一种铝电解槽废阴极炭块处理工艺
阅读说明：本技术 一种铝电解槽废阴极炭块处理工艺 (Aluminum electrolytic cell waste cathode carbon block treatment process ) 是由 林宏飞 杜建嘉 丘能 周郁文 周思宏 陈国宁 陈敏 慕俊豪 于 2021-06-16 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种铝电解槽废阴极炭块处理工艺及其系统,属于电解铝废弃物处理技术领域。本发明铝电解槽废阴极炭块处理的方法包括：将废阴极炭块粉料与碱液混合,高温高压浸出难溶氟化物并破氰,固液分离产出压浸渣和压浸液；压浸液沉氟产出氟化钙固体和破氰沉氟碱液,破氰沉氟碱液外送蒸发结晶产出含盐烧碱；压浸渣水浸后,固液分离产出水浸渣和含氟化钠的水浸液；水浸渣中和,产出中和渣；中和渣经洗涤后产出炭质料(主产品)；烟气收集。本发明实现了铝电解槽废阴极炭块无害化处理,碳、氟和钠碱资源得到回收,不仅可避免铝电解槽废阴极炭块对环境的危害,而且能实现废阴极炭块的资源化利用。(The invention discloses a treatment process and a treatment system for waste cathode carbon blocks of an aluminum electrolytic cell, and belongs to the technical field of treatment of waste of electrolytic aluminum. The method for treating the waste cathode carbon block of the aluminum electrolytic cell comprises the following steps: mixing the waste cathode carbon block powder with alkali liquor, leaching insoluble fluoride at high temperature and high pressure, breaking cyanogen, and carrying out solid-liquid separation to produce pressure leaching residue and pressure leaching liquid; the pressure leaching solution is used for fluorine precipitation to produce calcium fluoride solid and cyanogen-breaking fluorine-precipitating alkali liquor, and the cyanogen-breaking fluorine-precipitating alkali liquor is sent out for evaporation and crystallization to produce salt-containing caustic soda; after the press leaching residue is soaked in water, solid-liquid separation is carried out to produce water leaching residue and water leaching solution containing