铝电解槽主要由阴极糊料、阴极炭块、高铝耐火砖、黏土耐火砖、氮化硅砖、高强浇注料、干式防渗料、硅酸钙板和异型炭块等构成。在高温和化学腐蚀的作用下，上述炭、耐火材料和绝缘材料的化学和机械作用使得大修渣（以下简称SPL）的组分比较复杂。
SPL的化学组成表
由于SPL中各组分性质的差异，使其没有固定的处理方式，因此填埋、焚烧、海洋丢弃等是以往常见的处理方法。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会对生态环境产生严重的危害，发生反应见式：
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《国家危险废物名录》将电解铝过程中电解槽维修及废弃产生的废渣定义为危险废物，危险代码为HW48-321-023-48。另外自2018年1月1日起施行的《中华人民共和国环境保护税法》中规定，危险废物征收环境保护税1000元/t，因此对于电解铝生产单位而言处理SPL迫在眉睫。
目前SPL的无害化处理方法有：
1 湿法
1.1 浮选法
浮选法是指利用SPL中不同组分的疏水性差异，从SPL原样中分离出电解质和炭。在浮选过程中加入的药剂被称为浮选剂，浮选剂由发泡剂、抑制剂和捕收剂组成。发泡剂的作用是使空气弥散在矿浆中，增加炭块周围的气泡从而增加炭块上浮的机械强度，常用发泡剂有2#油和醚醇；抑制剂的作用是削弱和消除捕收剂对浮选物的相互作用，常见的抑制剂为水玻璃；捕收剂的作用是选择性地作用在炭块表面，使炭块具有更好的疏水性，一般用煤油作捕收剂，其组分主要为Ｃ11和Ｃ16的烷烃，能和炭块有很好的相互作用。工艺流程如下图：
由上图可知，将SPL破碎球磨后投入浮选机 中进行浮选。在浮选过程中对矿浆搅拌、充气，矿浆中经捕收剂处理的炭疏水性强，易和气泡结合被“拖”到液面上，对炭浆过滤烘干后可得较高纯度的炭。电解质由于疏水性差不易被气泡带到表面而保留在浆液中，调节浆液至pH=9，可过滤得到冰晶石（Na3AlF6）。李彩霞等优化浮选条件为球磨时间15min、捕收剂乳化油用量4kg/t、起泡剂2#油用量４kg/t，经过1次精选和3次扫选可将尾矿Na3AlF6质量 分 数 提升至97.38%。
声明：
“电解铝大修渣的无害化处理研究进展” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究，如用于商业用途，请联系该技术所有人。
我是此专利(论文)的发明人(作者)
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编辑：中冶有色网
来源：固废综合利用论坛
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2025年06月13日 ~ 15日 
