本發(fā)明涉及廢物回收利用技術領域，尤其是涉及一種鋁電解廢碳渣的處置方法及獲得的再生冰晶石。

背景技術：

鋁電解生產(chǎn)過程中需要用到炭素陽極，和電解質(zhì)接觸的陽極最先氧化，伴隨電解質(zhì)沖刷等，部分未參與電解反應的碳粒從陽極脫落于電解槽內(nèi)。脫落的碳粒長時間受電解質(zhì)的浸泡和滲透，形成漂浮在電解質(zhì)表面的混合漂浮物，行業(yè)內(nèi)稱為廢碳渣。每生產(chǎn)一噸原鋁約產(chǎn)出5～10kg廢碳渣。廢碳渣中主要成分為冰晶石、氟化鈉等氟化物，含量約占碳渣總重的70％以上，其余主要成分為碳、氧化鋁、金屬鋁等。廢碳渣的無害化處置是電解鋁企業(yè)關注的重點，如何在無害化的同時實現(xiàn)電解質(zhì)的綜合回收、實現(xiàn)效益最大化是電解鋁企業(yè)關注的重點。

目前，鋁電解廢碳渣處置工藝主要有濕法和火法。濕法工藝主要采用浮選法，即將廢碳渣球磨，加入浮選捕收劑和起泡劑等浮選，回收的產(chǎn)品為再生冰晶石細粉和細碳粉。浮選法中得到的細碳粉一般作為燃料使用，再生冰晶石回用于鋁電解。浮選法存在問題是細炭粉中含有30～50％的氟化鹽，作為燃料使用對環(huán)境危害巨大；再生冰晶石細粉因為粒度細、雜質(zhì)含量偏高等不能全部回用于鋁電解過程，產(chǎn)品價值低?；鸱ㄌ幹霉に嚱┠陙戆l(fā)展較快，主要集中于廢碳渣高溫熔融后獲得再生冰晶石熔塊的工藝和裝備等。發(fā)明專利cn101063215b公開了一種回收鋁電解陽極碳渣中氟化鹽的方法，將氧化鋁和廢碳渣混合直接混合，在650～930℃條件下焙燒除碳后獲得冰晶石和氧化鋁混合物，返回電解鋁生產(chǎn)。發(fā)明專利cn1253369c公開了一種提取鋁電解陽極碳渣中電解質(zhì)的方法，將廢碳渣細磨后添加有機粘結(jié)劑成團，然后在650～800℃下球團焙燒除碳，再生冰晶石細磨后返回電解鋁生產(chǎn)。以上工藝僅考慮了碳的去除，但鐵、硅等少量雜質(zhì)仍在其中，達不到電解鋁對再生冰晶石粒度、雜質(zhì)含量要求，限制了其在鋁電解槽的回用率。

發(fā)明專利cn110195241a公開了一種流化床提取電解鋁碳渣中電解質(zhì)的工藝，將廢碳渣粉磨后進入流化床，在800～1100℃下同步實現(xiàn)了碳的燃燒和電解質(zhì)的熔融，獲得再生冰晶石熔塊。發(fā)明專利cn105463506b公開了一種分離回收鋁電解質(zhì)陽極碳渣中電解質(zhì)和碳的方法，采用惰性氣體保護，在700～1600℃下加熱吹氣熔融廢碳渣，分離出炭粉，獲得再生冰晶石熔塊。以上方法(發(fā)明專利cn110195241a、cn105463506b)采用一步高溫熔融工藝，第一，碳的燃燒速度慢，大部分碳被包裹在熔體中，碳顆粒和再生冰晶石分離緩慢，碳燃燒或收集時間長，燃料消耗量大；第二，廢碳渣直接高溫熔融工藝過程中碳的燃燒需要鼓入大量空氣來促進碳分離和燃燒，導致煙氣量大，排煙口含氟煙氣濃度大，操作環(huán)境惡劣，生產(chǎn)效率低；第三，再生冰晶石熔塊沒有考慮鐵、硅氧化物雜質(zhì)的去除，限制了其在電解鋁過程的使用量；第四，火法處置工藝均沒有考慮廢碳渣中金屬鋁的回收，使金屬鋁進入燃燒或者熔融過程而轉(zhuǎn)化成氧化鋁，降低了再生冰晶石純度。

