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铝电解危废渣联合处理和资源综合利用方法与流程
1.本发明属于铝电解危废渣无害化处置和资源利用技术领域。背景技术：2.2020年11月国家生态环境部令第15号国家危险废物名录(2021年版)正式发布，设计电解铝行业的危废渣包括大修渣(321‑023‑48)、铝灰(321‑024‑48)、炭渣(321‑025‑48)，其主要危险特性包括毒性(t)和反应性(r)，见下表：[0003][0004]大修渣是电解铝生产过程电解槽阴极内衬维修、更换产生的废渣，根据铝电解生产实际，大修渣又细分为废阴极、废槽衬、电解质灰三大类。废阴极为电解槽石墨质阴极炭块，在长期的电解生产过程中会渗入大量电解质，经过电解质侵蚀的石墨质阴极炭块其主要成分是50～70％的c、约30％的氟化物，氟化物以na3alf6、naf、caf2的形式存在，含有微量的nacn。废槽衬又称为废耐火材料，是经过电解质侵蚀的干式防渗料，包括保温砖、耐火砖、浇注料以及硅酸盐板，一般情况下电解质只会侵蚀干式防渗料，并且会烧结成整体，其主要化学成分为naalsio4(俗称：霞石)，氟化物基本以naf的形式存在，含有极少量的na3alf6和βal2o3等。电解质灰料是电解槽停槽未抽干净的电解质在与废阴极、废槽衬长期的堆存过程中风化形成粉末，电解质灰料主要成分为：naf、sio2、al2o3、alf3、硅铝酸盐(naalsi3o8)。[0005]铝灰是电解铝铝液转移、精炼、合金化、铸造过程熔体表面产生的铝灰渣，以及回收铝过程产生的盐渣和二次铝灰。主要含有al、si、f、ca、cl、na等元素，其中含al约为48％，al2o3含量达到50％左右，其次还有约6％的mgal2o4，约4％的aln，约7％的nacl。[0006]炭渣是炭阳极的不均匀燃烧和选择性氧化导致炭粒脱落产生的物质，铝电解炭渣主要成分为炭和电解质，一般含炭20‑30％，含电解质60‑70％，电解质的主要成分为na3alf6，al2o3，caf2等。[0007]针对铝电解危废渣处置和资源综合利用，国内有高校学者做了大量研究。目前国内外已有技术，对铝电解危废渣的无害化处置和资源综合利用可以分为湿法处理和火法处理两大类。湿法处理工艺主要为水浸法、碱浸法、酸浸法、酸碱联合浸出法。火法处理工艺主要采用高温富氧燃烧进行无害化处理，或者是将废阴极作为可利用热值资源的碳质材料，或高温回收电解质。[0008]从已有的技术成果来看，铝电解危废渣的湿法处理和火法处理仍然存在许多迫切需要解决的问题。由于大修渣、铝灰、炭渣、收尘灰各自含有的成分区别较大，并且成分复杂，对大修渣、铝灰、炭渣、收尘灰进行的无害化处理工艺均为不同的独立技术路线，导致各种铝电解危废渣处理繁琐，处理成本高，资源化利用也存在困难，至今尚无有效的可将大修渣、铝灰、炭渣、收尘灰进行联合处理和资源化利用的方法。技术实现要素：[0009]针对现有技术的不足，本发明提供一种可将大修渣、铝灰、炭渣进行联合处理，并可将去除毒害组分的固废渣进行充分的资源化利用的铝电解危废渣联合处理和资源综合利用方法。[0010]本发明采取的技术方案如下：[0011]铝电解危废渣联合处理和资源综合利用方法，所述铝电解危废渣包括大修渣、炭渣、铝灰，所述大修渣为电解铝生产过程电解槽阴极内衬维修、更换产生的废渣，细分为废阴极、废槽衬、电解质灰；所述炭渣是炭阳极的炭粒脱落产生的物质，包括有炭和电解质；所述铝灰是电解铝铝液转移、精炼、合金化、铸造过程熔体表面产生的铝灰渣，以及回收铝过程产生的盐渣和二次铝灰；所述联合处理和资源综合利用方法如下：[0012](1)将大修渣中的废阴极和废槽衬采用加压碱浸后再逆流洗涤的方法进行处理，处理步骤如下：[0013](1.1)将废阴极和废槽衬分别进行两级破碎，破碎至粒度≤10mm的颗粒料占总料重量的90％以上；[0014](1.2)将所得的废阴极和废槽衬颗粒料分别加入naoh溶液进行湿法球磨，得到废阴极浆料和废槽衬浆料；[0015](1.3)将所得废阴极浆料和废槽衬浆料分别送入封闭的浸出设备中，并加入naoh溶液进行加压碱浸，在加压碱浸过程中加入浸出液体积2‰～4‰的破氰药剂h2o2进行破氰处理；加压碱浸的加压方式是各自利用废阴极浆料与naoh反应产生的气体、废槽衬浆料与naoh反应产生的气体进行自然加压，不从外界提供压力源，控制压力为0.5mpa～3.0mpa；[0016](1.4)加压碱浸完成后浸出设备卸压，卸压排出的气体为氨气，氨气经过硫酸洗涤后形成可作为化肥的硫酸铵；废阴极浸出液和废槽衬浸出液分别进行过滤，得到废阴极滤液、废槽衬滤液和滤渣，滤渣经过逆流洗涤后干燥，用作钢铁冶炼、制备水泥、制备耐火材料的添加剂；[0017](2)将炭渣和大修渣中的电解质粉料采用铝盐浸出后再进行中和沉淀的方法进行处理，步骤如下：[0018](2.1)将炭渣和大修渣中的电解质粉料分别加入naoh溶液进行湿法球磨，得到炭渣浆料和电解质粉浆料；[0019](2.2)将所得炭渣浆料和电解质粉浆料分别采用硫酸铝溶液进行铝盐浸出；[0020](2.3)将炭渣浸出液和电解质粉浸出液分别进行过滤，得到炭渣滤液和炭渣滤渣、电解质粉滤液和电解质粉滤渣；炭渣滤渣为高纯度碳粉；电解质粉滤渣为naalsio4，用于制备铝酸盐水泥和高铝砖；[0021](2.4)将废阴极滤液、废槽衬滤液、炭渣滤液、电解质粉滤液合并，一起进行中和沉淀，再进行陈化，陈化完全后进行过滤，滤渣成分为al2f3.2；(oh)2.76·h2o，经煅烧形成氟化铝，可用于铝电解生产；滤液为硫酸钠溶液，经冷冻结晶，结晶液为纯水，结晶体为芒硝；将芒硝与上述步骤(2.3)得到的高纯度碳粉混合后进行还原煅烧，煅烧后加入naoh溶液进行碱溶，碱溶浆液通过蒸发结晶，结晶体为硫化钠，结晶液为纯水；[0022](3)将铝灰采用加压碱浸后再进行硫酸浸出的方法进行处理，步骤如下：[0023](3.1)将铝灰进行干法球磨，球磨至200目以下的铝灰占全部铝灰重量的90％以上；[0024](3.2)将球磨所得铝灰送入封闭的浸出设备中加水进行加压浸出，得到铝灰浆液；加压方式是利用铝灰中aln与水发生水解反应产生的氨气气体进行加压，不从外界提供压力源，控制压力为0.3mpa～0.4mpa；[0025](3.3)加压浸出完成后浸出设备卸压，卸压产生的气体为氨气，氨气经过硫酸洗涤后形成可作为化肥的硫酸铵；加压浸出所得的铝灰浆液，加入硫酸浸出，得到浸出渣和浸出液，浸出液为硫酸铝，用于上述步骤(2.2)的铝盐浸出，浸出渣为αal2o3，可用作铝电解阳极保护涂层的原料。[0026]进一步地，上述步骤(1.1)所述将废阴极和废槽衬分别进行两级破碎，一级破碎至粒度≤400m，二级破碎至粒度≤10mm的颗粒料占总料重量的90％以上。[0027]进一步地，上述步骤(1.2)所述将废阴极和废槽衬颗粒料分别加入naoh溶液进行湿法球磨时，加入体积浓度50g/l～100g/l的naoh溶液，液固比控制在0.5:1～0.7:1；球磨时间20min～30min，球磨至浆料中200目以下的料占全部固相重量的90％以上。[0028]进一步地，上述步骤(1.3)所述将废阴极浆料和废槽衬浆料分别送入浸出设备中加入naoh溶液进行加压碱浸时，naoh的体积浓度为50g/l～150g/l，液固比为3：1～8：1；控制压力为0.5mpa～3.0mpa，加压温度为110℃～130℃，加压时间为60min～180min；加压过程中进行搅拌，控制搅拌速率1000r/min‑2000r/min。[0029]进一步地，上述步骤(2.2)所述的采用硫酸铝溶液对炭渣浆料和电解质粉浆料进行铝盐浸出时，液固比为10：1～15：1；铝盐浸出温度控制为30℃～45℃；浸出时间为20h～28h；铝盐浸出过程中进行搅拌，控制搅拌速率1000r/min‑2000r/min。[0030]进一步地，上述步骤(2.4)所述将废阴极滤液、废槽衬滤液、炭渣滤液、电解质粉滤液进行中和沉淀，方法是向滤液中逐渐加入naoh，调节ph值并控制为5～6，中和沉淀温度为80℃～100℃；中和沉淀ph值调节稳定后继续陈化3h～5h，中和沉淀和陈化过程中均进行搅拌，控制搅拌速率1000r/min‑2000r/min；陈化完全后过滤得到的滤渣经470℃～500℃煅烧3h～5h，形成氟化铝；滤液在‑8℃～‑3℃条件下进行冷冻结晶，得到芒硝；将芒硝与上述步骤(2.3)得到的高纯度碳粉混合，在800℃～1000℃进行还原煅烧，煅烧后加入naoh溶液进行碱溶，碱溶浆液通过三效蒸发结晶，结晶体为硫化钠，结晶液为纯水。[0031]进一步地，上述步骤(2.1)所述的将炭渣和大修渣中的电解质粉料分别加入naoh溶液进行湿法球磨，是加入体积浓度100g/l的naoh溶液，液固比为0.5:1～0.7:1；球磨时间20min～30min，球磨至200目以下的料占全部固相重量的90％以上。[0032]进一步地，上述步骤(3.2)所述的加压浸出，水与铝灰的液固比为3：1～8：1，加压浸出温度为110℃～130℃，加压浸出时间为20min～40min；加压浸出过程中进行搅拌，搅拌速率为1000r/min‑2000r/min。[0033]进一步地，上述步骤(3.3)所述的铝灰浆液加入硫酸浸出，铝灰浆液与硫酸的质量比为1：1，硫酸质量浓度为98％，硫酸浸出温度为30℃～45℃，硫酸浸出时间20h～28h；硫酸浸出过程中进行搅拌，搅拌速率为1000r/min‑2000r/min。