生廢電解質(zhì)的方法，其特征在于:所述方法將電解鋁生產(chǎn)中產(chǎn)生的廢冰晶石制成水基涂料，將其涂在電解鋁炭陽極表面，減少炭陽極在空氣中氧化，延長陽極的使用壽命；電解鋁生產(chǎn)中產(chǎn)生的廢電解質(zhì)包括電解槽的大修所產(chǎn)生的廢電解質(zhì)及電解槽煙氣凈化處理后的處理物，這些廢冰晶石作為水基涂料的耐火骨料，耐火骨料至少要過50目篩；電解鋁炭陽極表面的水基涂料所用的粘結(jié)劑為偏鋁酸鈉(NaA102)、水溶性淀粉、聚乙烯醇(PVA)、羧甲基纖維素(CMC)及這些粘結(jié)劑的組合。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種處理電解鋁生產(chǎn)中產(chǎn)生廢電解質(zhì)的方法，其特征在于:涂料中粘結(jié)劑的加入量為耐火骨料的重量的2-15%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種處理電解鋁生產(chǎn)中產(chǎn)生廢電解質(zhì)的方法，其特征在于:將水基涂料，涂到 炭陽極的上表面和側(cè)表面，涂抹或噴涂I~5次，涂層厚度0.2~8mm，涂層用單一涂層或復(fù)合涂層組成，然后烘干涂層，進(jìn)行電解。
【文檔編號】C25C3/12GK103966630SQ201410172687
【公開日】2014年8月6日 申請日期:2014年4月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月28日
【發(fā)明者】曹大力 申請人:沈陽化工大學(xué)