有鑒于此，特提出本發(fā)明。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的之一在于提供一種鋁電解廢碳渣的處置方法，采用沸騰煅燒和熔融二步工藝處置鋁電解廢碳渣并獲得純化再生冰晶石。

本發(fā)明的目的之二在于提供一種鋁電解廢碳渣的處置方法獲得的再生冰晶石。

為了實現(xiàn)本發(fā)明的上述目的，特采用以下技術方案：

第一方面，本發(fā)明提供了一種鋁電解廢碳渣的處置方法，包括以下步驟：

先對廢碳渣進行沸騰煅燒除碳，再對沸騰煅燒后的再生冰晶石進行熔融，得到熔融態(tài)再生冰晶石，凝固后得到純化再生冰晶石產(chǎn)品；

其中，沸騰煅燒在含氧或富氧氣氛下進行，沸騰煅燒溫度700～800℃；熔融溫度為1000～1400℃。進一步的，所述處置方法還包括：在對廢碳渣進行沸騰煅燒除碳步驟前，對廢碳渣進行破碎篩分分離鋁片的步驟；

優(yōu)選地，所述處置方法還包括：在對廢碳渣進行破碎篩分分離鋁片步驟前，對廢碳渣進行磁選除鐵的步驟。

進一步的，磁選除鐵的磁場強度＞2000高斯；

優(yōu)選地，破碎篩分后廢碳渣顆粒的粒度為0.1～3mm。

進一步的，所述沸騰煅燒的時間為0.5～5h，沸騰煅燒后的再生冰晶石中碳含量≤0.3％。

進一步的，所述熔融的時間為0.5～4h。

進一步的，所述沸騰煅燒包括：將廢碳渣加入沸騰爐或者流化床中，從沸騰爐或者流化床側(cè)部鼓入高溫空氣，控制沸騰煅燒溫度700～800℃，沸騰煅燒時間0.5～5h；

優(yōu)選地，沸騰煅燒過程的煙氣經(jīng)過沉降室、旋風除塵器及布袋除塵器后脫硝脫硫排空。

進一步的，所述熔融包括：將沸騰煅燒后的再生冰晶石在熔化爐中熔融，控制熔融溫度1000～1400℃，熔融時間0.5～4h，上層熔融態(tài)再生冰晶石從熔化爐排料口排出并注入模具中凝固，下層雜質(zhì)集中從底部排出。

進一步的，熔融過程的煙氣采用熱交換器預熱空氣后進入沸騰煅燒步驟的除塵系統(tǒng)中，預熱后空氣用于預熱廢碳渣和鼓入沸騰煅燒步驟的沸騰爐或流化床中進行熱量循環(huán)利用。

第二方面，提供了一種再生冰晶石，由上述處置方法獲得。

進一步的，所述再生冰晶石中f含量48-51％，al含量14-16％，na含量24-26％，sio2含量0.05-0.15％，fe2o3含量0.05-0.10％。

本發(fā)明提供的鋁電解廢碳渣的處置方法至少具有如下有益效果：

本發(fā)明采用二步法處置鋁電解廢碳渣。第一步采用沸騰燃燒除碳，物料呈沸騰狀態(tài)，不掛壁不板結(jié)，碳燃燒效率高，煙氣量少，再生冰晶石回收率高；第二步利用再生冰晶石中雜質(zhì)特性，高溫熔融獲得純化再生冰晶石。獲得再生冰晶石產(chǎn)品價值高，高溫熔融過程中不存在碳的燃燒，煙氣量極少，操作環(huán)境好，易于工業(yè)實施。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明具體實施方式或現(xiàn)有技術中的技術方案，下面將對具體實施方式或現(xiàn)有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實施方式，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明一種實施方式提供的鋁電解廢碳渣的處置方法的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。

