中铝郑州研究院-炭渣资源化综合利用环保技术-2018.4.18
行业标准《铝用炭素材料检测方法 第25部分 无压下底部炭块钠膨胀率的测定》(编制说明)
铝用炭素材料检测方法第25部分无压下底部炭块钠膨胀率的测定（YS/T 63.25—201X）编制说明中国铝业股份有限公司郑州研究院2010年7月编制说明根据中国有色金属工业协会中色协综字[2010]015号《关于下达2009年第二批有色金属国家、行业标准制（修）订项目计划的通知》文件的精神，由中国铝业股份有限公司郑州研究院承担标准YS/T 63.25—201X《铝用炭素材料检测方法第25部分无压下底部炭块钠膨胀率的测定》的起草工作，由参加起草。
本部分主要起草人：、、。
本部分等同采用ISO 15379-2:2004《铝生产用炭素材料—底部炭块—第二部分：无压下底部炭块钠膨胀率的测定》。
本部分对ISO 15379-2:2004进行了以下编辑性修改：——删除了ISO15379-2:2004的目录、前言、引言；——标准名称按照本系列标准的要求进行了修改。
全国有色金属标准化技术委员会于2010年3月29日～4月1日在上海市召开了2010年度第一次有色金属国家标准和行业标准审定会和讨论会，来自70多个单位的120多名代表参加了会议。
会议轻金属分标委会16个单位的22名代表讨论了《铝用炭素材料检测方法（8项分标准）》，对由郑州研究院负责起草修订的7项标准进行了认真的讨论，提出了一些意见和建议，主要修改如下：1、在前言部分增加“本部分为非仲裁方法。
”2、对翻译过的关键部分进行核对，尽量符合我国国家标准的编写模式。
按照GB/T1.1—2000《标准化工作导则第1部分标准的结构和编写规则》、GB/T20001.4—2001《标准编写规则第4部分化学分析方法》的要求，对本部分进行了编写。
本部分已达到国际一般水平。
建议颁布本部分为有色金属行业标准。
建议本部分为推荐性行业标准。
电解铝炭渣的资源化
目录摘要 (1)1电解铝工艺 (2)1.1 电解铝工艺简介 (2)1.2 电解铝废渣情况 (2)2电解铝炭渣的资源化 (3)2.1 固体废物资源化概述 (3)2.1.1 固体废物定义 (3)2.1.2 固体废物资源化定义 (3)2.1.3 固体废物资源化原则 (3)2.1.4 固体废物资源化的意义 (3)2.2 炭渣的组成成分 (4)2.2.1 X衍射分析 (4)2.2.2 化学分析 (4)2.2.3 粒度分布 (4)2.3 炭渣的综合利用 (5)2.3.1 浮选工艺 (5)2.3.2焙烧工艺 (7)3结论 (8)摘要随着社会经济的发展，科学技术的进步，从十九世纪六十年代开始，出现了电气、石油、化工、汽车、原子能等新技术，人类社会步入了今天这样繁荣文明的时代。
在技术与经济两者之间，技术的进步加快了经济的发展，而经济的发展又促进了技术的进步。
科技与经济的相互促进与发展推动了社会的进步，同时也带来了污染的加剧，废物的积累。
我国是一个发展中国家，也是一个工业固体废物的产生大国。
长期以来，我国经济发展为资源消耗型模式，随着城市化和工业化进程的加快，工业固体废物的产生量也迅速增长。
“固体废物”实际只是针对原所有者而言。
在任何生产或生活过程中，所有者对原料、商品或消费品，往往仅利用了其中某些有效成分，而对于原所有者不再具有使用价值的大多数固体废物中仍含有其它生产行业中需要的成分，经过一定的技术环节，可以转变为有关部门行业中的生产原料，甚至可以直接使用。
可见，固体废物的概念随时、空的变迁而具有相对性。
提倡废物资源化，目的是充分利用资源，增加社会与经济效益，减少废物处置的数量，以利于社会发展。
关键词：固体废物；工业固体废物；废物资源化1电解铝工艺1.1 电解铝工艺简介现代铝工业生产采用冰晶石—氧化铝融盐电解法。