[0034]本发明与现有技术相比具有以下显著优点：[0035](1)本发明以电解质粉料和炭渣“铝盐浸出+中和沉淀”为主线，协同完成“加压碱浸+逆流洗涤”处置大修渣中废阴极、废槽衬和“加压碱浸+硫酸浸出”处置铝灰，有效地将大修渣、铝灰、炭渣进行联合处置，形成了大修渣、铝灰、炭渣协同处理的工艺技术路线，有利于铝电解典型危废大修渣、铝灰、炭渣的集中处置。[0036](2)本发明依据大修渣、铝灰、炭渣不同的毒害属性以及各自含有的有价组分，分别利用加压碱浸、铝盐浸出、加压水浸、硫酸浸出等协同处置工艺，有效去除了危废渣中的氟化物、氰化物等毒害组分，处置后的废渣全部达到一般固废的要求。同时将氟化物、钠盐、高纯炭等有价组分在系统内全部实现回收利用，生产出高价值的氟化铝产品，解决传统工艺中冰晶石和电解质等过剩产品的问题，氟化铝可为电解铝企业日常消耗的辅料，做到产品在电解铝企业就地消耗，大幅度的节约了电解铝企业的生产成本。[0037](3)本发明将去除毒害组分的一般固废渣充分资源化利用，废阴极作为钢铁冶炼的增碳剂或燃料，废槽衬的浸出渣制备铝酸盐水泥和制作高铝砖，找到了一条实现固废资源价值最大化的技术路径。[0038](4)本发明解决了传统工艺芒硝价值低的技术难题，创新性的利用无害化后的炭渣还原芒硝，生产高价值的硫化钠，作为铜冶炼浮选工艺的添加剂，硫化钠产品能达到国家相关产品标准。[0039](5)本发明通过加压水浸、硫酸浸出不但能将铝灰中大量的冰晶石和氧化铝进行回收利用，还能将不溶于硫酸的αal2o3(俗称：刚玉)进行提纯，得到纯度较好的刚玉，刚玉具有较好的利用途径和利用价值。[0040](6)采用本发明方法，废阴极浸出液过滤得到的滤渣和废槽衬浸出液过滤得到的滤渣经过干燥，浸出渣氟化物未超过国家《危险废物鉴别标准浸出毒性鉴别》的＜100mg/l的标准浓度限值要求；浸出渣氰化物未超过国家《危险废物鉴别标准浸出毒性鉴别》的＜5mg/l的标准浓度限值要求；浸出渣ph值未在《危险废物鉴别标准腐蚀性鉴别》标准限值规定的≥12.5或＜2的范围内。浸出渣已完全达到一般固废的要求。附图说明[0041]图1为本发明的整体工艺流程图。具体实施方式[0042]实施例1[0043]本发明所述的铝电解危废渣包括大修渣、炭渣、铝灰，所述大修渣为电解铝生产过程电解槽阴极内衬维修、更换产生的废渣，细分为废阴极、废槽衬、电解质灰；所述炭渣是炭阳极的炭粒脱落产生的物质，包括有炭和电解质；所述铝灰是电解铝铝液转移、精炼、合金化、铸造过程熔体表面产生的铝灰渣，以及回收铝过程产生的盐渣和二次铝灰。本发明所述铝电解危废渣的联合处理和资源综合利用方法，如图1所示，方法如下：[0044](1)将电解铝生产过程产生的大修渣中的废阴极和废槽衬采用加压碱浸后再逆流洗涤的方法进行处理。所述大修渣是电解铝生产过程电解槽阴极内衬维修、更换产生的废渣。处理步骤如下：[0045](1.1)将废阴极和废槽衬分别进行两级破碎，一级破碎至粒度≤400m，二级破碎至粒度≤10mm的颗粒料占总料重量的90％以上；[0046](1.2)将所得的废阴极和废槽衬颗粒料分别加入体积浓度100g/l的naoh溶液进行湿法球磨，液固比控制在0.5:1；球磨时间25min左右，球磨至浆料中200目以下的料占全部固相重量的90％以上；[0047](1.3)将所得废阴极浆料和废槽衬浆料分别送入封闭的浸出槽中，并加入体积浓度100g/l的naoh溶液进行加压碱浸，控制液固比为5：1；碱浸压力为3.0mpa，加压温度为120℃左右，加压时间为100min；在加压碱浸过程中加入浸出液体积3‰的破氰药剂h2o2；加压碱浸的加压方式是各自利用废阴极浆料与naoh反应产生的气体、废槽衬浆料与naoh反应产生的气体进行自然加压，不从外界另外提供压力源加压，控制压力2mpa。加压碱浸过程中进行搅拌，搅拌速率1500r/min。[0048]在加压碱浸过程，废槽衬中的aln遇水发生水解反应，产生氨气。反应式如下：[0049]aln+3h2o＝al(oh)3+nh3↑[0050]al4c3+12h2o＝4al(oh)3+3ch4↑[0051]al2o3+2naoh＝2naalo2+h2o[0052]na4fe(cn)6+2naoh＝6nacn+fe(oh)2[0053]naf部分水解，naf+h2o＝naoh+hf↑[0054]破氰的化学反应式如下：[0055]2nacn+5h2o2＝2nahco3+n2↑+4h2o[0056](1.4)加压碱浸完成后浸出设备卸压，卸压排出的气体为氨气，氨气经过硫酸洗涤后形成可作为化肥的硫酸铵；废阴极浸出液和废槽衬浸出液分别进行过滤，得到废阴极滤液、废槽衬滤液和滤渣，滤渣经过3次逆流洗涤后干燥，滤渣主要成分是炭素材料，用作钢铁冶炼、制备水泥、制备耐火材料的添加剂。[0057](2)将炭渣和大修渣中的电解质粉料采用铝盐浸出后再进行中和沉淀的方法进行处理，步骤如下：[0058](2.1)将炭渣和大修渣中的电解质粉料分别加入体积浓度100g/l的naoh溶液进行湿法球磨，控制液固比为0.5:1；球磨时间20min，球磨至200目以下的料占全部固相重量的90％以上，得到炭渣浆料和电解质粉浆料；[0059](2.2)将所得炭渣浆料和电解质粉浆料分别采用硫酸铝溶液进行铝盐浸出，控制液固比为12：1；铝盐浸出温度控制为45℃；浸出时间为20h；铝盐浸出过程中进行搅拌，控制搅拌速率1000r/min；[0060]铝盐浸出过程的化学反应式如下：[0061]al2(so4)3+2na3alf6＝3na2so4+4alf3[0062](2.3)将炭渣浸出液和电解质粉浸出液分别进行过滤，得到炭渣滤液和炭渣滤渣、电解质粉滤液和电解质粉滤渣；炭渣滤渣为高纯度碳粉；电解质粉滤渣为naalsio4，用于制备铝酸盐水泥和高铝砖；[0063](2.4)将废阴极滤液、废槽衬滤液、炭渣滤液、电解质粉滤液合并，一起进行中和沉淀，方法是向滤液中逐渐加入naoh，调节ph值并控制为5～6，中和沉淀温度为80℃。中和沉淀完成后再继续陈化4h，中和沉淀和陈化过程中均进行搅拌，控制搅拌速率1000r/min‑2000r/min。陈化完全后进行过滤，滤渣成分为al2f3.2；(oh)2.76·h2o，过滤得到的滤渣经480℃煅烧4h，形成氟化铝，可用作铝电解生产的辅料。滤液为硫酸钠溶液，在‑5℃条件下进行冷冻结晶，结晶液为纯水，结晶体为芒硝。将芒硝与上述步骤(2.3)得到的高纯度碳粉混合，在900℃进行还原煅烧，煅烧后加入naoh溶液进行碱溶，目的是抑制h2s产生，提纯碳粉还原煅烧后的na2s初级产品。碱溶后的浆液静置澄清，澄清后的上清液通过三效蒸发结晶，结晶体为硫化钠，结晶液为纯水。[0064]中和沉淀的化学反应式如下：[0065]0.76al3++3.24alf2+→2al2f3.24(oh)2.76·h2o↓[0066]芒硝与碳粉煅烧还原的化学反应式如下：[0067]3na2so4+8c＝3na2s+4co+4co2↓[0068](3)将铝灰采用加压碱浸后再进行硫酸浸出的方法进行处理，步骤如下：[0069](3.1)将铝灰进行干法球磨，球磨至200目以下的铝灰占全部铝灰重量的90％以上；[0070](3.2)将球磨所得铝灰送入封闭的浸出槽中加水进行加压浸出，得到铝灰浆液。水与铝灰的液固比为5：1，加压浸出温度为120℃，加压浸出时间为30min；加压浸出过程中进行搅拌，搅拌速率为1500r/min。加压方式是利用铝灰中aln与水发生水解反应产生的氨气气体进行加压，不从外界提供压力源加压，控制压力为0.3mpa。化学反应式为：aln+3h2o＝al(oh)3+nh3↑[0071](3.3)加压浸出完成后浸出槽卸压，卸压产生的气体为氨气，氨气经过硫酸洗涤后形成可作为化肥的硫酸铵。加压浸出所得的铝灰浆液，加入硫酸浸出。铝灰浆液与硫酸的质量比为1：1，硫酸质量浓度为98％，硫酸浸出温度为40℃，硫酸浸出时间25h。硫酸浸出过程中进行搅拌，搅拌速率为1500r/min。加压浸出得到浸出渣和浸出液，浸出液为硫酸铝，用于上述步骤(2.2)的铝盐浸出，浸出渣为αal2o3，可用作铝电解阳极保护涂层的原料。[0072]铝灰硫酸浸出的化学反应式如下：[0073]al2o3+3h2so4＝al2(so4)3+3h2o。[0074]实施例2[0075]铝电解危废渣联合处理和资源综合利用方法，方法如下：[0076](1)将大修渣中的废阴极和废槽衬采用加压碱浸后再逆流洗涤的方法进行处理，处理步骤如下：[0077](1.1)将废阴极和废槽衬分别进行两级破碎，一级破碎至粒度≤400m，二级破碎至粒度≤10mm的颗粒料占总料重量的90％以上；[0078](1.2)将所得的废阴极和废槽衬颗粒料分别加入体积浓度100g/l的naoh溶液进行湿法球磨，液固比0.6:1；球磨时间20min，球磨至浆料中200目以下的料占全部固相重量的90％以上；[0079](1.3)将所得废阴极浆料和废槽衬浆料分别送入封闭的浸出槽中，并加入体积浓度50g/l的naoh溶液进行加压碱浸，控制液固比为3：1；碱浸压力为2mpa，加压温度为110℃，加压时间为180min；在加压碱浸过程中加入浸出液体积2‰的破氰药剂h2o2；加压碱浸的加压方式是各自利用废阴极浆料与naoh反应产生的气体、废槽衬浆料与naoh反应产生的气体进行自然加压，不从外界另外提供压力源加压，控制压力3mpa。加压碱浸过程中进行搅拌，搅拌速率2000r/min。