圖標：1-廢碳渣儲存?zhèn)}；2-破碎機；3-振篩機；4-沸騰爐(流化床)；5-換熱器；6-高溫熔化爐；7-煙氣處理系統(tǒng)。

具體實施方式

下面將結(jié)合實施例對本發(fā)明的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

現(xiàn)有鋁電解廢碳渣的火法處置工藝通常采用一步高溫熔融方式，存在碳燃燒效率低、煙氣大，沒有考慮鋁的回收以及鐵、硅氧化物雜質(zhì)的去除。

基于上述問題，本發(fā)明采用二步煅燒工藝，第一步采用中低溫煅燒實現(xiàn)碳的燃燒去除，第二步采用高溫熔融-雜質(zhì)沉淀分層分離，獲得純化再生冰晶石。

鋁電解廢碳渣的處置方法具體工藝步驟包括：

s1：廢碳渣磁選除鐵-破碎粉磨篩分除鋁。

用干式除鐵器對廢碳渣進行磁選除鐵，廢碳渣除鐵后用輥式破碎機將鋁電解碳渣粉碎、振動篩篩分，分離出大顆粒金屬鋁片和細顆粒廢碳渣顆粒；

需要注意的是，對廢碳渣的來源不做限定，是電解鋁過程中產(chǎn)生的。

在一種優(yōu)選的實施方式中，干式除鐵器磁場強度＞2000高斯，為電磁或者永磁除鐵器。篩分后廢碳渣顆粒粒度為0.1～3mm。

采用破碎篩分分離金屬鋁，一方面實現(xiàn)了金屬鋁綜合回收，另一方面解決了金屬鋁在廢碳渣燃燒除碳和再生冰晶石熔融過程中氧化問題，減少了純化再生冰晶石中氧化鋁含量，拓展了再生冰晶石使用領域。

s2：鋁電解廢碳渣富氧沸騰煅燒除碳。

沸騰煅燒是指在燃燒器內(nèi)鼓入含有一定壓力的、含氧或富氧的高溫熱風，使廢碳渣在高溫熱風吹動下上下翻動，呈沸騰狀態(tài)，同時達到了與熱空氣中氧氣的充分混合，實現(xiàn)了廢碳渣中碳的燃燒去除。

預處理后廢碳渣加入沸騰爐或者流化床，從沸騰爐或者流化床側(cè)部鼓入高溫含氧或富氧空氣，控制燃燒溫度，確保廢碳渣中單質(zhì)碳燃燒去除，同時除碳后再生冰晶石顆粒不在爐內(nèi)板結(jié)或者熔融掛壁，后續(xù)進入熔融提純系統(tǒng)；煙氣經(jīng)過沉降室、旋風除塵器及布袋除塵器后脫硝脫硫排空。

含氧是指在有氧狀態(tài)下，一般氧氣含量小于21％。

富氧一般指氧氣含量在21％以上。

燃燒溫度在700～800℃(例如700、710、720、730、740、750、760、770、780、790或800℃)。

冰晶石在800℃以上時，便會開始熔融，會造成顆粒和熔體的相互包裹，出現(xiàn)爐內(nèi)板結(jié)、煙氣量大等問題，因此控制溫度在800℃以下。

在一種優(yōu)選的實施方式中，煅燒時間為0.5～5h(例如0.5、1、2、3、4或5h)。沸騰煅燒后，再生冰晶石顆粒中碳含量≯0.3％。

本發(fā)明采用沸騰燃燒實現(xiàn)了廢碳渣中碳的快速去除，碳燃燒迅速，能耗較低，煙氣量少，再生冰晶石回收率高；控制燃燒溫度，使廢碳渣中單質(zhì)碳可以燃燒去除，同時除碳后再生冰晶石顆粒不在爐內(nèi)板結(jié)或者熔融掛壁，確保進出料和燃燒穩(wěn)定運行，利于工業(yè)實施。