熔融冰晶石是溶剂，氧化铝作为溶质，以碳棒作为阳极，钢棒作为阴极，通入强大的直流电后，在950℃~970℃下，在电解槽内的两极上进行电化学反应，既电解。
高温焙烧法处理铝电解废旧阴极炭块
高温焙烧法处理铝电解废旧阴极炭块摘要：铝电解槽大修会不可避免地产生大量蕴含优质石墨炭资源的废旧阴极炭块,同时含有20%~30%的氟化物(Na3AlF6、CaF2、NaF)和0.2%~1%的氰化物(NaCN、Na3Fe(CN)6、Na4Fe(CN)6)。
铝电解废旧阴极炭块中可溶氟∕氰化物的浸出浓度远超国家标准(GB5085.3—2007)的排放限值,已在2021年被列入国家危险废物名录。
相关研究表明,露天堆放的废旧阴极炭块会污染土壤和水体,导致严重的氟∕氰污染,还会造成植物大量死亡和变异,与水反应还会产生大量有害气体,对于生态环境和人类健康具有严重威胁。
因此,废旧阴极炭块已成为铝电解工业绿色发展的限制性难题,必须在最大限度减少其环境污染的同时回收优质石墨炭和高值氟化盐等有价资源。
关键词：铝电解;废旧阴极炭块;高温焙烧;回收炭材料;浸出毒性引言利用浮选法回收废旧阴极炭块中的电解质和碳,在最佳浮选条件下,精矿碳品位为82.3%,碳回收率为88.5%,尾矿碳含量为6.8%,电解质回收率为89.3%。
通过碱酸两步联合浸出法处理废旧阴极炭块,同时将浸出液中所含有价电解质组分进行回收利用,回收炭纯度达96.4%,经沉降回收得到纯度为95%的冰晶石和氟化钙产品。
上述湿法处理手段充分利用了废旧阴极炭块所含组分的润湿性与溶解性差异进行无害化与资源化处理,但存在处理成本高、耗时长,且会产生HCN、HF等毒性气体,存在二次污染风险,同时会对设备造成严重腐蚀。
相较而言,火法处理具有工艺流程简单、单位时间处理量大、毒性物质有效消除等技术优势。
1试验1.1试验流程试验流程主要分为原料制备、高温焙烧及气态冷凝产物处理三个环节。
原料制备:对废旧阴极炭块进行粗碎处理,称取一定质量粗碎后的废旧阴极炭块置于制样粉碎机(FM-1)中进行细碎,随后通过振动筛分机(ZBSX92A)筛取-5+3、-3+1、-1+0.15、-0.15mm四种粒度区间的样品,并放入电热鼓风干燥箱在(110±10)℃干燥24h备用。
郑州市煤炭铝土矿资源整合实施方案
郑州市煤炭铝土矿资源整合实施方案第一篇：郑州市煤炭铝土矿资源整合实施方案郑州市煤炭铝土矿资源整合实施方案为促进矿产资源的节约保护和合理利用，提高资源对全面建设小康社会的保障程度和利用效率，改善安全生产条件，实现全市经济社会的可持续发展，根据《河南省人民政府批转省发展改革委等部门关于河南省煤炭铝土矿资源整合实施方案的通知》(豫政(2004)41号)规定，结合郑州市实际，制定本实施方案。
一、实施资源整合的必要性煤炭和铝土矿是我市重要的战略资源，也是不可再生资源，对我市经济社会发展起着重要的支撑作用。
目前，我市煤炭、铝土矿资源开发利用普遍存在着矿权分散、采矿规模小、开采方法落后等问题，资源浪费和环境污染较为严重，安全生产形势严峻。
为解决上述问题，规范资源勘查开采秩序，改善矿山安全生产条件，提高矿山安全生产水平和资源利用效率，实施资源整合已经刻不容缓。
二、资源整合的指导思想和基本原则(一)资源整合的指导思想以党的十六大和十六届三中全会精神为指导，树立和落实科学发展观，坚持可持续发展战略，坚持市场运作与政府调控相结合，在发挥市场配置资源的基础性作用的同时，加大政府对重要资源的调控力度，加快矿山企业的联合重组，实现矿产资源向优势企业聚集，推动矿业产业升级和规模化、集约化发展，提高矿山整体安全水平，促进资源节约和合理利用，保护矿区生态环境，保持我市经济社会持续、快速、协调、健康发展。
(二)资源整合的原则坚持可持续发展的原则。
资源保障要统筹考虑当前需要和长远发展。