[0080](1.4)加压碱浸完成后浸出设备卸压，卸压排出的气体为氨气，氨气经过硫酸洗涤后形成可作为化肥的硫酸铵；废阴极浸出液和废槽衬浸出液分别进行过滤，得到废阴极滤液、废槽衬滤液和滤渣，滤渣经过2次逆流洗涤后干燥，滤渣主要成分是炭素材料，用作钢铁冶炼、制备水泥、制备耐火材料的添加剂。[0081](2)将炭渣和大修渣中的电解质粉料采用铝盐浸出后再进行中和沉淀的方法进行处理，步骤如下：[0082](2.1)将炭渣和大修渣中的电解质粉料分别加入体积浓度100g/l的naoh溶液进行湿法球磨，控制液固比为0.6:1；球磨时间25min，球磨至200目以下的料占全部固相重量的90％以上，得到炭渣浆料和电解质粉浆料；[0083](2.2)将所得炭渣浆料和电解质粉浆料分别采用硫酸铝溶液进行铝盐浸出，控制液固比为10：1；铝盐浸出温度控制为40℃；浸出时间为25h；铝盐浸出过程中进行搅拌，控制搅拌速率1500r/min；[0084](2.3)将炭渣浸出液和电解质粉浸出液分别进行过滤，得到炭渣滤液和炭渣滤渣、电解质粉滤液和电解质粉滤渣；炭渣滤渣为高纯度碳粉；电解质粉滤渣为naalsio4，用于制备铝酸盐水泥和高铝砖；[0085](2.4)将废阴极滤液、废槽衬滤液、炭渣滤液、电解质粉滤液合并，一起进行中和沉淀，方法是向滤液中逐渐加入naoh，调节ph值并控制为5，中和沉淀温度为100℃。中和沉淀完成后再继续陈化5h，中和沉淀和陈化过程中均进行搅拌，控制搅拌速率2000r/min。陈化完全后进行过滤，滤渣成分为al2f3.2；(oh)2.76·h2o，过滤得到的滤渣经500℃煅烧3h，形成氟化铝，可用作铝电解生产的辅料。滤液为硫酸钠溶液，在‑8℃条件下进行冷冻结晶，结晶液为纯水，结晶体为芒硝。将芒硝与上述步骤(2.3)得到的高纯度碳粉混合，在1000℃进行还原煅烧，煅烧后加入naoh溶液进行碱溶，碱溶后的浆液静置澄清，澄清后的上清液通过三效蒸发结晶，结晶体为硫化钠，结晶液为纯水。[0086](3)将铝灰采用加压碱浸后再进行硫酸浸出的方法进行处理，步骤如下：[0087](3.1)将铝灰进行干法球磨，球磨至200目以下的铝灰占全部铝灰重量的90％以上；[0088](3.2)将球磨所得铝灰送入封闭的浸出槽中加水进行加压浸出，得到铝灰浆液。水与铝灰的液固比为3：1，加压浸出温度为110℃，加压浸出时间为20min；加压浸出过程中进行搅拌，搅拌速率为1000r/min。加压方式是利用铝灰中aln与水发生水解反应产生的氨气气体进行加压，不从外界提供压力源加压，控制压力为0.4mpa；[0089](3.3)加压浸出完成后浸出槽卸压，卸压产生的气体为氨气，氨气经过硫酸洗涤后形成可作为化肥的硫酸铵。加压浸出所得的铝灰浆液，加入硫酸浸出。铝灰浆液与硫酸的质量比为1：1，硫酸质量浓度为98％，硫酸浸出温度为30℃，硫酸浸出时间28h。硫酸浸出过程中进行搅拌，搅拌速率为1000r/min。加压浸出得到浸出渣和浸出液，浸出液为硫酸铝，用于上述步骤(2.2)的铝盐浸出，浸出渣为αal2o3，可用作铝电解阳极保护涂层的原料。[0090]实施例3[0091]铝电解危废渣联合处理和资源综合利用方法，方法如下：[0092](1)将大修渣中的废阴极和废槽衬采用加压碱浸后再逆流洗涤的方法进行处理，处理步骤如下：[0093](1.1)将废阴极和废槽衬分别进行两级破碎，一级破碎至粒度≤400m，二级破碎至粒度≤10mm的颗粒料占总料重量的90％以上；[0094](1.2)将所得的废阴极和废槽衬颗粒料分别加入体积浓度100g/l的naoh溶液进行湿法球磨，液固比0.7:1；球磨时间30min，球磨至浆料中200目以下的料占全部固相重量的90％以上；[0095](1.3)将所得废阴极浆料和废槽衬浆料分别送入封闭的浸出槽中，并加入体积浓度150g/l的naoh溶液进行加压碱浸，控制液固比为8：1；碱浸压力为0.5mpa，加压温度为130℃，加压时间为180min；在加压碱浸过程中加入浸出液体积4‰的破氰药剂h2o2；加压碱浸的加压方式是各自利用废阴极浆料与naoh反应产生的气体、废槽衬浆料与naoh反应产生的气体进行自然加压，不从外界另外提供压力源加压，控制压力0.5mpa。加压碱浸过程中进行搅拌，搅拌速率1000r/min。[0096](1.4)加压碱浸完成后浸出设备卸压，卸压排出的气体为氨气，氨气经过硫酸洗涤后形成可作为化肥的硫酸铵；废阴极浸出液和废槽衬浸出液分别进行过滤，得到废阴极滤液、废槽衬滤液和滤渣，滤渣经过4次逆流洗涤后干燥，滤渣主要成分是炭素材料，用作钢铁冶炼、制备水泥、制备耐火材料的添加剂。[0097](2)将炭渣和大修渣中的电解质粉料采用铝盐浸出后再进行中和沉淀的方法进行处理，步骤如下：[0098](2.1)将炭渣和大修渣中的电解质粉料分别加入体积浓度100g/l的naoh溶液进行湿法球磨，控制液固比为0.7:1；球磨时间30min，球磨至200目以下的料占全部固相重量的90％以上，得到炭渣浆料和电解质粉浆料；[0099](2.2)将所得炭渣浆料和电解质粉浆料分别采用硫酸铝溶液进行铝盐浸出，控制液固比为15：1；铝盐浸出温度控制为30℃；浸出时间为28h；铝盐浸出过程中进行搅拌，控制搅拌速率2000r/min；[0100](2.3)将炭渣浸出液和电解质粉浸出液分别进行过滤，得到炭渣滤液和炭渣滤渣、电解质粉滤液和电解质粉滤渣；炭渣滤渣为高纯度碳粉；电解质粉滤渣为naalsio4，用于制备铝酸盐水泥和高铝砖；[0101](2.4)将废阴极滤液、废槽衬滤液、炭渣滤液、电解质粉滤液合并，一起进行中和沉淀，方法是向滤液中逐渐加入naoh，调节ph值并控制为6，中和沉淀温度为90℃。中和沉淀完成后再继续陈化3h，中和沉淀和陈化过程中均进行搅拌，控制搅拌速率1000r/min。陈化完全后进行过滤，滤渣成分为al2f3.2；(oh)2.76·h2o，过滤得到的滤渣经470℃煅烧5h，形成氟化铝，可用作铝电解生产的辅料。滤液为硫酸钠溶液，在‑3℃条件下进行冷冻结晶，结晶液为纯水，结晶体为芒硝。将芒硝与上述步骤(2.3)得到的高纯度碳粉混合，在800℃进行还原煅烧，煅烧后加入naoh溶液进行碱溶，碱溶后的浆液静置澄清，澄清后的上清液通过三效蒸发结晶，结晶体为硫化钠，结晶液为纯水。[0102](3)将铝灰采用加压碱浸后再进行硫酸浸出的方法进行处理，步骤如下：[0103](3.1)将铝灰进行干法球磨，球磨至200目以下的铝灰占全部铝灰重量的90％以上；[0104](3.2)将球磨所得铝灰送入封闭的浸出槽中加水进行加压浸出，得到铝灰浆液。水与铝灰的液固比为8：1，加压浸出温度为130℃，加压浸出时间为40min；加压浸出过程中进行搅拌，搅拌速率为2000r/min。加压方式是利用铝灰中aln与水发生水解反应产生的氨气气体进行加压，不从外界提供压力源加压，控制压力为0.35mpa；[0105](3.3)加压浸出完成后浸出槽卸压，卸压产生的气体为氨气，氨气经过硫酸洗涤后形成可作为化肥的硫酸铵。加压浸出所得的铝灰浆液，加入硫酸浸出。铝灰浆液与硫酸的质量比为1：1，硫酸质量浓度为98％，硫酸浸出温度为45℃，硫酸浸出时间20h。硫酸浸出过程中进行搅拌，搅拌速率为2000r/min。加压浸出得到浸出渣和浸出液，浸出液为硫酸铝，用于上述步骤(2.2)的铝盐浸出，浸出渣为αal2o3，可用作铝电解阳极保护涂层的原料。技术特征：1.铝电解危废渣联合处理和资源综合利用方法，其特征在于，所述铝电解危废渣包括大修渣、炭渣、铝灰，所述大修渣为电解铝生产过程电解槽阴极内衬维修、更换产生的废渣，细分为废阴极、废槽衬、电解质灰；所述炭渣是炭阳极的炭粒脱落产生的物质，包括有炭和电解质；所述铝灰是电解铝铝液转移、精炼、合金化、铸造过程熔体表面产生的铝灰渣，以及回收铝过程产生的盐渣和二次铝灰；所述联合处理和资源综合利用方法如下：(1)将大修渣中的废阴极和废槽衬采用加压碱浸后再逆流洗涤的方法进行处理，处理步骤如下：(1.1)将废阴极和废槽衬分别进行两级破碎，破碎至粒度≤10mm的颗粒料占总料重量的90％以上；(1.2)将所得的废阴极和废槽衬颗粒料分别加入naoh溶液进行湿法球磨，得到废阴极浆料和废槽衬浆料；(1.3)将所得废阴极浆料和废槽衬浆料分别送入封闭的浸出设备中，并加入naoh溶液进行加压碱浸，在加压碱浸过程中加入浸出液体积2‰～4‰的破氰药剂h2o2进行破氰处理；加压碱浸的加压方式是各自利用废阴极浆料与naoh反应产生的气体、废槽衬浆料与naoh反应产生的气体进行自然加压，不从外界提供压力源，控制压力为0.5mpa～3.0mpa；(1.4)加压碱浸完成后浸出设备卸压，卸压排出的气体为氨气，氨气经过硫酸洗涤后形成可作为化肥的硫酸铵；废阴极浸出液和废槽衬浸出液分别进行过滤，得到废阴极滤液、废槽衬滤液和滤渣，滤渣经过逆流洗涤后干燥，用作钢铁冶炼、制备水泥、制备耐火材料的添加剂；(2)将炭渣和大修渣中的电解质粉料采用铝盐浸出后再进行中和沉淀的方法进行处理，步骤如下：(2.1)将炭渣和大修渣中的电解质粉料分别加入naoh溶液进行湿法球磨，得到炭渣浆料和电解质粉浆料；(2.2)将所得炭渣浆料和电解质粉浆料分别采用硫酸铝溶液进行铝盐浸出；(2.3)将炭渣浸出液和电解质粉浸出液分别进行过滤，得到炭渣滤液和炭渣滤渣、电解质粉滤液和电解质粉滤渣；炭渣滤渣为高纯度碳粉；电解质粉滤渣为naalsio4，用于制备铝酸盐水泥和高铝砖；(2.4)将废阴极滤液、废槽衬滤液、炭渣滤液、电解质粉滤液合并，一起进行中和沉淀，再进行陈化，陈化完全后进行过滤，滤渣成分为al2f3.2；(oh)2.76·h2o，经煅烧形成氟化铝，可用于铝电解生产；滤液为硫酸钠溶液，经冷冻结晶，结晶液为纯水，结晶体为芒硝；将芒硝与上述步骤(2.3)得到的高纯度碳粉混合后进行还原煅烧，煅烧后加入naoh溶液进行碱溶，碱溶浆液通过蒸发结晶，结晶体为硫化钠，结晶液为纯水；(3)将铝灰采用加压碱浸后再进行硫酸浸出的方法进行处理，步骤如下：(3.1)将铝灰进行干法球磨，球磨至200目以下的铝灰占全部铝灰重量的90％以上；(3.2)将球磨所得铝灰送入封闭的浸出设备中加水进行加压浸出，得到铝灰浆液；加压方式是利用铝灰中aln与水发生水解反应产生的氨气气体进行加压，不从外界提供压力源，控制压力为0.3mpa～0.4mpa；(3.3)加压浸出完成后浸出设备卸压，卸压产生的气体为氨气，氨气经过硫酸洗涤后形成可作为化肥的硫酸铵；加压浸出所得的铝灰浆液，加入硫酸浸出，得到浸出渣和浸出液，浸出液为硫酸铝，用于上述步骤(2.2)的铝盐浸出，浸出渣为αal2o3，可用作铝电解阳极保护涂层的原料。