s3：再生冰晶石熔融提純。

步驟s2后的再生冰晶石顆粒在熔化爐中熔融，熔爐內(nèi)熔池溫度為1000～1400℃(例如1000、1100、1200、1300、1400℃)，經(jīng)過一定熔融時間后，液態(tài)再生冰晶石中鐵、硅等較大密度的雜質(zhì)在熔池底部富集沉淀。上層純化液態(tài)再生冰晶石從熔化爐排料口排出并注入盛裝液態(tài)再生冰晶石的模具中凝固，底層雜質(zhì)經(jīng)過一定運行周期后，集中從底部排出。高溫煙氣采用熱交換器預熱常溫空氣后進入第一步碳燃燒除塵系統(tǒng)，預熱后空氣用于預熱碳渣和鼓入第一步沸騰爐或者流化床，熱量循環(huán)利用。

在一種優(yōu)選的實施方式中，再生冰晶石在熔池中熔融時間為0.5-4h；熔窯采用玻璃熔化爐、中頻電爐、電阻爐、礦熱爐等。

本發(fā)明采用高溫熔融純化工藝實現(xiàn)了再生冰晶石的提純。利用雜質(zhì)高溫熔融狀態(tài)下密度大的特性，實現(xiàn)了雜質(zhì)沉淀，再生冰晶石的純化；熔融過程不存在碳的氧化燃燒，煙氣量少，操作環(huán)境好；熔融過程的高溫煙氣可以返回預廢碳渣和燃燒需要的富氧空氣，節(jié)能降耗。

本申請采用2步。第一可以解決熔融冰晶石的包裹難題，第二高溫熔融實現(xiàn)了冰晶石與密度大的少量硅、鐵沉淀分離，獲得了提純。

一種典型的鋁電解廢碳渣的處置方法，具體工藝包括：(1)廢碳渣破碎篩分分離鋁片：采用輥式破碎機破碎后篩分，獲得一定粒度廢碳渣顆粒，預先將廢鋁片從廢碳渣中篩分分離。(2)富氧煅燒除碳：廢碳渣課題除鋁后加入沸騰爐或者流化床，側(cè)部鼓入富氧高溫空氣，控制燃燒溫度，確保廢碳渣中單質(zhì)碳燃燒去除，同時除碳后再生冰晶石顆粒不在爐內(nèi)板結(jié)或者熔融掛壁，可以從底部連續(xù)排出。(3)再生冰晶石顆粒熔融提純：煅燒后的再生冰晶石中主要成分為冰晶石，其他為少量氟化鈉、氧化鋁、氟化鈣和氟化鎂等，還有約1.5～2％左右的鐵、硅氧化物雜質(zhì)。為有效去除鐵、硅等氧化物雜質(zhì)，對再生冰晶石顆粒進行熔化爐中高溫熔融，控制爐內(nèi)溫度，使液態(tài)再生冰晶石中鐵、硅等大比重氧化物在熔池底部富集沉淀，上層熔體流入模具凝固，即為純化再生冰晶石產(chǎn)品。

本發(fā)明采用二步法處置鋁電解廢碳渣。首先，采用破碎篩分預處理除廢碳渣中金屬鋁，實現(xiàn)了金屬鋁的回收；第一步采用沸騰燃燒除碳，物料呈沸騰狀態(tài)，不掛壁不板結(jié)，碳燃燒效率高，煙氣量少，再生冰晶石回收率高；第二步利用再生冰晶石中雜質(zhì)特性，高溫熔融獲得純化再生冰晶石。產(chǎn)品價值高，高溫熔融過程中不存在碳的燃燒，煙氣量極少，操作環(huán)境好，易于工業(yè)實施。

鋁電解廢碳渣的處置方法的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示，具體步驟包括：

(1)廢碳渣儲存于廢碳渣儲存?zhèn)}1中，廢碳渣采用磁選除鐵后進入對輥破碎機2和振篩機3的振動篩，篩分分離出鋁片，篩下廢碳渣進入沸騰爐或者流化床；

(2)從沸騰爐(流化床)4側(cè)部鼓入700～800℃富氧熱風，使物料呈流化態(tài)充分碳燃燒。煙氣經(jīng)過煙氣處理系統(tǒng)7的沉降室、旋風除塵器及布袋除塵器后脫硝脫硫排空；