sodium fluoride; neutralizing the water leaching slag to produce neutralized slag; washing the neutralized slag to produce a carbon material (main product); and (4) collecting the flue gas. The method realizes the harmless treatment of the waste cathode carbon blocks of the aluminum electrolytic cell, recycles carbon, fluorine and sodium alkali resources, can avoid the harm of the waste cathode carbon blocks of the aluminum electrolytic cell to the environment, and can realize the resource utilization of the waste cathode carbon blocks.)
技术领域
本发明涉及铝电解大修渣处理
技术领域
，特别涉及一种铝电解槽废阴极炭块处理工艺。背景技术
铝电解槽是金属铝冶炼的主要设备，每5-8年需要大修拆除内衬，产出大修渣，每吨电解铝原铝约排放15-20kg大修渣。铝电解大修渣主要分为废阴极炭块和废耐火材料两大类，主要的有毒有害成分为氰化物和可溶性氟化物， 2016年，铝电解大修渣被列入《国家危险废物名录》。
铝电解大修渣中，废阴极炭块约占55％，废耐火材料材料约占45％，由于两者成分不同，铝电解大修渣处理的研究方向是分类处理。铝电解大修渣的处理工艺有固化稳定化填埋、湿法解毒、传统火法、浮选、火法挥发等工艺。最常见的湿法解毒工艺又分为酸分解、碱分解、水浸等工艺。固化稳定化填埋不但资源未得到充分利用，也占用了宝贵的危废填埋场资源；传统火法工艺解毒不彻底，不能充分回收资源；目前的湿法工艺解毒产物难利用、资源难回收利用、废水含盐高；火法挥发投资大、处理成本高、技术不成熟。目前的技术很难满足资源回收和日趋严格的环保要求。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种铝电解槽废阴极炭块处理工艺以及使用这种工艺时的系统。
为了实现上述发明目的，本发明采用的技术方案如下：
一种铝电解槽废阴极炭块处理工艺，包括以下步骤：
(1)预处理：将废阴极炭块破碎、磨粉、筛分，得到18-200目粉料备用；
(2)配浆：配制碱液注入配浆槽，按照液固比(1-10)：1投入步骤(1)中得到的粉料，常温搅拌配浆，得到废阴极炭块浆料；
(3)压浸、破氰：向废阴极炭块浆料中投入破氰氧化剂并调节温度和压力，对废阴极炭块浆料浸出、破氰，至抽样检测的压浸液中的CN-浓度小于1.0mg/L，然后将压浸渣样品用清水充分洗涤后进行毒性浸出试验的氟浓度低于100mg/L后，采用压浸压滤机对压力浸出浆液进行固液分离，得到压浸渣和压浸液；
(4)水浸：将步骤(3)中得到的压浸渣投入水浸反应槽中，加水搅拌反应浸出，对浸出渣抽样检测毒性，至浸出渣毒性浸出试验的氟浓度低于100mg/L 后，采用水浸压滤机对反应完成的浆液进行固液分离，得到水浸液及水浸渣；
(5)中和：使用无机酸对步骤(4)中得到的水浸渣进行中和至pH值为7-9，采用压滤机对中和浆液进行固液分离，得到中和渣、中和液；
(6)洗涤：用清水对中和渣搅拌洗涤，抽样检测浸出渣中可溶性盐含量低于控制指标后，采用压滤机对洗涤浆液进行固液分离，得到炭质料和洗涤液；