2.根据权利要求1所述的铝电解危废渣联合处理和资源综合利用方法，其特征在于，上述步骤(1.1)所述将废阴极和废槽衬分别进行两级破碎，一级破碎至粒度≤400m，二级破碎至粒度≤10mm的颗粒料占总料重量的90％以上。3.根据权利要求1所述的铝电解危废渣联合处理和资源综合利用方法，其特征在于，上述步骤(1.2)所述将废阴极和废槽衬颗粒料分别加入naoh溶液进行湿法球磨时，加入体积浓度100g/l的naoh溶液，液固比控制在0.5:1～0.7:1；球磨时间20min～30min，球磨至浆料中200目以下的料占全部固相重量的90％以上。4.根据权利要求1所述的铝电解危废渣联合处理和资源综合利用方法，其特征在于，上述步骤(1.3)所述将废阴极浆料和废槽衬浆料分别送入浸出设备中加入naoh溶液进行加压碱浸时，naoh的体积浓度为50g/l～150g/l，液固比为3：1～8：1；控制压力为0.5mpa～3.0mpa，加压温度为110℃～130℃，加压时间为60min～180min；加压过程中进行搅拌，控制搅拌速率1000r/min‑2000r/min。5.根据权利要求1所述的铝电解危废渣联合处理和资源综合利用方法，其特征在于，上述步骤(2.2)所述的采用硫酸铝溶液对炭渣浆料和电解质粉浆料进行铝盐浸出时，液固比为10：1～15：1；铝盐浸出温度控制为30℃～45℃；浸出时间为20h～28h；铝盐浸出过程中进行搅拌，控制搅拌速率1000r/min‑2000r/min。6.根据权利要求1所述的铝电解危废渣联合处理和资源综合利用方法，其特征在于，上述步骤(2.4)所述将废阴极滤液、废槽衬滤液、炭渣滤液、电解质粉滤液进行中和沉淀，方法是向滤液中逐渐加入naoh，调节ph值并控制为5～6，中和沉淀温度为80℃～100℃；中和沉淀ph值调节稳定后继续陈化3h～5h，中和沉淀和陈化过程中均进行搅拌，控制搅拌速率1000r/min‑2000r/min；陈化完全后过滤得到的滤渣经470℃～500℃煅烧3h～5h，形成氟化铝；滤液在‑8℃～‑3℃条件下进行冷冻结晶，得到芒硝；将芒硝与上述步骤(2.3)得到的高纯度碳粉混合，在800℃～1000℃进行还原煅烧，煅烧后加入naoh溶液进行碱溶，碱溶浆液通过三效蒸发结晶，结晶体为硫化钠，结晶液为纯水。7.根据权利要求1所述的铝电解危废渣联合处理和资源综合利用方法，其特征在于，上述步骤(2.1)所述的将炭渣和大修渣中的电解质粉料分别加入naoh溶液进行湿法球磨，是加入体积浓度100g/l的naoh溶液，液固比为0.5:1～0.7:1；球磨时间20min～30min，球磨至200目以下的料占全部固相重量的90％以上。8.根据权利要求1所述的铝电解危废渣联合处理和资源综合利用方法，其特征在于，上述步骤(3.2)所述的加压浸出，水与铝灰的液固比为3：1～8：1，加压浸出温度为110℃～130℃，加压浸出时间为20min～40℃；加压浸出过程中进行搅拌，搅拌速率为1000r/min‑2000r/min。9.根据权利要求1所述的铝电解危废渣联合处理和资源综合利用方法，其特征在于，上述步骤(3.3)所述的铝灰浆液加入硫酸浸出，铝灰浆液与硫酸的质量比为1：1，硫酸质量浓度为98％，硫酸浸出温度为30℃～45℃，硫酸浸出时间20h～28h；硫酸浸出过程中进行搅拌，搅拌速率为1000r/min‑2000r/min。技术总结铝电解危废渣联合处理和资源综合利用方法，是将电解铝生产过程电解槽阴极内衬维修和更换产生的大修渣中的废阴极和废槽衬采用加压碱浸后再逆流洗涤的方法进行处理，将炭渣和大修渣中的电解质粉料采用铝盐浸出后再进行中和沉淀的方法进行处理，将铝灰采用加压碱浸后再进行硫酸浸出的方法进行处理。本本发明以电解质粉料和炭渣“铝盐浸出+中和沉淀”为主线，协同完成“加压碱浸+逆流洗涤”处置大修渣中废阴极、废槽衬和“加压碱浸+硫酸浸出”处置铝灰，有效地将大修渣、铝灰、炭渣进行联合处置，有利于铝电解典型危废大修渣、铝灰、炭渣的集中处置，并对去除毒害组分的固废渣进行充分的资源化利用。的资源化利用。
2023-01-18 22:32:29查看详情>> -
一种废置含锂铝电解质的综合回收方法与流程
一种废置含锂铝电解质的综合回收方法一、技术领域：1.本发明涉及铝电解质有价元素综合提取回收技术领域，具体涉及一种废置含锂铝电解质的综合回收方法。二、背景技术：2.近年来，我国电解铝工业发展迅速，电解铝产能和产量连续多年居世界第一位。但是我国铝土矿品位相对较低，且伴有少量的锂、钾等碱金属元素，其中的锂、钾元素在氧化铝生产过程中不易去除，随着氧化铝进入到铝电解槽中，并在铝电解质中逐渐富集，造成我国部分电解铝企业电解质中锂盐含量过高(大部分企业电解槽的电解质中氟化锂含量大于3％，有的甚至高达10％)。锂盐在电解质中含量过高导致电解质初晶温度降低，电解质过热度过高，炉帮形成困难，影响电解槽的正常运行、降低电流效率。同时，氧化铝在电解质中的溶解速度和溶解度也随着锂盐含量的升高而降低，造成炉底沉淀增多、电流效率进一步降低、能耗增大。3.根据我国冶金级氧化铝行业标准，铝电解使用的氧化铝原料中含有一定量的氧化钠杂质(≤0.45％～0.65％)，在电解铝生产过程中，氧化钠会与电解质中的氟化铝反应生成氟化钠，氟化铝减少而氟化钠增加，造成电解质分子比逐渐升高。为了保持电解质分子比稳定，电解铝生产过程中需要不断添加氟化铝以平衡电解质系统中新生成的氟化钠。因此，正常电解铝生产过程中的电解质总量不断增加，需要定期从电解槽中取出，以控制电解质水平。据测算，一个年产20万吨的电解铝厂每年产生的过量铝电解质大约为2800吨(未计入因电解槽生产不稳定、大修、阳极更换等原因所产出的电解质数量)。在前几年国内电解铝产能逐年增加时，该部分电解质尚可用于新建电解铝厂初期启动电解槽使用，可以消化一部分，存储的问题显现不出来。当前，国家对电解铝产能严格控制，对不合规的新建电解铝项目不再批复，国内总体电解铝产能不再增加，依靠电解铝建成初期启动槽子来消化该部分电解质已不太可能。该部分高分子比电解质逐渐增多，无法直接返回到电解槽进行使用，只能在厂内堆存，形成了新的环境隐患，问题日益凸显。但该部分电解质含有丰富的氟元素，部分电解质还含有丰富的锂元素，如果不加以利用，就造成了资源的浪费。因此，亟需开发一种从含锂电解质中回收氟、锂资源的方法，以满足环保要求，实现资源的高效循环利用。4.现有技术中，发明专利cn107915238a公开了一种采用无机酸选择性浸出铝电解质中锂元素的方法，可实现锂盐与电解质主体的分离，从而提取铝电解质中的锂元素，同时获得冰晶石产品。中南大学吕晓军等在发明专利cn110240182a中提出：将电解质焙烧改性后，以水溶性无机盐为浸出剂直接浸出，滤液经净化后加入碳酸盐，沉淀得到碳酸锂产品，滤渣为冰晶石产品。5.总体来说，通过无机酸浸出和电解质预焙烧改性强化浸出时，电解质中锂元素的浸出率普遍较低，并且值得注意的是现有技术产出的主产品为冰晶石，正常的电解铝生产中对冰晶石的需求量低，现有技术均无法生产需求量更大的氟化铝产品。三、技术实现要素：6.本发明要解决的技术难问题是：为了达到上述目的，本发明提供一种将废置含锂铝电解质资源化处理的方法，即本发明提供一种废置含锂铝电解质的综合回收方法。本发明技术方案中，采用浸出强化剂的酸性溶液作为浸出剂，将铝电解质在常压下高温浸出后进行固液分离，获得亚冰晶石滤渣，进一步通过调节滤液ph值、控制反应温度，诱发水合羟基氟化铝结晶沉淀，经过滤、烘干、煅烧后得到高纯氟化铝产品，所得滤液经除杂、蒸发浓缩、碳酸盐沉锂工艺，生成碳酸锂产品。7.为了解决上述问题，本发明采取的技术方案是：8.本发明提供一种废置含锂铝电解质的综合回收方法，所述回收方法包括以下步骤：9.a、将废置含锂铝电解质依次进行破碎、细磨，得到100～400目的电解质粉；10.b、采用无机酸加入水配制成酸液，并在配制的酸液中加入浸出强化剂；然后将步骤a所得电解质粉加入配制的酸液中，在常压下进行加热搅拌浸出，加热搅拌浸出过程中温度控制为20～100℃，浸出后进行过滤，得到滤渣a和滤液a；11.c、将所得滤渣a进行洗涤，然后在50～150℃条件下烘干至恒重，得到亚冰晶石产品；12.d、向步骤b所得滤液a中加入碱液，调节滤液的ph值至2.0～8.0，然后在温度20～100℃条件下诱发滤液中氟铝络合离子结晶沉淀，沉淀后进行过滤，得到滤渣b和滤液b；13.e、将所得滤渣b在50～150℃条件下烘干至恒重，烘干后进行高温煅烧，得到氟化铝产品；14.f、所得滤液b中加入硫酸盐，使其硫酸根的摩尔量与溶液中钙离子摩尔量相同，除去溶液中的钙离子，使其转化为硫酸钙沉淀，经过滤得到滤液c；15.g、将所得滤液c进行蒸发浓缩(使滤液中的锂离子浓度提高，同时使溶液中的氯化钠过饱和析出)，浓缩至固体析出物质恒重，然后进行过滤，得到钠盐和浓缩液d；16.h、所得浓缩液d中加入碳酸盐，在20～100℃条件下搅拌反应，反应后所得产物依次进行过滤、干燥，得到碳酸锂产品。