(3)再生冰晶石顆粒送入高溫熔化爐6，熔化爐熔池溫度1000～1400℃。液態(tài)再生冰晶石中鐵、硅等較大密度的雜質(zhì)在熔池底部富集沉淀。上層液態(tài)再生冰晶石流入盛裝液態(tài)再生冰晶石的模具中凝固。

高溫融化窯的高溫煙氣采用換熱器5熱交換預熱常溫空氣后進入煙氣處理系統(tǒng)7，預熱后的常溫空氣鼓入第一步沸騰爐或者流化床。

下面通過實施例對本發(fā)明作進一步說明。如無特別說明，實施例中的材料為根據(jù)現(xiàn)有方法制備而得，或直接從市場上購得。

實施例中的廢碳渣取自山東某電解鋁廠運行的400ka電解槽。

實施例1

將廢碳渣預先經(jīng)過2000高斯永磁除鐵器，進入對輥破碎機和3mm振篩閉路篩分，分離出廢鋁片，廢鋁片產(chǎn)率為0.11％，廢鋁片鋁含量為80％。將-3mm廢碳渣在沸騰爐中750℃煅燒0.5小時，控制沸騰爐內(nèi)氧化氣氛。煅燒完成后獲得再生冰晶石顆粒，其碳含量為0.10％。將再生冰晶石顆粒倒入連續(xù)化玻璃熔化爐，天然氣為熱源，熔池溫度1100℃，熔融時間0.5小時，后續(xù)打開排液口流入模具冷卻，獲得的純化再生冰晶石。

純化再生冰晶石中f含量49.59％，al含量14.42％，na含量24.90％，sio2含量0.11％，fe2o3含量0.075％。

實施例2

將廢碳渣預先經(jīng)過2000高斯永磁除鐵器，進入對輥破碎機和2mm振篩閉路篩分，分離出廢鋁片，廢鋁片產(chǎn)率為0.18％，廢鋁片鋁含量為76％。將-2mm廢碳渣在沸騰爐中700℃煅燒2小時，控制沸騰爐內(nèi)氧化氣氛。煅燒完成后獲得再生冰晶石顆粒，其碳含量為0.21％。將再生冰晶石顆粒倒入中頻電爐，熔池溫度1300℃，熔融時間1小時，后續(xù)倒入模具冷卻，獲得的純化再生冰晶石。

純化再生冰晶石中f含量50.56％，al含量15.19％，na含量25.64％，sio2含量0.08％，fe2o3含量0.060％。

實施例3

本實施例與實施例1的區(qū)別在于，煅燒溫度為800℃。

得到的純化再生冰晶石中f含量49.68％，al含量14.49％，na含量24.95％，sio2含量0.12％，fe2o3含量0.076％。

實施例4

本實施例與實施例1的區(qū)別在于，熔融溫度為1400℃。

得到的純化再生冰晶石中f含量50.79％，al含量15.94％，na含量25.87％，sio2含量0.06％，fe2o3含量0.037％。

對比例1

將廢碳渣預先經(jīng)過2000高斯永磁除鐵器，進入對輥破碎機和3mm振篩閉路篩分，分離出廢鋁片，廢鋁片產(chǎn)率為0.11％，廢鋁片鋁含量為80％。將-3mm廢碳渣加入燃燒爐，持續(xù)通入高溫空氣，控制爐內(nèi)溫度1100℃，煅燒0.5小時。

