焦庆国,陈开斌,汪艳芳,张旭贵,李昌林,包生重

(中铝郑州有色金属研究院有限公司,河南 郑州 450041)

自2001年起,中国电解铝产量一直位居世界第一,其中2020年中国电解铝产量约3731.7万吨,占全球总产量的50%以上。据统计,每生产1 t电解铝约产生30 kg废槽衬[1]。废槽衬中含有的大量毒性或反应性物质对环境危害极大,2016年8月1日起,已被列入《国家危险废物名录》[2]。在危险废物鉴别浸出毒性标准中(GB5085.3-2007),规定浸出液中无机氟化物限值为100 mg/L[3]。目前电解槽大修中大部分采用了碳化硅结合氮化硅作为电解槽侧块,其材料成分与其他内衬材料物理性能和化学性能均不一致,且具有较高的回收价值。因此,废碳化硅结合氮化硅侧块的无害化处理和回收技术将成为铝电解槽大修渣无害化处理的重要内容之一。本文通过在实验室开展探索实验,在采用湿法处理的基础上,研究了不同浸出液、固液比、浸出时间和固体粒度等因素对其无害化处理的效果,对比分析了不同固氟剂对浸出液中氟离子固化作用,介绍了碳化硅和氮化硅原料的回收标准和回收方法,供同行业技术人员参考。

1 原料来源与成分

废碳化硅结合氮化硅侧块原料来自国内某铝厂停槽槽龄为1768天的大修槽废弃侧部砖。取样时,将大量附着电解质块剥离掉,之后送入鳄式破碎机和振动磨中打磨成细小颗粒作为废侧块试样。通过化学分析和XRD的方法,得出废碳化硅砖中主要物相组成和相对含量。具体见表1和图1。……