17.根据上述的废置含锂铝电解质的综合回收方法，步骤b中所述无机酸为硫酸、硝酸、盐酸和草酸中的至少一种，所述酸液的浓度为0.1～10mol/l。18.根据上述的废置含锂铝电解质的综合回收方法，步骤b中所述浸出强化剂为硫酸铝、氯化铝、硝酸铝和草酸铝中的至少一种。19.根据上述的废置含锂铝电解质的综合回收方法，步骤b中所述浸出强化剂的加入量为电解质粉总重量的20～200％。20.根据上述的废置含锂铝电解质的综合回收方法，步骤b所述电解质粉加入配制的酸液中，控制浸出的液固比为1～50：1。21.根据上述的废置含锂铝电解质的综合回收方法，步骤d中所述碱液为饱和氢氧化钠溶液和/或饱和碳酸钠溶液；所述调节滤液的ph值为2.3～4.5。22.根据上述的废置含锂铝电解质的综合回收方法，步骤e中所述高温煅烧过程中，控制煅烧温度为200～1000℃、保温时间为1～10h。23.根据上述的废置含锂铝电解质的综合回收方法，步骤f中所述硫酸盐为硫酸钠、硫酸钾和硫酸铝中的至少一种。24.根据上述的废置含锂铝电解质的综合回收方法，步骤h中所述碳酸盐为碳酸钠或碳酸钾(固体或溶液)，碳酸盐的加入量比例为n(co32-)：n(li+)＝0.5～2.5：1。25.本发明的积极有益效果：26.1、通过本发明技术方案，能够将含锂废电解质中的氟元素回收制成氟化铝产品，作为原料返回到铝电解槽中重新利用，降低了生产成本；同时该电解质中的锂元素被提取出来生成高附加值的碳酸锂，提锂后的电解质加入到电解槽中，能够降低铝电解槽电解质体系中的锂盐含量，从而有效解决当前高锂电解质体系对电解铝生产的不利影响，实现铝电解槽的高效、平稳运行；同时有效解决了废弃铝电解质的堆存问题，实现了废电解质的无害化、资源化，有利于环保。27.2、本发明技术方案，通过在酸性浸出液中添加铝盐，浸出体系发生氟铝络合反应，形成高稳定性的氟铝络合离子，有效地强化电解质的浸出，解决了现有工艺存在的电解质浸出率低的问题；后续通过简单的控制ph值和温度，直接诱发溶液中氟铝络合离子以羟基氟化铝的形式结晶沉淀，并最终获得氟化铝产品，由此有效解决了现有的铝电解质处理技术存在的氟盐产品种类单一的问题。28.3、本发明技术方案能够生产高附加值碳酸锂、低分子比亚冰晶石和高纯氟化铝三种产品，其中低分子比亚冰晶石和高纯氟化铝能够满足电解铝生产的要求，实现氟元素的高效资源利用，减少铝生产对氟化物的消耗，降低生产成本；生产的高值锂盐产品市场需求大、经济效益高。29.综上所述，本发明提供的废置含锂铝电解质的综合回收方法，是一种清洁绿色生成技术，经济效益、社会效益和环保效益均十分显著，有助于实现我国电解铝工业的可持续发展。四、附图说明：30.图1本发明废置含锂铝电解质的综合回收方法的工艺流程示意图。31.图2实施例1所得产品亚冰晶石的xrd图谱。32.图3实施例1所得产品水合羟基氟化铝沉淀的xrd图谱。33.图4实施例1所得产品氧化铝的xrd图谱。34.图5实施例1所得产品碳酸锂的xrd图谱。五、具体实施方式：35.以下结合实施例进一步阐述本发明，但并不限制本发明技术方案保护的范围。36.实施例1：37.本发明废置含锂铝电解质的综合回收方法，该回收方法的详细步骤如下：38.a、将100g废置含锂铝电解质(锂元素含量为1.9％)依次进行破碎、细磨，得到100～200目的电解质粉；39.b、采用盐酸加入水配制成浓度为1.0mol/l的酸液，并在配制的酸液中加入浸出强化剂六水合氯化铝200g；然后将步骤a所得电解质粉加入配制的酸液1000ml中，在常压下于恒温水浴锅中进行加热搅拌浸出2h，加热搅拌浸出过程中温度控制为室温25℃，浸出后进行过滤，得到滤渣a和滤液a；40.c、将所得滤渣a进行洗涤，然后在100℃条件下烘干至恒重，得到亚冰晶石产品53g(该产品的xrd图谱详见附图2)；41.d、将步骤b所得滤液a加热至90℃，然后滴加饱和氢氧化钠溶液，调节滤液的ph值至8.0，然后在90℃条件下诱发滤液中氟铝络合离子结晶沉淀，沉淀后进行过滤，得到滤渣b即水合羟基氟化铝(该产品的xrd图谱详见附图3)和滤液b；42.e、将所得滤渣b在100℃条件下烘干至恒重，烘干后进行高温煅烧，煅烧温度为800℃、保温时间为1h，得到20g氟化铝产品(该产品的xrd图谱详见附图4)；43.f、所得滤液b中滴加饱和硫酸钾溶液，使其硫酸根的摩尔量与溶液中钙离子摩尔量相同，除去溶液中的钙离子，使其转化为硫酸钙沉淀，经过滤得到滤液c；44.g、将所得滤液c进行蒸发浓缩(使滤液中的锂离子浓度提高，同时使溶液中的氯化钠过饱和析出)，浓缩至固体析出物质恒重，然后进行过滤，得到钠盐和含锂浓缩液d；45.h、分析含锂浓缩液d中锂元素的含量，按照n(co32-)：n(li+)＝1：1的比例加入碳酸钠固体，在70℃条件下搅拌反应，反应后所得产物依次进行过滤、干燥，得到9.1g碳酸锂产品(该产品的xrd图谱详见附图5)。46.实施例2：47.本发明废置含锂铝电解质的综合回收方法，该回收方法的详细步骤如下：48.a、将500g废置含锂铝电解质(锂元素含量为1.5％)依次进行破碎、细磨，得到200～400目的电解质粉；49.b、采用盐酸加入水配制成浓度为1.0mol/l的酸液，并在配制的酸液中加入浸出强化剂六水合氯化铝100g；然后将步骤a所得电解质粉加入配制的酸液700ml中，在常压下于恒温水浴锅中进行加热搅拌浸出2h，加热搅拌浸出过程中温度控制为80℃，浸出后进行过滤，得到滤渣a和滤液a；50.c、将所得滤渣a进行洗涤，然后在120℃条件下烘干至恒重，得到亚冰晶石产品370g；51.d、将步骤b所得滤液a加热至70℃，然后滴加饱和氢氧化钠溶液，调节滤液的ph值至5.0，然后在70℃条件下诱发滤液中氟铝络合离子结晶沉淀，沉淀后进行过滤，得到滤渣b即水合羟基氟化铝和滤液b；52.e、将所得滤渣b在120℃条件下烘干至恒重，烘干后进行高温煅烧，煅烧温度为500℃、保温时间为1h，得到85g氟化铝产品；53.f、所得滤液b中滴加饱和硫酸钠溶液，使其硫酸根的摩尔量与溶液中钙离子摩尔量相同，除去溶液中的钙离子，使其转化为硫酸钙沉淀，经过滤得到滤液c；54.g、将所得滤液c进行蒸发浓缩(使滤液中的锂离子浓度提高，同时使溶液中的氯化钠过饱和析出)，浓缩至固体析出物质恒重，然后进行过滤，得到钠盐和含锂浓缩液d；55.h、分析含锂浓缩液d中锂元素的含量，按照n(co32-)：n(li+)＝2.5：1的比例加入碳酸钠固体，在50℃条件下搅拌反应，反应后所得产物依次进行过滤、干燥，得到35g碳酸锂产品。技术特征：1.一种废置含锂铝电解质的综合回收方法，其特征在于，所述回收方法包括以下步骤：a、将废置含锂铝电解质依次进行破碎、细磨，得到100～400目的电解质粉；b、采用无机酸加入水配制成酸液，并在配制的酸液中加入浸出强化剂；然后将步骤a所得电解质粉加入配制的酸液中，在常压下进行加热搅拌浸出，加热搅拌浸出过程中温度控制为20～100℃，浸出后进行过滤，得到滤渣a和滤液a；c、将所得滤渣a进行洗涤，然后在50～150℃条件下烘干至恒重，得到亚冰晶石产品；d、向步骤b所得滤液a中加入碱液，调节滤液的ph值至2.0～8.0，然后在温度20～100℃条件下诱发滤液中氟铝络合离子结晶沉淀，沉淀后进行过滤，得到滤渣b和滤液b；e、将所得滤渣b在50～150℃条件下烘干至恒重，烘干后进行高温煅烧，得到氟化铝产品；f、所得滤液b中加入硫酸盐，使其硫酸根的摩尔量与溶液中钙离子摩尔量相同，除去溶液中的钙离子，使其转化为硫酸钙沉淀，经过滤得到滤液c；g、将所得滤液c进行蒸发浓缩，浓缩至固体析出物质恒重，然后进行过滤，得到钠盐和浓缩液d；h、所得浓缩液d中加入碳酸盐，在20～100℃条件下搅拌反应，反应后所得产物依次进行过滤、干燥，得到碳酸锂产品。2.根据权利要求1所述的废置含锂铝电解质的综合回收方法，其特征在于：步骤b中所述无机酸为硫酸、硝酸、盐酸和草酸中的至少一种，所述酸液的浓度为0.1～10mol/l。3.根据权利要求1所述的废置含锂铝电解质的综合回收方法，其特征在于：步骤b中所述浸出强化剂为硫酸铝、氯化铝、硝酸铝和草酸铝中的至少一种。4.根据权利要求1所述的废置含锂铝电解质的综合回收方法，其特征在于：步骤b中所述浸出强化剂的加入量为电解质粉总重量的20～200％。5.根据权利要求1所述的废置含锂铝电解质的综合回收方法，其特征在于：步骤b所述电解质粉加入配制的酸液中，控制浸出的液固比为1～50：1。6.根据权利要求1所述的废置含锂铝电解质的综合回收方法，其特征在于：步骤d中所述碱液为饱和氢氧化钠溶液和/或饱和碳酸钠溶液；所述调节滤液的ph值为2.3～4.5。7.根据权利要求1所述的废置含锂铝电解质的综合回收方法，其特征在于：步骤e中所述高温煅烧过程中，控制煅烧温度为200～1000℃、保温时间为1～10h。8.根据权利要求1所述的废置含锂铝电解质的综合回收方法，其特征在于：步骤f中所述硫酸盐为硫酸钠、硫酸钾和硫酸铝中的至少一种。9.根据权利要求1所述的废置含锂铝电解质的综合回收方法，其特征在于：步骤h中所述碳酸盐为碳酸钠或碳酸钾，碳酸盐的加入量比例为n(co32-)：n(li+)＝0.5～2.5：1。技术总结本发明公开了一种废置含锂铝电解质的综合回收方法。首先将废置含锂铝电解质破碎、细磨成电解质粉；配制酸液，并加入浸出强化剂；然后将电解质粉加入酸液中浸出、过滤，得到滤渣A和滤液A；滤渣A洗涤、烘干，得到亚冰晶石产品；滤液A中加入碱液调整，产生结晶沉淀，过滤得到滤渣B和滤液B；滤渣B烘干、煅烧，得到氟化铝产品；滤液B加入硫酸盐反应、产生沉淀，过滤得到滤液C；滤液C蒸发浓缩析出固体物质，经过滤得到钠盐和浓缩液D，浓缩液D加入碳酸盐反应，反应后过滤、干燥，得到碳酸锂产品。本发明能够有效解决废弃铝电解质的堆存问题，实现了废电解质的无害化、资源化，有利于环保。因此，具有显著的经济效益和社会效益。著的经济效益和社会效益。技术研发人员：梁学民 孔亚鹏 何季麟 张建勋 杨昇 王立强 陈昱冉受保护的技术使用者：郑州轻冶科技股份有限公司技术研发日：2021.12.31技术公布日：2022/5/6