进一步地，所述压浸液回收后，在常温、搅拌条件下投加溶解性钙盐沉氟，固液分离后产出氟化钙和破氰沉氟碱液，回收固体氟化钙，破氰沉氟碱液回用于高温高压浸出或蒸发浓缩产出含少量可溶盐的烧碱。
进一步地，所述投加溶解性钙盐中加入的钙离子量为钙离子和氟离子反应的0.6-1.5倍，反应时间1-4h。
进一步地，在步骤(2)中，所述碱液的配制采用氢氧化钠、工艺水和步骤(3)中的得到的压浸液混合而成。
进一步地，在步骤(3)中，所述温度为150-230℃，压力为0.48-2.80MPa，所述破氰时间为0.5-10小时。
进一步地，在步骤(4)中，所述水和压浸渣的液固比为(3-10)：1，所述反应浸出的时间0.5-10小时。
进一步地，所述破氰氧化剂为二氧化氯、双氧水、次氯酸钙、次氯酸钠、臭氧、氧气中的一种或多种。
一种铝电解槽废阴极炭块处理处理系统，包括破碎研磨模块、压力浸出过滤模块、沉氟及碱回收模块、水浸过滤模块、中和过滤模块、洗涤过滤模块和集烟模块，所述破碎研磨模块、压力浸出过滤模块、沉氟及碱回收模块、水浸过滤模块、中和过滤模块、洗涤过滤模块依次连接，该破碎研磨模块、压力浸出过滤模块、沉氟及碱回收模块、水浸过滤模块、中和过滤模块、洗涤过滤模块分别与集烟模块连接。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
(1)药剂消耗少：本发明采用高温、高压的碱浸工艺，高温、高压条件下即可充分破氰，大幅度降低破氰药剂的消耗；高温、高压碱浸的液固比低，较低的氢氧化钠用量即可实现难溶氟化物向易溶解的氟化物转化；
(2)产品纯度高：本发明药剂用量少，且主要使用易溶解的化学药剂，反应产物溶解度高，炭质料和氟化钙经简单洗涤即可达到较高的产品纯度；
(3)资源回收利用率高，废阴极炭块中的碳、氟和钠碱资源得到充分回收利用。
(4)有利于连续生产：本发明分步对铝电解槽废阴极炭块进行处理，有利于控制工艺指标和实现连续生产。
附图说明
图1是本发明的工艺流程示意图；
图2是本发明的处理系统的结构示意图。
1-破碎机，2-球磨机，3-振动筛，4-环境集烟罩，5-布袋除尘器，6-配浆槽， 7-高温高压反应釜，8、压浸压滤泵，9-压浸压滤机，10-压浸滤液槽，11-压浸滤液泵，12-沉氟反应槽，13-沉氟斜板沉降槽，14-沉氟离心沉降机，15-氟化钙压滤泵，16-氟化钙压滤机，17-沉氟滤液槽，18-沉氟滤液泵，19-水浸反应槽，20-水浸压滤泵，21-水浸压滤机，22-水浸滤液槽，23-水浸滤液泵，24- 中和反应槽，25-中和压滤泵，26-中和压滤机，27-中和滤液槽，28-中和滤液泵，29-洗涤反应槽，30-洗涤压滤泵，31-洗涤压滤机，32-洗涤滤液槽，33- 洗涤滤液泵。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下举出优选实施例，对本发明进一步详细说明。然而，需要说明的是，说明书中列出的许多细节仅仅是为了使读者对本发明的一个或多个方面有一个透彻的理解，即便没有这些特定的细节也可以实现本发明的这些方面。
一种铝电解槽废阴极炭块处理系统，包括破碎研磨模块、压力浸出过滤模块、沉氟及碱回收模块、水浸过滤模块、中和过滤模块、洗涤过滤模块和集烟模块，所述破碎研磨模块、压力浸出过滤模块、沉氟及碱回收模块、水浸过滤模块、中和过滤模块、洗涤过滤模块依次连接，该破碎研磨模块、压力浸出过滤模块、沉氟及碱回收模块、水浸过滤模块、中和过滤模块、洗涤过滤模块分别与集烟模块连接。