得到的再生冰晶石中f含量48.32％，al含量13.78％，na含量23.20％，sio2含量0.21％，fe2o3含量0.18％，總碳含量2.31％。

對比例2

本對比例與實施例1的區(qū)別在于，煅燒溫度為600℃。

得到的純化再生冰晶石中f含量49.31％，al含量14.02％，na含量24.31％，sio2含量0.15％，fe2o3含量0.08％，總碳含量0.32％。

對比例3

本對比例與實施例1的區(qū)別在于，煅燒溫度為900℃。

得到的純化再生冰晶石中f含量48.72％，al含量14.31％，na含量23.29％，sio2含量0.20％，fe2o3含量0.16％，總碳含量1.45％。

對比例4

本對比例與實施例1的區(qū)別在于，熔融溫度為900℃。

得到的純化再生冰晶石中f含量49.49％，al含量14.32％，na含量24.81％，sio2含量0.22％，fe2o3含量0.16％。

對比例5

本對比例與實施例1的區(qū)別在于，熔融溫度為1500℃。

得到的純化再生冰晶石中f含量50.80％，al含量15.96％，na含量25.87％，sio2含量0.06％，fe2o3含量0.036％。

對比例1采用一步燃燒法，廢碳渣中碳沒有預先去除，高溫熔融階段煙氣量大，冰晶石熔體與炭粉包裹，碳不能完全去除，純化冰晶石中碳含量高。

對比例2煅燒溫度過低，廢碳渣中碳沒有預先去除，高溫熔融階段煙氣量大，冰晶石熔體與炭粉包裹，碳不能完全去除，純化冰晶石中碳含量高。

對比例3煅燒溫度過高，廢碳渣顆粒在爐內(nèi)板結(jié)掛壁，獲得的沸騰煅燒冰晶石顆粒產(chǎn)率低，此外由于廢碳渣顆粒板結(jié)，煅燒階段碳燃燒不充分，熔融階段純化冰晶石碳含量高。

對比例4熔融溫度過低，第一步獲得的冰晶石顆粒不能完全熔融，硅、鐵等雜質(zhì)無法在熔體中沉降，造成純化冰晶石中硅、鐵含量高。

對比例5熔融溫度過高，獲得的純化冰晶石中氟、鋁、鈉等元素含量與熔融溫度1400℃相比沒有提升，硅、鐵雜質(zhì)沒有降低，同時過高的熔融溫度又增加能耗。

綜上，本發(fā)明的實施方式具有如下有益效果：

(1)采用破碎篩分分離金屬鋁，一方面實現(xiàn)了金屬鋁綜合回收，另一方面解決了金屬鋁在廢碳渣燃燒除碳和再生冰晶石熔融過程中氧化問題，減少了純化再生冰晶石中氧化鋁含量，拓展了再生冰晶石使用領域。

(2)采用沸騰燃燒實現(xiàn)了廢碳渣中碳的快速去除，碳燃燒迅速，能耗較低，煙氣量少，再生冰晶石回收率高；控制燃燒溫度，使廢碳渣中單質(zhì)碳可以燃燒去除，同時除碳后再生冰晶石顆粒不在爐內(nèi)板結(jié)或者熔融掛壁，確保進出料和燃燒穩(wěn)定運行，利于工業(yè)實施。

(3)采用二步高溫熔融純化工藝實現(xiàn)了再生冰晶石的提純。利用雜質(zhì)高溫熔融狀態(tài)下密度大的特性，實現(xiàn)了雜質(zhì)沉淀，再生冰晶石的純化；熔融過程不存在碳的氧化燃燒，煙氣量少，操作環(huán)境好；熔融過程的高溫煙氣可以返回預熱廢碳渣和燃燒需要的含氧或富氧空氣，節(jié)能降耗。

最后應說明的是：以上各實施例僅用以說明本發(fā)明的技術方案，而非對其限制；盡管參照前述各實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解：其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分或者全部技術特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應技術方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實施例技術方案的范圍。