2023-01-18 22:30:41查看详情>> -
以含锂电解铝废渣(主要成分为LiF、AlF3、NaF，少量CaO等)为原料，生产碳酸锂的工艺流程如下：(已知：常温下，LiOH可溶于水，Li2CO3微溶于水) 内容来自: 12题库网 详细内容参考：https://www.12tiku.com/newtiku/919783/20825198.html
以含锂电解铝废渣(主要成分为LiF、AlF3、NaF，少量CaO等)为原料，生产碳酸锂的工艺流程如下：(已知：常温下，LiOH可溶于水，Li2CO3微溶于水)(1)含锂电解铝废渣与浓硫酸在200～400 ℃条件下反应2 h，加水浸取后过滤，得到的滤渣主要成分是________(填化学式)。(2)流程中浸取后的过滤操作需要趁热在恒温装置中进行，否则会导致Li2SO4的收率下降，原因是________________。(已知部分物质的溶解度数据见下表) (3)40℃下进行碱解反应，得到粗碳酸锂与氢氧化铝的混合滤渣，生成氢氧化铝的离子方程式为_______________________。(4)苛化过程中加入的氧化钙将不溶性的碳酸锂转化成氢氧化锂溶液。若氧化钙过量，则可能会造成_____________________。(5)碳化反应中，CO2的吸收采用了气、液逆流的方式，这样做的优点是________。整个工艺流程中可以循环利用的物质有________。内容来自: 12题库网 详细内容参考：https://www.12tiku.com/newtiku/919783/20825198.html
2023-01-18 22:27:53查看详情>> -
电解铝废渣如何提锂？
电解铝废渣如何提锂？电解铝废渣提锂方法，康景辉小编和大家一起聊聊电解铝废渣如何提锂。一、碳酸锂的特点及制备随着新能源汽车行业进入黄金发展期，动力锂电池行业呈爆发式增长，碳酸锂的需求量也逐年递增，含锂氟化盐的使用造成大量含锂电解铝废渣产生，如果得到合理回收利用，将有利于缓解新能源产业带来的用锂压力。碳酸锂作为锂产业链的中枢，具有至关重要的地位，随着新能源汽车进入黄金发展期，动力锂电池行业呈爆发式增长，碳酸锂的需求量也逐年递增。二、铝电解质生产方法目前国内碳酸锂生产主要有矿石提锂和盐湖提锂两种，受资源、技术、开采条件和经济性等的影响，碳酸锂产业化进程较为缓慢。在铝电解生产中，为改善电解质性质，达到提高电流效率和降低能耗的目的，除了向电解质中添加氟化铝或冰晶石，还将某种氟化物或氯化物等的盐类添加到电解质中，常用的添加剂之一就是氟化锂。含锂氟化盐目前在电解铝行业使用效果良好，可有效降低电解质初晶温度，减少氟排放，对电解铝企业节能降耗起到促进作用。目前对化渣水锂的回收采用的工艺有一定的差别。各回收工艺均结合自身特点，从提高锂的回收率以及回收锂盐产品的品质出发，从而实现生产效益最大化。三、电解铝废渣如何提锂以含锂电解铝废渣和浓硫酸为原料，通过酸浸取等一系列工艺，制备电池级碳酸锂，同时副产冰晶石，并从工艺关键点控制、产品质量、工艺特点等方面进行设计，设计了电解铝废渣提锂工艺。化渣水中硫酸钠浓度较高，氢氧化锂处于饱和状态。根据以上特性，直接将化渣水进行冷冻降温结晶，析出十水硫酸钠。十水硫酸钠带走部分水，提高了氢氧化锂的浓度，再将分离十水硫酸钠后的冷冻母液通过加热蒸发的方式析出氢氧化锂。由于通过冷冻析钠后，硫酸钠的含量较低，蒸发热析的过程中硫酸钠不析出。直接蒸发结晶该溶液，生产单水氢氧化锂，再经二次蒸发结晶可得到工业级单水氢氧化锂。
2023-01-18 22:14:10查看详情>> -
【前沿技术】成本可低于同类混凝土 25%以上！以粉煤灰, 赤泥等工业固废物制备高性能、低成本环保混凝土技术项目介绍
1. 概述混凝土作为世界上最广泛应用的人工材料，由水泥，水，石子，沙子，和少量添加剂制成。水泥是混凝土中最重要的材料，全球每年水泥产量达到46亿吨，而中国就贡献了其中一半以上。水泥生产需要燃烧分解碳酸钙等矿物，是一个高能耗高污染的过程：每生产一吨水泥就会排放一吨左右的二氧化碳。每年水泥生产所排放的40多亿吨温室气体占全球人类温室气体总排放量的6-8% ，相当于6亿辆汽车（中国，美国，和欧洲所有汽车总量）一年排放量的总和。寻找水泥的清洁替代物是一个世界难题。与此同时，粉煤灰，铁矿粉， 赤泥等大宗固废物造成了大量的堆积与环境污染（粉煤灰是燃煤发电产生的废物，铁矿粉是钢铁生产产生的废物，而赤泥是铝生产过程产生的废物）。全球每年产生粉煤灰4.5亿吨，铁矿粉3亿多吨，赤泥1.5亿吨。由于很低的利用率，全球现有多达几十亿吨的粉煤灰，铁矿粉，赤泥被堆放掩埋。 本技术通过使用简单易生产的添加剂，激发粉煤灰，铁矿粉，赤泥中的活性成分，达到了用粉煤灰等固废物完全替代水泥生产商品混凝土以及其他水泥产品的效果。2. 本技术主要特点与优点以粉煤灰等替代水泥生产混凝土的概念已经存在了几十年，但由于强度低，价格高，需要高温养护，凝结时间难以控制等原因一直没有得到大量的使用。本技术研发者通过多年研究，攻克了以上难题，使本技术的大量生产成为可能，并在中国与美国研制的粉煤灰混凝土大试量产中取得了成功。下图与录像为近期在中国某省生产的粉煤灰混凝土道路施工项目。，时长00:27，时长00:33本技术的主要特点有：1）环保减排：混凝土碳足迹减少86%；2）成本低于同类混凝土 25%以上；3）不需要水泥, 常温养护；4）抗压强度比同类混凝土增加25%以上；5）塌落度，凝结时间，收缩，徐变等性能与普通混凝土类似甚至优于普通混凝土；6）各项耐久性测试与安全测试均满足中国与和同类产品国际标准。粉煤灰/赤泥混凝土与普通混凝土各项性能对比图3. 本技术主要用途本技术可用于商品混凝土及任何水泥产品，包括但不限于：1）商品混凝土2）预制混凝土3）粉煤灰砌块，墙板，砖等4. 结论粉煤灰，铁矿粉， 赤泥替代水泥技术在环保建材领域有着重要的应用。对比普通混凝土，以赤泥粉煤灰取代水泥的地聚物混凝土具有以下优势：1）粉煤灰，矿粉，赤泥等固废物可完全替代水泥；2）各项性能指标符合标准，强度优异，3）节省了水泥的成本；4）处理了粉煤灰，矿粉， 赤泥等大宗固废；5）添加剂价格与普通混凝土添加剂价格类似；6）粉煤灰，赤泥混凝土在性能，价格，和环保等方面的优势明显。
2023-01-18 22:09:36查看详情>> -
利用粉煤灰等工业废渣，作为生产水泥、熟料的绿色物料，阳新娲石水泥等8家水泥企业成全国典型！发改委等十部门给水泥行业出台新规定！
近日，湖北省黄石市生态环境局发布消息，黄石市水泥行业清洁生产审核创新试点项目成功入选全国第一批56个清洁生产审核创新试点项目之一。同时，筛选出华新水泥（大冶）公司、大冶尖峰水泥有限公司、黄石成美建材有限公司、华新水泥（黄石）公司、阳新娲石水泥有限公司、阳新三磊水泥有限公司、华新水泥（阳新）公司、四棵水泥厂等8家水泥企业开展清洁生产审核创新试点工作。水泥工业的清洁生产是指在水泥生产过程中，通过采用先进的工艺技术与装备、加强质量管理，合理使用原料和燃料、在符合相关标准的条件下充分利用一切可利用的废弃物，提高资源和能源的利用效率，减少或者避免污染物产生，降低温室气体的排放量，产品性能与质量符合国家标准的要求，并在使用时对人类和环境无毒无害。2021年11月，国家发改委、生态环境部、工信部等十部门印发《“十四五”全国清洁生产推行方案》，要求加快燃料原材料清洁替代，大力推进重点行业清洁低碳改造。针对水泥行业提出具体要求：推动使用粉煤灰、工业废渣、尾矿渣等作为原料或水泥混合材料；推广水泥窑高能效低氮预热预分解先进烧成等技术；完成8.5亿吨水泥熟料清洁生产改造。相关数据显示，水泥工业是世界第三大能源消耗行业，占据工业能源消耗的7%，也是世界第二大二氧化碳排放行业，占全球二氧化碳排放的7%。我国水泥工业2020年碳排放约12.3亿吨，约占建材工业的84.3%，约占全国的13.5%。水泥工业作为碳排放大户，难度高任务重，要想实现双碳目标，水泥企业节能降碳迫在眉睫。此次入选首批清洁生产试点的8家企业，都早已步入节能降碳之路，采用包括替代燃料、水泥窑协同处置、余热发电、改造粉磨工艺、采用新型节能装备、应用自动化智能化技术等先进技术进行改造，成为全国水泥行业践行“双碳”之路的领先者。