破碎研磨模块包括破碎机1、球磨机2和振动筛3，破碎机1的出料口与球磨机2的进料口连通，球磨机2的出料口与振动筛3的进料口连通，振动筛3的出料口与水浸过滤模块连接。
压力浸出过滤模块包括配浆槽6、高温高压反应釜7、压浸压滤泵8、压浸压滤机9、压浸滤液槽10和压浸滤液泵11，所述配浆槽6的进料口与振动筛3的出料口连通，所述高温高压反应釜7进料口于配浆槽6的放料口连通，所述高温高压反应釜7的出料口通过压浸压滤泵8与压浸压滤机9的进料口连通，所述压浸压滤机9的出液口与压浸滤液槽10连通，所述压浸滤液槽10 通过压浸滤液泵11分别与配浆槽6连通，所述压浸滤液槽10通过压浸滤液泵11与沉氟及碱回收模块连接。
沉氟及碱回收模块包括沉氟反应槽12、沉氟斜板沉降槽13、沉氟离心沉降机14、氟化钙压滤泵15、氟化钙压滤机16、沉氟滤液槽17和沉氟滤液泵 18，所述沉氟反应槽12的进料口与压浸滤液泵11连通，所述沉氟反应槽12 的出料口与沉氟斜板沉降槽13的进料口连通，所述沉氟斜板沉降槽13的出料口与沉氟离心沉降机14的进料口连通，所述沉氟离心沉降机14的出料口通过氟化钙压滤泵15与氟化钙压滤机16的进料口连通，所述沉氟斜板沉降槽13、沉氟离心沉降机14和氟化钙压滤机16的出液口均与沉氟滤液槽17 的进液口连通，所述沉氟滤液槽17的出液口通过沉氟滤液泵18与配浆槽6 及外部烧碱蒸发回收装置连接。
水浸过滤模块包括水浸反应槽19、水浸压滤泵20、水浸压滤机21、水浸滤液槽22和水浸滤液泵23，水浸反应槽19的进料口与压浸压滤机9的出料口连通，所述水浸反应槽19的出料口通过水浸压滤泵20与水浸压滤机21的进料口连通，所述水浸压滤机21的出液口与水浸滤液槽22的进液口连通，所述水浸滤液槽22的出液口通过水浸滤液泵23与压浸反应槽的进料口连通，所述水浸滤液槽22通过水浸滤液泵23与中和模块连接。
中和过滤模块包括中和反应槽24、中和压滤泵25、中和压滤机26、中和滤液槽27、中和滤液泵28，所述中和反应槽24的进料口与水浸压滤机21的出料口连通，中和反应槽24的出料口通过中和压滤泵25与中和压滤机26的进料口连通，所述中和压滤机26的出液口与中和滤液槽27的进液口连通，所述中和滤液槽27的出液口通过中和滤液泵28分别与水浸滤液槽22的进料口和中和反应槽24的进料口连通。
洗涤过滤模块包括洗涤反应槽29、洗涤压滤泵30、洗涤压滤机31、洗涤滤液槽32、洗涤滤液泵33，所述洗涤反应槽29的进料口与中和压滤机26的出料口连通，洗涤反应槽29的出料口通过洗涤压滤泵30与洗涤压滤机31的进料口连通，所述洗涤压滤机31的出液口与洗涤滤液槽32的进液口连通，所述洗涤滤液槽32的出液口通过洗涤滤液泵33分别与中和滤液槽27的进料口和洗涤反应槽29的进料口连通。
集烟模块包括环境集烟罩4、布袋除尘器5和集烟管道，环境集烟罩4设置为两个，两个环境集烟罩4分别设置在破碎机1与球磨机2的上方，两个环境集烟罩4均与布袋除尘器5连通，所述布袋除尘器5的出料口通过环境集烟主管与外界烟气处理系统连通；所述配浆槽6、沉氟反应槽12、水浸反应槽19、中和反应槽24和洗涤反应槽29设顶盖，并通过集烟支管与环境集烟主管连通；所述高温高压反应釜7密封操作，高温高压反应釜7顶部通过排烟支管与环境集烟主管连通。
实施例1-3分别为利用上述铝电解槽废阴极炭块处理系统进行处理的具体实施操作。
实施例1
铝电解槽废阴极炭块处理步骤如下：
A、预处理：采用破碎机1将废阴极炭块破碎，破碎后粒度﹤20mm的废阴极炭块送球磨机2，球磨时间2小时，球磨后的粉料送振动筛3，用2mm 规格的筛网过筛，抽检合格的筛下物送配浆槽6；筛余物及抽检不合格的粉料返回球磨机2继续球磨；废阴极炭块破碎、磨粉、筛分得到粉料的粒度要求为160～180目；