矿产资源要在合理利用的基础上，坚持开发和保护并举，在保护中开发，在开发中保护，努力提高资源利用效率。
坚持市场运作和政府调控相结合的原则。
建立市场运作与政府宏观调控相结合的资源配置机制，加强政府对重要资源的管理和调控，同时按照市场规则协调好各方利益关系。
坚持扶优扶强、集约高效的原则。
推动资源向规模大、技术水平高、经济效益好、资源利用率高、有安全保障能力的优势企业集中，促进资源开发利用方式由粗放型向集约型转变，使资源优势转化为竞争优势和经济优势。
郑州研究院“开发电解槽节能新技术”项目入选中铝公司首届降碳十大优秀案例
郑州研究院“开发电解槽节能新技术”项目入选中铝公司首届
降碳十大优秀案例
佚名
【期刊名称】《中国有色冶金》
【年(卷),期】2017(46)4
【摘要】郑州研究院“开发电解槽节能新技术”项目入选中铝公司首届降碳十大优秀案例。
“新型稳流保温铝电解槽节能技术”，建立了铝液、阴极碳块、钢棒及组装同步优化组合的稳流模式，创新了电解槽能量平衡设计理念，开发出稳流高导钢棒，
【总页数】1页(P88-88)
【关键词】节能新技术;铝电解槽;中铝公司;研究院;开发;案例;降碳;郑州
【正文语种】中文
【中图分类】TF821
【相关文献】
1.郑州研究院“新型稳流保温铝电解槽节能技术开发及推广应用”等6项科技成果获行业专家高度评价 [J], ;
2.中孚实业与中铝郑州有色金属研究院签定电解铝集成节能减排项目合同 [J], ;
3.中铝郑州有色金属研究院有限公司开发出0.5-0.8μm的亚微米级勃姆石 [J],
4.“300kA大型预焙铝电解槽曲面阴极技术的开发与产业化”项目实现电解铝产业大幅度节能减排 [J],
5.中铝兰州分公司启动新型稳流保温铝电解槽节能技术推广项目 [J],
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郑州研究院“开发电解槽节能新技术”项目入选中铝公司首届降碳十
析 导则 Ｉ Ｓ Ｏ ／ Ｔ Ｃ ２ ８ ２ Ｓ Ｃ ４ ／ ＷＧ ３ ） ＞ 。根据 Ｉ Ｓ Ｏ ／ Ｔ Ｃ ２ ８ ２ Ｓ Ｃ ４
会 议规定 ， ３项标准 计划于 ２ ０ ２ ０年 １月完成 。
Ｎ２ ０ １ ７ ０ ７ ７ 有 色 冶 炼 厂 污 酸 废 水 处 理 技 术 的 重 大
一
部 门下达指标 时， 应做好 与 当地 国土 资源 主 管部 门的
沟通 ， 及 时把指标 落实到企 业 ， 并制定 月度 计 划。
、
出水 排放不 能稳定达标 ， 《 镍、 铜、 钴 工业 污染源 排
钨 是 国家 实行 生产 总量 控 制 管 理 的产 品 ， 任 何 企 业 不得 无指标 和超 指 标 生产 。工 信 部 要 求 ， 生产 总量控 制指标 应下达 给 符合 国家 钨产 业政 策和 行业
７ ０ ０ ｋ Ｗｈ ， 节 能 效 果 显 着 。该 技 术 大 幅 提 升 电解 铝 企 业 能源利 用 效率 、 经济 效 益和 竞争 力 ， 属 先进 铝 电 解 节 能技 术重 大发 展 方 向， 整 体 节 能 效 果 达 到 国 际
领 先 水平 。 Ｎ ２ ０ １ ７ ０ ７ ９ 今 年 钨 生 产 总 量 控 制 指 标 确 定
目前 ， 我 国大部 分有色 金属冶炼 厂使 用 的污 酸处 理 工 艺 为传 统 工 艺 ， 工 艺过 程 主 要 为 污 酸 过 滤 （ 除 铅） 一 污 酸硫 化（ 除铜 、 砷） 一 制取 石膏 （ 去 酸根 ） 一 两 段 中和 ＋铁 盐 氧化一 达标 排 放 。该 工 艺起 始 于上 世 纪８ ０年代 ， 为我 国有 色冶 炼 厂 的污 酸处 理 发 挥 了重 要作用。近 年来 ， 随着 我 国环 保 要 求 的不 断 提 高， 现
科技成果——电解铝废碳渣无害化处理和资源化利用技术