华新水泥（阳新）公司集熟料和水泥生产、余热发电、环保协同处置于一体，入选工信部国家级第五批“绿色工厂”名单。公司投入“真金白银”，实施RDF环保处置工程、厂区收尘系统改造、雨污分离项目、水泥磨隔音降噪治理、水泥窑旁路放风等大型环保项目治理，并持续通过节能技术、环保技术及智能化改造，大力推进替代原燃料技术的利用，在节能、减排、节水、节材、降碳方面取得了显著成效。华新水泥（黄石）公司的万吨线在先进工艺和装备的基础上，搭建出一套水泥低碳制造智能先进控制系统HIAC，成功实现了大规模环保协同处置时的工况稳定控制，进一步提升了燃煤替代率与质量稳定性。新系统使得煤的替代率最高达38.3%，全年将再减碳6万余吨，被中国建筑材料联合会认定为“整体技术达到国际领先水平”。大冶尖峰水泥目前建有一条新型干法水泥熟料生产线，配套一座9MW纯低温余热发电系统，拥有石灰石矿、砂页岩矿3个自备矿山。其中金山石灰石矿，于2020年进入国家绿色矿山名录。近年来，大冶尖峰水泥围绕国家能耗“双控”和“双碳”政策，投入上亿元资金进行一系列技改：包括引入先进的辊压机终粉磨系统替代原有管磨系统；购置新型节能设备提升水泥磨台时产，降低工序电耗；运用第四代篦冷机替代原有熟料冷却系统；生料选粉系统降阻扩容，有效降低了电耗；实施精准脱硝，应用业内先进设备如磁悬浮风机等。阳新娲石水泥采用国际国内最先进的节能环保装备技术，对收尘、污染源点实行全封闭式生产，生产线碳排放低于国家控制标准，厂区内绿化率达30%以上，被工信部等6部委评为绿色工厂、花园式工厂。在娲石水泥生产车间，大量工业废渣、电炉渣废弃物、脱硫石膏、粉煤灰等固体废弃物，被作为生产水泥、熟料的绿色物料，既解决了固废排放造成的环境污染问题，又减少了天然原材料的消耗。同时，娲石集团利用水泥窑协同处置城镇污泥，无害化处理，履行社会环保责任，碳排放强度居湖北省水泥行业领先水平。黄石成美建材公司建成企业能源管控中心，通过采集企业在日常生产经营活动中涉及的电、水、蒸汽等各类能源的能耗和排放数据，监控和分析企业在各重点用能工序和用能设备的用能状态和能源利用效率，并建立企业内部用能考核机制，从而协助企业改善用能方式、提高用能效率、减少能源消耗，最终实现能源精细化管理和节能降耗的目标。水泥企业通过清洁生产技术升级改造，减少对环境的污染，助推全行业绿色发展、高质量发展，这是我国水泥行业未来发展的重要方向。水泥行业清洁生产的机会和潜力巨大，水泥企业必须抓住重要时机，尽快进行节能减排技术改造，提升市场竞争力。
2023-01-18 22:08:26查看详情>> -
充满希望和想象的低碳胶凝材料
▲图为10余位业界专家学者探讨低碳胶凝材料和固废利用。庞越峰/摄作为基础原材料工业，水泥工业对于全球经济发展具有重要作用，但同时产生了巨大的二氧化碳排放量。为实现“双碳”目标，业内外专家也积极探索行业碳减排的新路径。在近日由《中国建材报》社、中国建设科技出版社、中国硅酸盐学会固废与生态材料分会联合主办的以“碳中和背景下的低碳胶凝材料和固废资源化利用”为主题的研讨会上，与会的10余位业内专家表示，研究发展低碳胶凝材料对建材行业实现碳减排意义重大。发展低碳胶凝材料固废利用潜力巨大中国硅酸盐学会固废与生态材料分会理事长、中国矿业大学（北京）教授王栋民表示，本次研讨会将专家、企业、代表行业的窗口性单位密切结合起来，实现了产学研相结合。日前，在中国混凝土与水泥制品协会预拌混凝土分会与国建联信认证中心共同组织的“低碳混凝土”专家座谈会上，经过研讨大家基本把低碳混凝土的发展核心聚焦到低碳胶凝材料上。我国是世界水泥第一大国，连续数年的年产量都达到22亿吨以上，为国民经济的可持续发展作出了巨大贡献，但水泥生产过程中排放大量二氧化碳、消耗大量的天然矿产资源和能源，问题非常突出，也已形成国内外共识，因此研究低碳胶凝材料意义重大。上海百奥恒新材料科技有限公司长期致力于水泥和氧化铝行业这些高耗能行业固废的高科技绿色解决方案。该公司开发的地聚生态胶凝材料其基础原材料就全部来自各种工业固废，是固废资源化利用生产低碳胶凝材料的践行者。会上，上海百奥恒再生资源有限公司首席战略官杨晓滨分享了几点感受，他表示碳中和、碳减排是大趋势，固废资源化利用是减少碳排放最具潜力的领域之一，但要跳出变废为宝的思路来思考问题，固废的资源化利用消纳才是大前提。另外，未来有必要建立政策平台、服务平台和技术交流平台共同推动行业发展。中国矿业大学（北京）教授刘泽主要从事固体废弃物资源化利用（固体废弃物在水泥、砂浆、混凝土及其他建筑材料中的应用），碱激发胶凝材料，建筑节能材料、生态环保材料，固体废弃物与建筑材料的微结构演变等方面的研究。他表示，碱激发胶凝材料又称地质聚合物，是由铝硅酸盐原料在碱性激发剂作用下形成的具有无定形三维网络结构的无机聚合物，从古今中外借鉴来看，世界上很多古建筑都应用了碱激发材料，耐久性突出，且在固废资源化利用方面潜力巨大。碳减排应从全生命周期核算碳足迹国建联信认证中心有限公司是建材行业权威的工业节能与绿色低碳领域研发机构及第三方服务机构，在建材行业落实绿色发展政策、促进企业转型升级方面做了大量工作。研讨会上，国建联信认证中心有限公司副总经理尹靖宇从生命周期碳足迹评价的概念及方法学标准、生命周期碳足迹核算结果示例及对比、基于全生命周期碳足迹核算结果的碳减排路径分析、基于“熟料-水泥-混凝土-建筑”全产业链视角的碳中和解决方案4个方面展开了交流。她指出，“低碳、减碳和碳中和”是全生命周期碳足迹核算方法学标准；“减碳”技术应以全生命周期碳足迹减少为目标，考虑经济性及减排潜力确定优先级；“碳中和”应基于“熟料-水泥-混凝土-建筑”全产业链视角规划，减量化、耐久性长寿命、碳化及储热、再利用是考虑的重要因素。“低碳是‘双碳’目标下水泥、混凝土行业技术发展的方向，但在发展过程中一定要理清楚低碳胶凝材料指的是什么？为什么所用？”同济大学教授蒋正武指出，大家一定要搞清楚碳中和不仅仅是一个技术问题，更是行业经济社会平衡发展的问题。因此，不能简单认为材料吸收、减少、利用了二氧化碳就是碳中和，而是要从全生命周期角度去考虑低碳技术途径，制定胶凝材料行动路线图，通过跨行业减碳等多途径采取措施。北京工业大学教授龚先政主要研究方向为生态环境材料、生命周期分析与生态设计，长期从事生态环境材料研究、材料物质流分析、生命周期分析、材料（产品）生态设计、生命周期管理和材料资源加工与利用技术等研究与开发。他表示，低碳发展首先要标准先行，当前国内、国际上都有一些相关标准，为实现“双碳”目标提供了基础。但如何去核算碳足迹？核算内容都包含什么？还有很多问题值得商榷，一定要标准方面进行规范。实现“双碳”目标应多条腿一起走路“实现‘双碳’目标要多条腿走路，多个技术、多个环节同时同步地进行，而不是某一个环节就可以完全解决的。”湖南大学教授史才军认为，要根据各种环境、各种需要采用或制备不同特性的胶凝材料，同时在制备过程及应用过程当中，必须要考虑怎么样来降低或减少碳排放，只有这样才能真正实现“双碳”目标。“针对‘双碳’目标，我觉得我们可以去鼓励发展多路径、百花齐放的减碳技术。”在研讨会上东南大学张亚梅表示，减少混凝土中水泥熟料的用量、开发新型的可替代水泥的低碳胶凝材料、发展固碳胶凝材料、发展低碳的生产工艺、固废再利用取代混凝土原材料都是实现“双碳”目标的途径，要放眼终端应用，发展低碳技术，鼓励多学科交叉发展颠覆性胶凝材料技术，建立科学的全过程评估方法，从原材料到终端应用进行全过程的低碳设计。“所谓低碳胶凝材料都是相比较而言的。在目前使用量最大的3种胶凝材料中，波特兰水泥相比于其他2种石灰和石膏胶凝材料而言，碳排放量相对而言比较高。所以，仅就这3种胶凝材料而言，我主张减少波特兰水泥的使用量，加大石灰和石膏的使用量。”中国散装水泥推广发展协会理事长、国家建材情报所首席专家崔源声认为，发展低碳胶凝材料有五大技术路线，分别是减少波特兰水泥的数量，加大替代燃料和原料（AFR）的比例，提高熟料的利用效率，开发新的胶凝材料，减少全生命周期的碳排放量。利勃海尔（中国）有限公司战略及公共关系经理张伟宏，从碳排放的前世今生、欧洲水泥碳中和计划及低碳胶凝材料的重要性、低碳胶凝材料是高质量发展3个方面发表了个人观点。他表示，二氧化碳对温室效应的贡献超过60%，对于建筑建材行业，当前的机遇可以归纳为能源脱碳化、资源减量化、终端电力化、系统智能化。王栋民长期致力于现代高性能水泥混凝土材料及其化学外加剂的精细化工合成与应用及工业/矿业固体废弃物处理与生态环境建筑材料制备与应用的研究。谈到碳中和背景下低碳胶凝材料的固废资源化利用，他表示高耐久性混凝土、高耐久性建筑是低碳和节能最大的一个手段，因为建筑寿命变长就相当于节能减碳。而在固废资源化利用方面，地质聚合物材料凭借其可利用废弃物、节省天然资源等优势，很可能成为未来重要的发展方向。《中国建材报》社、中国建设科技出版社社长张立君在致辞中表示，本次研讨会主要探讨碳中和背景下低碳胶凝材料和固废资源化利用发展路径。低碳胶凝材料首先是固废利用很重要的一个思路和角度，其次实现低碳目标有多个路径、多个思路，无论是从减少碳排放，还是从提高技术水平来看，或是实现胶凝材料的低碳发展，一切皆有可能。中国建设科技出版社编辑部负责人王天恒，国建联信认证中心有限公司颜小波，上海百奥恒新材料科技有限公司韩双，以及《中国建材报》社、中国建设科技出版社相关负责人出席了本次会议。中国建材报记者：吴 跃责编：丁涛校对：张健监审：王翌举报/反馈大家都在搜新型胶凝材料轻质高强度复合材料比石墨烯更好的材料低碳材料气凝胶复合材料无机胶凝材料发表评论发表作者最新文章规模超前的“欢乐春节”大巡游活动在迪拜举行1小时前1阅读追忆“共和国勋章”获得者于敏：隐姓埋名28年，他“愿将一生献宏谋”1小时前
