鋁電解槽主要由陰極糊料、陰極炭塊、高鋁耐火磚、黏土耐火磚、氮化硅磚、高強澆注料、干式防滲料、硅酸鈣板和異型炭塊等構成。在高溫和化學腐蝕的作用下，上述炭、耐火材料和絕緣材料的化學和機械作用使得大修渣（以下簡稱SPL）的組分比較復雜。
SPL的化學組成表
由于SPL中各組分性質的差異，使其沒有固定的處理方式，因此填埋、焚燒、海洋丟棄等是以往常見的處理方法。但SPL中可溶性或可水解性的氟化物、氰化物和炭化物等遇水會對生態環境產生嚴重的危害，發生反應見式：
NaF+H2O→HF↑+NaOH
2AlN+3H2O→Al2O3+2NH3↑
Al4C3+6H2O→2Al2O3+2CH4↑
[Fe(CN)6]4-+6H2O→4OH-+Fe(OH)2↓+6HCN↑
4HF+SiO2→SiF4↑+2H2O
2016年《國家危險廢物名錄》將電解鋁過程中電解槽維修及廢棄產生的廢渣定義為危險廢物，危險代碼為HW48-321-023-48。另外自2018年1月1日起施行的《中華人民共和國環境保護稅法》中規定，危險廢物征收環境保護稅1000元/t，因此對于電解鋁生產單位而言處理SPL迫在眉睫。
目前SPL的無害化處理方法有：
1 濕法
1.1 浮選法
浮選法是指利用SPL中不同組分的疏水性差異，從SPL原樣中分離出電解質和炭。在浮選過程中加入的藥劑被稱為浮選劑，浮選劑由發泡劑、抑制劑和捕收劑組成。發泡劑的作用是使空氣彌散在礦漿中，增加炭塊周圍的氣泡從而增加炭塊上浮的機械強度，常用發泡劑有2#油和醚醇；抑制劑的作用是削弱和消除捕收劑對浮選物的相互作用，常見的抑制劑為水玻璃；捕收劑的作用是選擇性地作用在炭塊表面，使炭塊具有更好的疏水性，一般用煤油作捕收劑，其組分主要為Ｃ11和Ｃ16的烷烴，能和炭塊有很好的相互作用。工藝流程如下圖：
由上圖可知，將SPL破碎球磨后投入浮選機 中進行浮選。在浮選過程中對礦漿攪拌、充氣，礦漿中經捕收劑處理的炭疏水性強，易和氣泡結合被“拖”到液面上，對炭漿過濾烘干后可得較高純度的炭。電解質由于疏水性差不易被氣泡帶到表面而保留在漿液中，調節漿液至pH=9，可過濾得到冰晶石（Na3AlF6）。李彩霞等優化浮選條件為球磨時間15min、捕收劑乳化油用量4kg/t、起泡劑2#油用量４kg/t，經過1次精選和3次掃選可將尾礦Na3AlF6質量 分 數 提升至97.38%。
聲明：
“電解鋁大修渣的無害化處理研究進展” 該技術專利(論文)所有權利歸屬于技術(論文)所有人。僅供學習研究，如用于商業用途，請聯系該技術所有人。
我是此專利(論文)的發明人(作者)
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編輯：中冶有色網
來源：固廢綜合利用論壇
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2025年07月09日 ~ 11日 