科技成果——电解铝废碳渣无害化处理和资源化利用技术技术开发单位郑州经纬科技实业有限公司适用范围广泛应用于电解铝企业成果简介该碳渣处理技术通过特有浮选控制技术，大大提高了再生冰晶石的纯度，可将回收的冰晶石含炭量降低到 1.5%以下，直接返回电解流程，达到国内领先水平。
同时将炭粉无害化处理后，可将炭粉中氟离子含量降低到国家环保标准以下，作为电厂燃料或碳素厂原料回用。
该技术不仅实现了废碳渣的无害化处理，解决了碳渣露天堆存或粗放的处理方式对生态环境造成的污染，更重要的是实现了废料中有价物的循环利用，促进了循环经济的发展。
技术效果公司已在新疆建设两条万吨级处理生产线，年处理废碳渣总量约40000吨，回收得到再生冰晶石（干基）26000吨、炭粉（干基）14000吨，即每年减少40000吨废碳渣的堆存对环境的污染，同时节约14000吨原生资源冰晶石的消耗和3000吨标煤的能耗，具有良好的节能降耗效果。
应用情况（1）新疆东方希望废碳渣处理中心，年处理15000吨废碳渣，回收再生冰晶石（干基）9750吨，炭粉（干基）5250吨。
地址：新疆昌吉州。
（2）新疆信发废碳渣处理中心，年处理2.5万吨废碳渣，回收再生冰晶石（干基）16250吨，炭粉（干基）8750吨。
地址新疆五家渠农六师。
市场前景该处理技术成熟度高，已在国内建立两条处理生产线，年处理碳渣量达4万吨，但该处理量仅占固废堆存量的2%，远远不能满足市场需求，而国内尚缺乏万吨级别的同类处理技术。
根据电解铝产量估算，我国每年碳渣外排量约30万吨，历史堆存量数百万吨，未来市场潜力局大。
该公司计划三年内在全国新建3-5家年处理能力0.5万到2万吨的处理生产线，到2020年实现年实际处理量达10万吨以上的处理规模。
郑研院六项科技成果顺利通过有色协会鉴定
郑研院六项科技成果顺利通过有色协会鉴定
佚名
【期刊名称】《世界有色金属》
【年(卷),期】2015(0)11
【摘要】日前,中国有色金属工业协会组织有关专家对中国铝业郑州有色金属研究院有限公司和相关单位完成的6项科技成果进行了鉴定。
专家组在认真听取各项目组汇报,审阅了鉴定资料,经过质询和讨论后,对＂一水硬铝石矿生产氧化铝高效同步脱硫脱有机物技术及产业化＂等6项科技成果给予了高度评价。
【总页数】1页(P112-112)
【关键词】科技成果;中国铝业;一水硬铝石;拜耳法;电解铝工业;脱硅;高硫;微晶刚玉;中低品位;反浮选
【正文语种】中文
【中图分类】F204
【相关文献】
1.中铝郑研院六项科技成果顺利通过中国有色协会鉴定 [J], ;
2.中铝郑研院六项科技成果顺利通过有色协会鉴定 [J],
3.北京矿冶研究总院1994年获9项专利权**1994年我院获国家科委、中国有色总公司科技进步奖项目**我院通过鉴定的科技成果一览表 [J],
4.北京矿冶研究总院又获10项专利权**1993年我院通过鉴定的科技成果一览表**1993年我院获有色总公司、黄金管理局、化学工业部科技进步奖项目 [J],
5.沈阳院六项科技成果通过辽宁省鉴定 [J], 刘刚
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②工资及福利费 本项目新增定员5人，人均年工资50000元/a，年均工资总额25万元。
三、炭渣资源化综合利用环保技术
经济效益分析
年处理3000t碳渣综合利用项目，可以实现年回收电解质约1500吨， 碳粉约1490吨，金属铝约10吨，预估经济效益如下：
类别 项目 碳渣 成本 数量（吨） 单价（元/吨） 总价（万元）
经济效益分析
年处理 3000t 碳渣综合利用项目，可以实现年回收电解质约 1500 吨，碳粉约 1490吨，金属铝约10吨，预估经济效益如下： (1)成本费用估算 ①原辅物料、燃料、动力 原辅物料、燃料、动力消耗年成本表