2023-01-16 11:35:56查看详情>> -
工业废渣绿色处理助力双碳目标
2022年，受需求下行、疫情多发、原材料成本上涨等多重因素影响，各行各业都面临着严峻的生存考验，结合当前“双碳”目标，对很多钢铁、水泥企业而言，加快冶金工业固废规模化的高效绿色处理及应用，成为接下来工作的核心。工业固废最大的去向是建材，也只有建材行业能大量消纳固废，固废进入建材市场需要破碎、筛分、粉磨，当下粉磨设备以立磨机、球磨机为主，以矿渣及钢渣综合利用方案为目前最受市场青睐的工业废渣资源化综合利用方案。高炉矿渣微粉应用矿渣中含有硅酸盐、铝酸盐及大量含钙的玻璃质（如C2S、CAS2、C2AS、C3A、C2F和CaSO4等），具有独立的水硬性，在氧化钙与硫酸钙的激发作用下，遇到水就能硬化，通过细磨后，硬化过程大大加快。其主要用于以下两种途径：等量替代部分水泥熟料，降低生产成本，提高水泥综合性能；搅拌站等量替代部分水泥用量，提高混凝土强度、和易性，改善混凝土的抗渗性、抗冻性等案例展示：上海宝钢年产60万吨矿渣微粉生产线河北年产100万吨矿渣微粉生产线河南孟电年产60万吨矿渣微粉生产线钢渣微粉应用钢渣的主要化学成分与硅酸盐水泥熟料和高炉矿渣的化学成分基本相似，主要为CaO 、Si02、Mgo、Fe203、MnO、AI2O3和P2O5等，钢渣的化学成分决定了钢渣矿物相主要是C3S和C2S，其次为RO相，即MgOFeO、MnO和f-CaO等组成的完全固融体。因为含有大量的C3S和C2S等矿物，使其具有良好的胶凝性，为钢渣在水泥和混凝土方面的综合利用，创造了良好的条件。长期以来我国一直视钢渣为一种辅助性胶凝材料，目前采用立磨及超细磨将钢渣磨细作为水泥混合材或混凝土掺合料是实现钢渣高附加值利用的有效途径。案例展示：沙钢集团年产60万吨钢渣微粉总包生产线河北年产60万吨钢渣微粉总包生产线四川年产45万吨钢渣微粉总包生产线河北澳森年产30万吨钢渣微粉总包生产线超细粉应用高强高性能超细粉具有改善新拌混凝土和硬化混凝土性能(特别是耐久性、和易性及防渗性)，将矿粉、钢渣粉、粉煤灰等低活性物料按一定比例混合进行超细粉磨，表面积控制在650-700㎡/kg，主要用于建材行业做辅料添加，如水泥成品直接外加、混凝土搅拌等。超细球磨机双碳目标的实现不单要考企业的绿色发展，更是整个行业的设备生产及产品应用，在双碳背景下，工业固废处理势在必行、大有可为。
2023-01-16 11:33:19查看详情>> -
不干了！多家公司退出水泥行业！龙头企业也“扛不住”
走出高盈利期后，面临近年盈利水平持续下滑，竞争力较弱的水泥产能开始逐步退出市场。今年以来，多家上市公司陆续披露相关退出水泥行业的消息，与此同时，多家水泥企业挂牌出售旗下水泥资产。“双碳”目标下水泥行业洗牌加剧。2022年多家公司剥离水泥资产2022年7月，海南瑞泽发布公告，公司与华润水泥投资有限公司（下称“华润水泥”）签订了《股权转让协议》，公司将持有的全资子公司肇庆市金岗水泥有限公司（下称“金岗水泥”）85%的股权转让给华润水泥，转让价格5.4亿元。截至公告披露日，海南瑞泽已收到本次交易的第一期股权转让价款3.6亿元，同时，金岗水泥已完成工商变更手续，海南瑞泽持有金岗水泥的股权由100%变更为15%。不过此后海南瑞泽此后互动平台回复投资者问题时表述，公司出售金岗水泥厂前，主要有商品混凝土、市政环卫、园林绿化、水泥四大业务板块，2022年1-6月，公司水泥业务营业收入占公司营业收入的比例为15.49%；出售金岗水泥厂后，公司的主要业务将变更为商品混凝土、市政环卫、园林绿化三大业务板块，公司将不再拥有水泥生产业务。8月博闻科技公告，基于国家水泥产业政策升级和公司水泥业务运营现状等综合因素，公司水泥业务不再具备技术改造及设备更新的经济性条件，拟对水泥粉磨站实施停产，并对相关固定资产进行报废处置。博闻科技称，公司主营业务范围涵盖了水泥业务和食用菌业务两个板块，水泥粉磨站停产以后，将不再从事水泥生产经营业务，从而减少水泥业务亏损对公司整体经营业绩的不利影响，有利于改善公司经营活动现金流状况，促进公司长远发展。此外，今年3月金圆股份也公告，为适应资本战略规划及产业规划发展需要，战略性退出传统建材水泥业务，择机剥离低效资产，以提高资产使用效率与资产质量，公司拟通过在杭州产权交易所有限责任公司公开挂牌方式转让公司所持有的青海互助金圆水泥有限公司（下称“互助金圆”）互助金圆100%股权。互助金圆及其子公司主营业务为水泥产品及商砼产业。金圆股份称，本次交易完成后，公司将调整产业结构及优化资产结构，集中精力和资源聚焦于新能源材料产业与低碳环保产业。天山、冀东、万年青等企业资产转让近日，中国水泥网从某法拍网站获悉，贵州鑫晟煤化工有限公司持有的水城海螺盘江水泥有限责任公司15%股权将以3239.975万元起拍价拍卖。其中，安徽海螺水泥股份有限公司享有优先购买权。水城区人民法院关于水城海螺盘江水泥有限责任公司15%股权的拍卖公告据中国水泥网不完全统计，仅去年12月以来水泥行业已经发生11起股权、资产转让，涉及天山水泥、海螺水泥、冀东水泥等龙头企业。水泥大数据研究院李坤明认为，今年以来，受需求下滑和成本高企等因素影响，水泥行业效益下降明显，截至2022年9月，水泥行业利润总额527.6亿元，同比大降51.2%，多家龙头企业利润降幅在4成以上，小企业更是陷入大面积亏损。水泥大数据研究院预测，2022全年水泥行业利润总额降幅或在50%以上，大有回到供给侧改革之前的趋势。未来，水泥需求进入下行通道，行业效益较难回到高峰状态，巨大的生存压力下无疑是最近水泥企业频繁挂牌转让资产、优化资源配置的直接原因。与此同时，在节能降碳的背景下，水泥行业也面临严峻的挑战。近年来，国家层面出台多部与水泥行业节能降碳相关的文件，旨在加快水泥行业转型升级、走绿色发展道路的进程。今年11月，《GB16780-2021水泥单位产品能源消耗限额》开始实施，目前能效达不到基准标准的产能尚有24%，其中又以中小企业为主，《建材行业碳达峰实施方案》的出台让行业节能降碳任务更加迫切。企业一方面要应对经营业绩下滑压力，另一方面要加大成本投入进行节能改造，中小企业在市场经营、技术革新等方面较大企业存在明显劣势，值此行业低迷时期，择机出售低质资产，积极谋求转型无疑是一种明智的选择。
2023-01-16 11:28:25查看详情>> -
六项举措来了！河南发文支持企业春节前后稳岗稳产
河南省人民政府办公厅关于印发支持企业春节前后稳岗稳产若干政策措施的通知豫政办明电〔2023〕2 号各省辖市人民政府，济源示范区、航空港区管委会，省人民政府各部门：《支持企业春节前后稳岗稳产若干政策措施》已经省政府同意，现印发给你们，请认真贯彻执行。河南省人民政府办公厅 2023年1月14日支持企业春节前后稳岗稳产若干政策措施为深入贯彻省委经济工作会议精神，落实省政府第八次全体会议部署，鼓励和引导企业春节前后稳定生产、快速复产，持续掀起全省上下保健康、拼经济的热潮，最大限度减少节日对经济运行的影响，开局即冲刺、起步即加速，推动经济运行整体好转，制定如下政策措施。1.对2023年第一季度满负荷生产的规模以上工业企业，给予10万元的财政奖励。对2023年第一季度满负荷生产且实现营业收入同比增长10%以上的规模以上工业企业，给予20万元的财政奖励。奖补资金由省级和属地财政按照1∶1比例分担。（责任单位：省财政厅、工业和信息化厅）2.支持企业连续生产、错峰用电，对执行分时电价的工业企业实施阶段性用电优惠，2023年1月17日至2023年2月5日（腊月二十六至正月十五，共20天）有关企业平段电量按到户电度电费的80%结算，谷段用电量按现行电价结算。（责任单位：省发展改革委、电力公司）3. 2023年1月17日至2023年2月5日（腊月二十六至正月十五，共20天）期间保持连续生产（日均用电量不低于2022年日均用电量的70%）的规模以上工业企业，以2023年1月该企业参加失业保险职工人数为基数，按500元/人的标准进行奖补，每家企业奖补金额最高不超过10万元，所需资金由省财政从就业补助资金中列支。（责任单位：省人力资源社会保障厅、财政厅、工业和信息化厅、统计局、电力公司）4. 2023年1月17日至2023年2月5日（腊月二十六至正月十五，共20天）期间，对全省“四保”白名单企业运输车辆高速公路通行费给予20%优惠。（责任单位：省交通运输厅、发展改革委、财政厅）5.各地要根据本地经济运行实际，采取发放“留岗红包”、赠送“暖心年夜饭”、发放未返乡人员专属消费券、免费开放娱乐活动场所等措施，以岗留工、以薪留工、以情留工，最大限度保障重点企业稳定生产。（责任单位：各省辖市政府，济源示范区、航空港区管委会）6.各地要加强防疫物资统筹调度，畅通医疗物资物流渠道，在先进制造业开发区等设立药品投放点，支持企业加强相关药品、口罩等防疫物资储备，保障春节前后正常防疫需求和到岗一线人员就医用药。（责任单位：各省辖市政府，济源示范区、航空港区管委会）省直有关部门要尽快细化政策落实细则，加强政策宣传解读，强化业务指导、跟踪调度，积极推动各项政策落实。各地要结合本地实际细化政策措施、完善工作机制，合力推动政策措施落实。
2023-01-16 11:22:56查看详情>>