技術特征：

1.一種鋁電解廢碳渣的處置方法，其特征在于，包括以下步驟：

先對廢碳渣進行沸騰煅燒除碳，再對沸騰煅燒后的再生冰晶石進行熔融，得到熔融態(tài)再生冰晶石，凝固后得到純化再生冰晶石產(chǎn)品；

其中，沸騰煅燒在含氧或富氧氣氛下進行，沸騰煅燒溫度700～800℃；熔融溫度為1000～1400℃。

2.根據(jù)權利要求1所述的處置方法，其特征在于，所述處置方法還包括：在對廢碳渣進行沸騰煅燒除碳步驟前，對廢碳渣進行破碎篩分分離鋁片的步驟；

優(yōu)選地，所述處置方法還包括：在對廢碳渣進行破碎篩分分離鋁片步驟前，對廢碳渣進行磁選除鐵的步驟。

3.根據(jù)權利要求2所述的處置方法，其特征在于，磁選除鐵的磁場強度＞2000高斯；

優(yōu)選地，破碎篩分后廢碳渣顆粒的粒度為0.1～3mm。

4.根據(jù)權利要求1-3任一項所述的處置方法，其特征在于，所述沸騰煅燒的時間為0.5～5h，沸騰煅燒后的再生冰晶石中碳含量≤0.3％。

5.根據(jù)權利要求1-3任一項所述的處置方法，其特征在于，所述熔融的時間為0.5～4h。

6.根據(jù)權利要求1-3任一項所述的處置方法，其特征在于，所述沸騰煅燒包括：將廢碳渣加入沸騰爐或流化床中，從沸騰爐或流化床側(cè)部鼓入高溫空氣，控制沸騰煅燒溫度700～800℃，沸騰煅燒時間0.5～5h；

優(yōu)選地，沸騰煅燒過程的煙氣經(jīng)過沉降室、旋風除塵器及布袋除塵器后脫硝脫硫排空。

7.根據(jù)權利要求1-3任一項所述的處置方法，其特征在于，所述熔融包括：將沸騰煅燒后的再生冰晶石在熔化爐中熔融，控制熔融溫度1000～1400℃，熔融時間0.5～4h，上層熔融態(tài)再生冰晶石從熔化爐排料口排出并注入模具中凝固，下層雜質(zhì)集中從底部排出。

8.根據(jù)權利要求7所述的處置方法，其特征在于，熔融過程的煙氣采用熱交換器預熱空氣后進入沸騰煅燒步驟的除塵系統(tǒng)中，預熱后空氣用于預熱廢碳渣和鼓入沸騰煅燒步驟的沸騰爐或流化床中進行熱量循環(huán)利用。

9.一種再生冰晶石，其特征在于，由權利要求1-8任一項所述的處置方法獲得。

10.根據(jù)權利要求9所述的再生冰晶石，其特征在于，所述再生冰晶石中f含量48-51％，al含量14-16％，na含量24-26％，sio2含量0.05-0.15％，fe2o3含量0.05-0.10％。

技術總結(jié)

本發(fā)明提供了一種鋁電解廢碳渣的處置方法及獲得的再生冰晶石，涉及廢物回收利用技術領域，包括以下步驟：先對廢碳渣進行沸騰煅燒除碳，再對沸騰煅燒后的再生冰晶石進行熔融，得到熔融態(tài)再生冰晶石，凝固后得到純化再生冰晶石產(chǎn)品；其中，沸騰煅燒在富氧氣氛下進行，沸騰煅燒溫度700～800℃；熔融溫度為1000～1400℃。本發(fā)明采用二步法處置鋁電解廢碳渣。第一步采用沸騰燃燒除碳，物料呈沸騰狀態(tài)，不掛壁不板結(jié)，碳燃燒效率高，煙氣量少，再生冰晶石回收率高；第二步利用再生冰晶石中雜質(zhì)特性，高溫熔融獲得純化再生冰晶石。產(chǎn)品價值高，高溫熔融過程中不存在碳的燃燒，煙氣量極少，操作環(huán)境好，易于工業(yè)實施。

技術研發(fā)人員：劉海營;鄭學杰;申士富;駱有發(fā);王金玲;錢志博

受保護的技術使用者：礦冶科技集團有限公司

技術研發(fā)日：2020.12.08

技術公布日：2021.03.16