用電解鋁廢陰極炭塊生產(chǎn)全石墨化碳素制品的系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及鋁電解廢棄物再利用技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用電解鋁廢陰極炭塊生產(chǎn)全石墨化碳素制品的系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]陰極碳塊的原始組成為無煙煤和瀝青粘結(jié)劑，在電解過程中，由于受到熱作用、化學(xué)作用、機(jī)械沖蝕作用、電作用、鈉和電解質(zhì)的滲透等引起的熔鹽反應(yīng)、化學(xué)反應(yīng)，鋁電解槽中的陰極碳塊使用一定時(shí)間后會破損。據(jù)統(tǒng)計(jì)，每生產(chǎn)和鑄造一噸鋁，大約產(chǎn)生20_30kg廢陰極，2013年，我國原鋁產(chǎn)量達(dá)2300萬噸，約占全球總產(chǎn)量的45%，廢舊碳陰極排放量達(dá)40萬噸。
[0003]廢陰極炭塊中一般含有C、NaF, Na3AlF6, AlF3, CaF2, Al2O3等成分，其中含C約為50%?70%，電解質(zhì)氟化物約為50%?30%，氰化物約為0.2%。該類物質(zhì)排放后，其中氟化物和氰化物會對周邊的生態(tài)環(huán)境、地下水造成嚴(yán)重的污染，危害人身健康，因此，世界各國對該類物質(zhì)的堆存和排放都有嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)。
[0004]長期以來，世界各國對廢陰極碳塊的處理方法做了許多研究，其中包括有焙燒法、浮選法和硫酸分解法等等，但主要立足點(diǎn)僅在于對該類物質(zhì)的無害化處理上，處理成本相對較高，產(chǎn)生的產(chǎn)品經(jīng)濟(jì)附加值相對較低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種回收利用率高、經(jīng)濟(jì)附加值大、安全環(huán)保的采用電解鋁廢陰極炭塊生產(chǎn)全石墨化碳素制品的系統(tǒng)。
[0006]為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案:
[0007]設(shè)計(jì)一種用電解鋁廢陰極炭塊生產(chǎn)全石墨化碳素制品的系統(tǒng)，包括破碎單元、稱重上料單元、煅燒單元、冷卻單元、包裝單元、廢氣處理單元和收塵單元；
[0008]所述破碎單元包括原料倉、設(shè)置于所述原料倉下部出料口處的顎式破碎機(jī)、設(shè)置于所述顎式破碎機(jī)出料口處的細(xì)碎機(jī)；
[0009]所述稱重上料單元包括I號斗式提升機(jī)、中間料倉、皮帶秤、2號斗式提升機(jī)和鏈?zhǔn)捷斔蜋C(jī)，所述I號斗式提升機(jī)的進(jìn)料口與所述細(xì)碎機(jī)的出料口對應(yīng)設(shè)置，所述I號斗式提升機(jī)的出料口對應(yīng)于所述中間料倉的進(jìn)料口設(shè)置，所述皮帶秤的一端設(shè)置于所述中間料倉的出料口下方、另一端對應(yīng)于所述2號斗式提升機(jī)的進(jìn)料口，所述2號斗式提升機(jī)的出料口對應(yīng)于所述鏈?zhǔn)捷斔蜋C(jī)的進(jìn)料口處；
[0010]所述煅燒單元包括高溫爐，所述冷卻單元包括冷卻機(jī)，所述高溫爐的進(jìn)料口與所述鏈?zhǔn)捷斔蜋C(jī)的出料口對應(yīng)連接，所述高溫爐的出料口與所述冷卻機(jī)的進(jìn)料口對應(yīng)連接。
[0011]優(yōu)選的，所述包裝單元包括3號斗式提升機(jī)、成品料倉、槽式給料機(jī)和包裝機(jī)，所述3號斗式提升機(jī)的進(jìn)料口對應(yīng)于所述冷卻機(jī)的出料口，所述3號斗式提升機(jī)的出料口對應(yīng)于所述成品料倉的進(jìn)料口，所述槽式給料機(jī)一端設(shè)置于所述成品料倉的出料口下方、另一端對應(yīng)于所述包裝機(jī)的進(jìn)料口。
[0012]優(yōu)選的，所述包裝機(jī)為自動(dòng)稱重給料包裝機(jī)。
[0013]優(yōu)選的，所述廢氣處理單元包括霧化噴淋裝置和循環(huán)水池，所述高溫爐的廢氣出口與所述霧化噴淋裝置相連通，所述霧化噴淋裝置的霧態(tài)水出口與所述循環(huán)水池相連通。
[0014]優(yōu)選的，所述收塵單元包括脈沖袋式收塵器、以及設(shè)置于系統(tǒng)中各個(gè)揚(yáng)塵點(diǎn)的收塵罩。