B、配浆：将氢氧化钠、工艺水，以及压浸滤液泵11输送来的压浸液和沉氟滤液泵18输送来的除氟压浸液加入配浆槽，按NaOH浓度35g/L配液，按液固比3:1投入步骤A球磨合格的废阴极炭块粉料，常温搅拌配浆，产出废阴极炭块浆料；
C、压浸、破氰：配浆槽6配浆完成的废阴极炭块浆料自流进入高温高压反应釜7，通入高压氧气，在温度185℃、压力1.12MPa条件下，浸出和破氰 2小时；抽样检测，至压浸液中的CN-浓度小于1.0mg/L，压浸渣样品用清水充分洗涤后进行毒性浸出试验的氟浓度低于100mg/L后，通过压浸压滤泵8 将高温高压浸出浆液输送到压浸压滤机9进行压滤，得到压浸渣和压浸滤液，压滤渣送水浸反应槽19，压浸滤液自流进入压浸滤液槽10后，通过压浸滤液泵11送沉氟反应槽12沉氟，或输送到配浆槽6回用；
D、水浸：将压浸压滤机9产出的压浸渣投入水浸反应槽19，搅拌浸出，水浸液与压浸渣的液固比为6:1，反应时间为2小时，抽样检测浸出渣毒性，至浸出渣毒性浸出试验的氟浓度低于100mg/L后，通过水浸压滤泵20将水浸浆液输送带水浸压滤机21压滤，产出水浸滤液及水浸渣，水浸渣送中和反应槽24，水浸滤液自流进入水浸滤液槽22后，通过水浸滤液泵23输送到压浸滤液槽10或水浸滤液槽19回用；
E、中和：将水浸压滤机21产出的水浸渣送到中和反应槽24，加入盐酸进行中和，常温搅拌，待浆液pH值稳定在7～9超过1小时后，通过中和压滤泵25将中和浆液输送到中和压滤机26压滤，产出中和滤液和中和渣，中和渣送洗涤反应槽29，中和滤液自流进入中和滤液槽27后，通过中和滤液泵 28输送到水浸滤液槽22或中和反应槽24回用；
F、洗涤：将水中和压滤机26产出的中和渣送到洗涤反应槽29，清水常温搅拌洗涤，抽样检测浸出渣中可溶性盐含量低于控制指标后，通过洗涤压滤泵30将洗涤浆液输送到洗涤压滤机31压滤，产出洗涤滤液和洗涤渣，洗涤滤液自流进入洗涤滤液槽32后，通过洗涤滤液泵33输送到中和滤液槽27 或洗涤反应槽29回用，毒性浸出试验检测氟含量﹤100mg/L，CN-<5mg/L的洗涤渣即为炭质料，作为产品外售；
G、氟化钙回收：压浸滤液泵11来的压浸液在沉氟反应槽12内常温搅拌，按钙离子和氟离子反应理论用量的1.05倍(钙离子计)投加氯化钙对压浸液进行沉氟处理，反应时间1h，沉氟浆液自流进入沉氟斜板沉降槽13沉降后，底部浆液放入沉氟离心沉降机14离心分离，离心沉降机14产出的浆液经氟化钙压滤泵15输送到氟化钙压滤机16压滤，产出的氟化钙(产品)，沉氟斜板沉降槽13和离心沉降机14产出的沉氟滤液自流进入沉氟滤液槽17，沉氟滤液经沉氟滤液泵18输送到配浆槽6回用，或通过沉氟滤液泵18输送到外部蒸发回收烧碱；
H、烟气收集：破碎机1、球磨机2、振动筛3产生的含尘烟气经集烟罩4 收集后，送到布袋除尘器5进行除尘处理，布袋除尘器5除尘处理后的烟气汇入烟气主管；配浆槽6、高温高压反应釜7、沉氟反应槽12、水浸反应槽 19、中和反应槽24及洗涤反应槽29等设备通过所述各台设备顶部的烟气抽吸口将烟气引入烟气主管，与布袋除尘器5除尘处理后的烟气汇合，送外部烟气处理系统处理后达标排放。
I、处理效果；
处理前铝电解槽废阴极炭块成分如下：
成分
C
NaF
CaF<sub>2</sub>
Na<sub>3</sub>AlF<sub>6</sub>
CaO
％
69.35
15.55
0.54
2.94
1.55
成分
MgO
SiO<sub>2</sub>
Fe
Na<sub>2</sub>O
CN<sup>-</sup>
％
0.87
4.96
1.18
2.372
0.08
对炭质料(主要产品)进行浸出毒性及腐蚀性鉴别，判定为达标，检测数据及判定见下表：