序号 1 1.1 1.2 2 2.1 2.2 2.3 总成本费用 项目名称 原材料 备品及机物料 药剂 外购燃料动力 电耗 水耗 天然气 0.30 4.8 3.0 240000 900 45000 29.682 8.5 10000 3000 6 21.132 7.2 0.432 13.50 价格 （元） 年耗指标（t） 年成本（万元） 8.55 2.55 6.0
中国铝业郑州有色金属研究院有限公司 二○一八年四月
一、技术背景
2016年8月1日起施行的新版《国家危险废物名录》中，与铝电解相关的危
险废物包括： 321-023-48 电解铝过程中电解槽维修及废弃产生的废渣
321-024-48 铝火法冶炼过程中产生的初炼炉渣
321-025-48 电解铝过程中产生的盐渣、浮渣 321-026-48 铝火法冶炼过程中产生的易燃性撇渣
三、炭渣资源化综合利用环保技术
获得产品指标：
（1）电解质指标
序号 1 2 3 4 5 6 项目 碳 硅 铁 水份 磷 钙 单位 % % % % % % 指标 ＜1.5 ＜0.4 ＜0.4 ＜0.5 ＜0.04 ＜3.5
（2）碳粉毒性浸出试验F离子浓度<100mg/L，可达标排放。
三、炭渣资源化综合利用环保技术
碳渣
粗粒控制，解离减少过粉碎
碎解
分离
解决夹杂问题
表面化学改性控制分散
碳粉
铝粒
脱水 电解质
三级脱水，控制烘干
该技术的优势：（1）采用自主研发的专用药剂，电解质与碳分离效率高，产品杂质含量低： 其中电解质C含量＜1.5%，Fe含量＜0.4%，产品可返回铝电解用；产品碳粉中F含量＜5%， 符合国家排放标准。（2）采用无传动浮选技术，自动化程度高，劳动用工少。（3）整个工艺 流程采用了完整的闭路循环工艺，并实现零排放。
建有处理线，生产电解质自用 工服公司建处理线，生产电解质色泽不好，含水量高，自用
二、炭渣处理方法及存在的问题
处理线普遍存在的问题： 电解质质量不好，纯度不高，碳含量一般在3-5%。
三、炭渣资源化综合利用环保技术
针对目前碳渣浮选法存在的问题，研究院改进设备和浮选药剂，形成了无传 动微泡浮选技术为核心的碳渣湿法综合回收技术。
序号
危害成分项目
浸出液中危害成分浓度限值（mg/L）
1
2
无机氟化物（不包括氟化钙）
氰化物
100
5
二、炭渣处理方法及存在的问题
目前，处理碳渣的方法主要为火法燃烧法和浮选法。 火法燃烧法主要采用反射炉或回转窑燃烧碳渣中的碳回收氟 化盐，能耗大、成本高、效率低，同时也带来环保问题。回 收的氟化盐中杂质含量高，难以用于电解铝。 碳渣浮选法利用磨矿机把电解质与炭、铝解离，加入药剂进 行浮选，炭随气泡上浮，冰晶石、氧化铝等电解质则残留在 水相或沉积在浮选槽底部，从而实现炭与电解质的分离。减 少氟化盐的损失，提高资源利用率，同时避免了环境污染， 得到广泛的应用。传统的碳渣浮选法主要采用机械搅拌式浮 选机，处理碳渣量小，产品电解质碳含量高，且外排含氟废 水。
3000.00
0.00
0.00
完全成本
电解质 收入 碳粉 铝粒
3000.00
1500.00 1490 10
项目利润估算
182.27
2500.00 30 10000
54.68
375.00 4.47 10 334.79
45
二、炭渣处理方法及存在的问题
目前，公司内部各企业碳渣处理方式如下：
企业 处理方式 以前直接外卖，现堆场堆放 外包给外单位处理 建有处理线，每吨碳渣可提取500-600kg电解质，电解质自用，碳粉外卖
华宇 华圣 华泽 兰州 连城 青海 遵义 包头
工服公司建处理线，每吨碳渣可提取300-400kg电解质，电解质自用，碳粉掩埋处理 外包给外单位处理，回购电解质产品 工服公司建处理线，生产电解质质量不理想，产品基本外卖