[0015]優(yōu)選的，在所述皮帶秤的上部設(shè)有除鐵器。
[0016]優(yōu)選的，所述冷卻機(jī)為滾筒式循環(huán)水冷卻機(jī)。
[0017]優(yōu)選的，所述冷卻系統(tǒng)還包括與所述冷卻機(jī)料筒相連通的氮?dú)獍l(fā)生器。
[0018]本實(shí)用新型的有益效果在于:
[0019]目前國內(nèi)外沒有相關(guān)利用廢陰極炭塊生產(chǎn)全石墨化碳素制品方面的研究，而本實(shí)用新型首次利用廢陰極碳塊生產(chǎn)全石墨化碳素制品，采用高溫爐在優(yōu)選的溫度條件下對廢料進(jìn)行高溫煅燒，能使廢料中的氰化物得以分解揮發(fā)，氟化物以蒸氣形態(tài)進(jìn)入尾氣，有效的降低了廢陰極炭塊中的灰分，提高其石墨化程度(石墨化程度能達(dá)到99%以上)，可直接作為全石墨化碳素制品銷售；同時(shí)采用噴淋裝置對高溫爐燃燒產(chǎn)生的廢氣進(jìn)行綜合處理，不僅達(dá)到尾氣環(huán)保排放的標(biāo)準(zhǔn)，還能形成氫氟酸等副產(chǎn)品，系統(tǒng)中所產(chǎn)生的廢水含有較高濃度的氟化物，可直接用于生產(chǎn)含氟產(chǎn)品，能夠提高企業(yè)的附加經(jīng)濟(jì)效益。該系統(tǒng)自動(dòng)化程度高、易于操作、安全環(huán)保，能夠有效提高廢陰極碳塊的處理效率和資源回收利用率。
【附圖說明】
[0020]圖1是本實(shí)用新型用電解鋁廢陰極炭塊生產(chǎn)全石墨化碳素制品的系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]其中I為原料倉；2為顎式破碎機(jī)；3為細(xì)碎機(jī)；4為I號斗式提升機(jī)；5為中間料倉；6為皮帶秤；7為除鐵器；8為2號斗式提升機(jī)；9為鏈?zhǔn)捷斔蜋C(jī)；10為高溫爐；11為冷卻機(jī)；12為3號斗式提升機(jī)；13為成品料倉；14為槽式給料機(jī)；15為包裝機(jī)；16為霧化噴淋裝置；17為循環(huán)水池；18為脈沖袋式收塵器。
【具體實(shí)施方式】
[0022]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例來說明本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】，但以下實(shí)施例只是用來詳細(xì)說明本實(shí)用新型，并不以任何方式限制本實(shí)用新型的范圍。
[0023]實(shí)施例1:一種用電解鋁廢陰極炭塊生產(chǎn)全石墨化碳素制品的系統(tǒng)，包括破碎單元、稱重上料單元、煅燒單元、冷卻單元、包裝單元、廢氣處理單元和收塵單元；破碎單元包括原料倉1、設(shè)置于原料倉I下部出料口處的顎式破碎機(jī)2、設(shè)置于顎式破碎機(jī)2出料口處的細(xì)碎機(jī)3。
[0024]稱重上料單元包括I號斗式提升機(jī)4、中間料倉5、皮帶秤6、2號斗式提升機(jī)8和鏈?zhǔn)捷斔蜋C(jī)9，I號斗式提升機(jī)4的進(jìn)料口與細(xì)碎機(jī)3的出料口對應(yīng)設(shè)置，I號斗式提升機(jī)4的出料口對應(yīng)于中間料倉5的進(jìn)料口設(shè)置，皮帶秤6的一端設(shè)置于中間料倉5的出料口下方、另一端對應(yīng)于2號斗式提升機(jī)8的進(jìn)料口，在皮帶秤6的上部設(shè)有除鐵器7，2號斗式提升機(jī)8的出料口對應(yīng)于鏈?zhǔn)捷斔蜋C(jī)9的進(jìn)料口處。煅燒單元包括高溫爐10，冷卻單元包括冷卻機(jī)11，高溫爐10的進(jìn)料口與鏈?zhǔn)捷斔蜋C(jī)9的出料口對應(yīng)連接，高溫爐10的出料口與冷卻機(jī)11的進(jìn)料口對應(yīng)連接，冷卻機(jī)11為滾筒式循環(huán)水冷卻機(jī)；冷卻系統(tǒng)還包括與冷卻機(jī)11料筒相連通的氮?dú)獍l(fā)生器。
[0025]包裝單元包括3號斗式提升機(jī)12、成品料倉13、槽式給料機(jī)14和包裝機(jī)15，3號斗式提升機(jī)12的進(jìn)料口對應(yīng)于冷卻機(jī)11的出料口，3號斗式提升機(jī)12的出料口對應(yīng)于成品料倉13的進(jìn)料口，槽式給料機(jī)14 一端設(shè)置于成品料倉13的出料口下方、另一端對應(yīng)于包裝機(jī)15的進(jìn)料口，包裝機(jī)15為自動(dòng)稱重給料包裝機(jī)。
[0026]廢氣處理單元包括霧化噴淋裝置16和循環(huán)水池17，高溫爐10的廢氣出口與霧化噴淋裝置16相連通，霧