上表中，样品按《HJT 299-2007固体废物浸出毒性浸出方法硫酸硝酸法》进行浸出毒性检测，浸出毒性检测结果中，F-浓度按I类工业固体废物限值鉴别，氰根按《GB 5085.3-2007危险废物鉴别标准浸出毒性鉴别》规定的限值进行鉴别；腐蚀性按《GB/T 15555.12-1995固体废物腐蚀性鉴定玻璃电极法》制备浸出液，按《GB 5085.1危险废物鉴别标准腐蚀性鉴别》标准限值进行鉴别。
根据《GB 5085.7—2019危险废物鉴别标准通则》6.2条“具有毒性危险特性的危险废物利用过程产生的固体废物，经鉴别不再具有危险特性的，不属于危险废物”，本案例主产品炭质料不再属于危废，可作为产品外卖。副产的含盐碱液氟、氰指标合格，不含有毒有害成分，回用于脱硫。
本案例每100吨废耐火材料辅助材料消耗及产品产量见下表：
本案例不消化破氰药剂。
实施例2
实施例2铝电解槽废阴极炭块处理步骤如下：
A、预处理：采用破碎机1将废阴极炭块破碎，破碎后粒度﹤20mm的废阴极炭块送球磨机2，球磨时间2小时，球磨后的粉料送振动筛3，用2mm 规格的筛网过筛，抽检合格的筛下物送配浆槽6；筛余物及抽检不合格的粉料返回球磨机2继续球磨；废阴极炭块破碎、磨粉、筛分得到粉料的粒度要求为160～180目；
B、配浆：将氢氧化钠、工艺水，以及压浸滤液泵11输送来的压浸液和沉氟滤液泵18输送来的除氟压浸液加入配浆槽，按NaOH浓度35g/L配液，按液固比3:1投入步骤A球磨合格的废阴极炭块粉料，常温搅拌配浆，产出废阴极炭块浆料；
C、压浸、破氰：配浆槽6配浆完成的废阴极炭块浆料自流进入高温高压反应釜7，按理论用量的3.0倍投加次氯酸钠(有效氯含量10％)，在温度185℃、压力1.12MPa条件下，浸出和破氰2小时；抽样检测，至压浸液中的CN-浓度小于1.0mg/L，压浸渣样品用清水充分洗涤后进行毒性浸出试验的氟浓度低于 100mg/L后，通过压浸压滤泵8将高温高压浸出浆液输送到压浸压滤机9进行压滤，得到压浸渣和压浸滤液，压滤渣送水浸反应槽19，压浸滤液自流进入压浸滤液槽10后，通过压浸滤液泵11送沉氟反应槽12沉氟，或输送到配浆槽6回用；
D、水浸：将压浸压滤机9产出的压浸渣投入水浸反应槽19，搅拌浸出，水浸液与压浸渣的液固比为6:1，反应时间为3小时，抽样检测浸出渣毒性，至浸出渣毒性浸出试验的氟浓度低于100mg/L后，通过水浸压滤泵20将水浸浆液输送带水浸压滤机21压滤，产出水浸滤液及水浸渣，水浸渣送中和反应槽24，水浸滤液自流进入水浸滤液槽22后，通过水浸滤液泵23输送到压浸滤液槽10或水浸滤液槽19回用；
E、中和：将水浸压滤机21产出的水浸渣送到中和反应槽24，加入盐酸进行中和，常温搅拌，待浆液pH值稳定在7～9超过1小时后，通过中和压滤泵25将中和浆液输送到中和压滤机26压滤，产出中和滤液和中和渣，中和渣送洗涤反应槽29，中和滤液自流进入中和滤液槽27后，通过中和滤液泵 28输送到水浸滤液槽22或中和反应槽24回用；
F、洗涤：将水中和压滤机26产出的中和渣送到洗涤反应槽29，常温清水搅拌洗涤，抽样检测浸出渣中可溶性盐含量低于控制指标后，通过洗涤压滤泵30将洗涤浆液输送到洗涤压滤机31压滤，产出洗涤滤液和洗涤渣，洗涤滤液自流进入洗涤滤液槽32后，通过洗涤滤液泵33输送到中和滤液槽27 或洗涤反应槽29回用，毒性浸出试验检测氟含量﹤100mg/L，CN-<5mg/L的洗涤渣即为炭质料，作为产品外售；
