大修渣處理方案說明

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1、WORD格式-可編輯鋁業(yè)分公司電解鋁大修渣無害化轉(zhuǎn)化方案編制：審核：批準(zhǔn)：鋁業(yè)分公司二〇一七年七月專業(yè)知識(shí)--整理分享WORD格式-可編輯一、概況電解鋁工業(yè)中，鋁電解槽一般在使用5～6年后需進(jìn)行大修，大修時(shí)電解槽內(nèi)清除的廢內(nèi)襯，即為電解槽大修渣。鋁業(yè)分公司每年大修電解槽約100臺(tái)（正常情況下估計(jì)最大數(shù)量），每年產(chǎn)生大修渣約10000t,目前主要采取轉(zhuǎn)運(yùn)至渣場(chǎng)，進(jìn)行填埋處理。但由于大修渣里面含有大量可溶性氟化物、氰化物，被國家環(huán)保部門定性為危廢物。大修渣中有害物質(zhì)遇水浸出滲入地下，進(jìn)入地下水，對(duì)土壤和地下水系產(chǎn)生嚴(yán)重污染。目前國家相關(guān)部門已經(jīng)明確禁止批建新的大修渣儲(chǔ)存渣場(chǎng)，因此現(xiàn)有填埋方式不能滿

2、足國家環(huán)保相關(guān)要求。當(dāng)前，環(huán)保問題國家日益關(guān)注，企業(yè)必須有義務(wù)和責(zé)任將所產(chǎn)生危廢物無害化轉(zhuǎn)化處理或回收綜合利用。2017年，鋁業(yè)分公司根據(jù)集團(tuán)公司安排積極開展了大修渣無害化處理項(xiàng)目的前期工作，經(jīng)過收集資料以及調(diào)研國內(nèi)相關(guān)電解鋁企業(yè)，結(jié)合分公司實(shí)際，編制了本建議方案。二、必要性鋁電解槽大修渣主要包含陰極炭塊、耐火磚、扎糊、保溫磚、防滲澆注料、耐火灰漿及絕熱板等。由于長期高溫條件下受到電解質(zhì)液的侵蝕，停槽后的大修渣中含有可溶性氟化物及氰化物，其中可溶性氟化物具有強(qiáng)烈的腐蝕性，屬于有害物質(zhì)，氰化物為劇毒物質(zhì)。大修渣中氰化物和氟化物的來源：石墨電極中粘結(jié)劑瀝青中帶入氰化物，電極工作時(shí)高溫條件下氮?dú)夂吞?/p>

3、的相互作用生成氰化物；電解鋁生產(chǎn)工藝中加入的氟化鋁、冰晶石的熔解滲透產(chǎn)生氟化物。專業(yè)知識(shí)--整理分享WORD格式-可編輯目前，國內(nèi)電解鋁企業(yè)對(duì)電解槽大修渣除部分耐火材料回收利用外，其余排放途徑均基本為填溝傾倒，或露天堆放，沒有妥善的處置措施。這些大修廢渣受雨水沖刷和浸泡，其中的可溶性氟浸出后進(jìn)入水中，滲入地下，有可能污染土壤和地下水；另外廢渣長期露天堆放，渣表面風(fēng)化，形成粉塵，可產(chǎn)生二次揚(yáng)塵，污染大氣。因此，必須依靠科技進(jìn)步開展電解槽大修渣的無害化轉(zhuǎn)化處理或回收綜合利用，才能保證電解鋁行業(yè)符合國家相關(guān)環(huán)保政策的需要，實(shí)現(xiàn)電解鋁工業(yè)的和諧可持續(xù)發(fā)展，同時(shí)改善環(huán)境，造福社會(huì)。本建議方案選擇了較為成

4、熟的大修渣無害化轉(zhuǎn)化處理工藝。一、項(xiàng)目廠址及規(guī)模1.廠址：產(chǎn)業(yè)園東南角2.建設(shè)規(guī)模：本項(xiàng)目主要是對(duì)大修渣危險(xiǎn)固體廢物進(jìn)行無害化轉(zhuǎn)化處理，年處理規(guī)模為10000t。包含新建廠房及大修渣處理設(shè)備等，面積約為900m2，同時(shí)考慮大修渣處置前堆放倉庫，面積約700m2。（和碳渣處理項(xiàng)目一起考慮建設(shè)）3.設(shè)計(jì)規(guī)模：按照本項(xiàng)目年處理10000t能力，建廠設(shè)計(jì)規(guī)模為：日處理大修渣20t，每小時(shí)處理礦量為：2.5t/h，設(shè)計(jì)取3.0t/h。4.生產(chǎn)制定：新建大修渣無害化處理車間生產(chǎn)制度為每年運(yùn)行250天，每天作業(yè)16小時(shí)，每班作業(yè)8小時(shí)。二、大修渣概述1、大修渣產(chǎn)生量分公司每臺(tái)電解槽大修產(chǎn)生的大修渣約重100

5、T(按圖紙理論計(jì)算，單臺(tái)槽重量135497KG，減去鋼棒37810KG），按照全年計(jì)劃100臺(tái)槽計(jì)算，全年產(chǎn)生的固廢約10000T。大修渣中炭質(zhì)材料約占37%，氟化鹽約占30%，其他物質(zhì)主要是碳素材料β-氧化鋁、霞石、莫來石、鈉鋁氧化物、少量碳化鋁、氮化鋁、鋁鐵合金以及微量氰化物等。鋁業(yè)分公司400KA電解槽大修渣組成見表1：表1400KA預(yù)焙槽大修渣組成組成碳素氮化硅結(jié)合碳化硅防滲澆注料硅酸蓋板隔熱耐火磚干式防滲料陶瓷纖維搗打料氧化鋁合計(jì)產(chǎn)生量（t/槽）499537122657982194282271633133640097686專業(yè)知識(shí)--整理分享WORD格式-可編輯比例（%）51.27.

6、36.70.89.723.30.30.30.41、大修渣浸出毒性試驗(yàn)電解鋁生產(chǎn)過程采用熔鹽電解法。即以氧化鋁為原料，以氟化鹽（冰晶石、氟化鋁）為熔劑，通以直流電，在電解生產(chǎn)過程中，一部分含氟電解質(zhì)被電解槽炭質(zhì)內(nèi)襯吸收，再擴(kuò)散到其它內(nèi)襯材料中。相關(guān)環(huán)保部門曾對(duì)電解槽大修渣各組份及混合樣進(jìn)行過浸出毒性試驗(yàn)，結(jié)果見表2（浸出試驗(yàn)結(jié)果各企業(yè)電解槽均相差不大）。表2電解槽大修渣浸出毒性試驗(yàn)結(jié)果成份部位pH（無量綱）F-1（mg/L）CN-1（mg/L）炭塊11.4435006.8扎糊11.681300012.3耐火灰漿11.004000.015耐火磚7.892900.017保溫磚6.48260.009耐

7、火粉6.582200.011絕熱板7.0422200.008混合樣10.5022000.018由上表可以看出，電解槽大修渣中，扎糊氟化物浸出液濃度最高，炭塊次之，其他部位相對(duì)較低。氰化物為劇毒物質(zhì)，其中炭塊中含量高達(dá)6.8mg/L，扎糊甚至達(dá)到了12.3mg/L。因此，鋁電解槽產(chǎn)生的大修渣屬危險(xiǎn)廢物，主要污染物為氰化物和氟化物，當(dāng)大修渣遇水（如雨水、地表水、地下水）時(shí)，所含氰化物和氟化鈉等將溶于水