G、氟化钙回收：压浸滤液泵11来的压浸液在沉氟反应槽12内常温搅拌，按钙离子和氟离子反应理论用量的1.05倍(钙离子计)投加氯化钙对压浸液进行沉氟处理，反应时间2h，沉氟浆液自流进入沉氟斜板沉降槽13沉降后，底部浆液放入沉氟离心沉降机14离心分离，离心沉降机14产出的浆液经氟化钙压滤泵15输送到氟化钙压滤机16压滤，产出氟化钙(产品)，沉氟斜板沉降槽13和离心沉降机14产出的沉氟滤液自流进入沉氟滤液槽17，沉氟滤液经沉氟滤液泵18输送到配浆槽6回用，或通过沉氟滤液泵18输送到外部蒸发回收烧碱；
H、烟气收集：破碎机1、球磨机2、振动筛3产生的含尘烟气经集烟罩4 收集后，送到布袋除尘器5进行除尘处理，布袋除尘器5除尘处理后的烟气汇入烟气主管；配浆槽6、高温高压反应釜7、沉氟反应槽12、水浸反应槽 19、中和反应槽24及洗涤反应槽29等设备通过所述各台设备顶部的烟气抽吸口将烟气引入烟气主管，与布袋除尘器5除尘处理后的烟气汇合，送外部烟气处理系统处理后达标排放。
I、处理效果；
处理前铝电解槽废阴极炭块成分如下：
对炭质料(主要产品)进行浸出毒性及腐蚀性鉴别，判定为达标，检测数据及判定结果见下表：
上表中，样品按《HJT 299-2007固体废物浸出毒性浸出方法硫酸硝酸法》进行浸出毒性检测，浸出毒性检测结果中，F-浓度按I类工业固体废物限值鉴别，氰根按《GB 5085.3-2007危险废物鉴别标准浸出毒性鉴别》规定的限值进行鉴别；腐蚀性按《GB/T 15555.12-1995固体废物腐蚀性鉴定玻璃电极法》制备浸出液，按《GB 5085.1危险废物鉴别标准腐蚀性鉴别》标准限值进行鉴别。
根据《GB 5085.7—2019危险废物鉴别标准通则》6.2条“具有毒性危险特性的危险废物利用过程产生的固体废物，经鉴别不再具有危险特性的，不属于危险废物”，本案例主产品炭质料不再属于危废，可作为产品外卖，副产的含盐碱液氟、氰指标合格，不含有毒有害成分，回用于脱硫。
本案例每100吨废耐火材料辅助材料消耗及产品产量见下表：
本发明采用上述工艺及处理系统处理铝电解槽废阴极炭块，不仅能确保废阴极炭块中的碳得到资源化利用，废阴极炭块中的氟、Na等资源也能得到回收，实现资源的综合利用。
实施例3
对铝电解槽废耐火材料处理步骤如下：
A、预处理：采用破碎机1将废阴极炭块破碎，破碎后粒度﹤20mm的废阴极炭块送球磨机2，球磨时间2小时，球磨后的粉料送振动筛3，用2mm 规格的筛网过筛，抽检合格的筛下物送配浆槽6；筛余物及抽检不合格的粉料返回球磨机2继续球磨；废阴极炭块破碎、磨粉、筛分得到粉料的粒度要求为160～180目；
B、配浆：将氢氧化钠、工艺水，以及压浸滤液泵11输送来的压浸液和沉氟滤液泵18输送来的除氟压浸液加入配浆槽，按NaOH浓度35g/L配液，按液固比3:1投入步骤A球磨合格的废阴极炭块粉料，常温搅拌配浆，产出废阴极炭块浆料；
C、压浸、破氰：配浆槽6配浆完成的废阴极炭块浆料自流进入高温高压反应釜7，按理论用量的3倍投加次氯酸钠(有效氯含量10％)，在温度185℃、压力1.12MPa条件下，浸出和破氰2小时；抽样检测，至压浸液中的CN-浓度小于1.0mg/L，压浸渣样品用清水充分洗涤后进行毒性浸出试验的氟浓度低于 100mg/L后，通过压浸压滤泵8将高温高压浸出浆液输送到压浸压滤机9进行压滤，得到压浸渣和压浸滤液，压滤渣送水浸反应槽19，压浸滤液自流进入压浸滤液槽10后，通过压浸滤液泵11送沉氟反应槽12沉氟，或输送到配浆槽6回用；
D、水浸：将压浸压滤机9产出的压浸渣投入水浸反应槽19，搅拌浸出，水浸液与压浸渣的液固比为6:1，反应时间为3小时，抽样检测浸出渣毒性，至浸出渣毒性浸出试验的氟浓度低于100mg/L后，通过水浸压滤泵20将水浸浆液输送带水浸压滤机21压滤，产出水浸滤液及水浸渣，水浸渣送中和反应槽24，水浸滤液自流进入水浸滤液槽22后，通过水浸滤液泵23输送到压浸滤液槽10或水浸滤液槽19回用；
E、中和：将水浸压滤机21产出的水浸渣送到中和反应槽24，加入盐酸进行中和，常温搅拌，待浆液pH值稳定在7～9超过1小时后，通过中和压滤泵25将中和浆液输送到中和压滤机26压滤，产出中和滤液和中和渣，中和渣送洗涤反应槽29，中和滤液自流进入中和滤液槽27后，通过中和滤液泵 28输送到水浸滤液槽22或中和反应槽24回用；
F、洗涤：将水中和压滤机26产出的中和渣送到洗涤反应槽29，常温清水搅拌洗涤，抽样检测浸出渣中可溶性盐含量低于控制指标后，通过洗涤压滤泵30将洗涤浆液输送到洗涤压滤机31压滤，产出洗涤滤液和洗涤渣，洗涤滤液自流进入洗涤滤液槽32后，通过洗涤滤液泵33输送到中和滤液槽27 或洗涤反应槽29回用，毒性浸出试验检测氟含量﹤100mg/L，CN-<5mg/L的洗涤渣即为炭质料，作为产品外售；
G、氟化钙回收：压浸滤液泵11来的压浸液在沉氟反应槽12内常温搅拌，按钙离子和氟离子反应理论用量的1.05倍(钙离子计)投加氯化钙对压浸液进行沉氟处理，反应时间2h，沉氟浆液自流进入沉氟斜板沉降槽13沉降后，底部浆液放入沉氟离心沉降机14离心分离，离心沉降机14产出的浆液经氟化钙压滤泵15输送到氟化钙压滤机16压滤，产出氟化钙(产品)，沉氟斜板沉降槽13和离心沉降机14产出的沉氟滤液自流进入沉氟滤液槽17，沉氟滤液经沉氟滤液泵18输送到配浆槽6回用，或通过沉氟滤液泵18输送到外部蒸发回收烧碱；
H、烟气收集：破碎机1、球磨机2、振动筛3产生的含尘烟气经集烟罩4 收集后，送到布袋除尘器5进行除尘处理，布袋除尘器5除尘处理后的烟气汇入烟气主管；配浆槽6、高温高压反应釜7、沉氟反应槽12、水浸反应槽 19、中和反应槽24及洗涤反应槽29等设备通过所述各台设备顶部的烟气抽吸口将烟气引入烟气主管，与布袋除尘器5除尘处理后的烟气汇合，送外部烟气处理系统处理后达标排放。
I、处理效果；
处理前铝电解槽废阴极炭块成分如下：
成分
C
NaF
CaF<sub>2</sub>
Na<sub>3</sub>AlF<sub>6</sub>
CaO
％
66.12
16.02
1.65
3.62
1.66
成分
MgO
SiO<sub>2</sub>
Fe
Na<sub>2</sub>O
CN<sup>-</sup>
％
1.06
4.81
1.26
2.49
0.09
对炭质料(主要产品)进行浸出毒性及腐蚀性鉴别，判定为达标，检测数据及判定结果见下表：
上表中，样品按《HJT 299-2007固体废物浸出毒性浸出方法硫酸硝酸法》进行浸出毒性检测，浸出毒性检测结果中，F-浓度按I类工业固体废物限值鉴别，氰根按《GB 5085.3-2007危险废物鉴别标准浸出毒性鉴别》规定的限值进行鉴别；腐蚀性按《GB/T 15555.12-1995固体废物腐蚀性鉴定玻璃电极法》制备浸出液，按《GB 5085.1危险废物鉴别标准腐蚀性鉴别》标准限值进行鉴别。
根据《GB 5085.7—2019危险废物鉴别标准通则》6.2条“具有毒性危险特性的危险废物利用过程产生的固体废物，经鉴别不再具有危险特性的，不属于危险废物”，本案例主产品炭质料不再属于危废，可作为产品外卖，副产的含盐碱液氟、氰指标合格，不含有毒有害成分，回用于脱硫。
本案例每100吨废耐火材料辅助材料消耗及产品产量见下表：
本发明采用上述工艺及处理系统处理铝电解槽废阴极炭块，不仅能确保废阴极炭块中的碳得到资源化利用，废阴极炭块中的氟、Na等资源也能得到回收，实现资源的综合利用。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。