由東北大學(xué)教授馮乃祥帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)與廣西投資集團(tuán)銀海鋁業(yè)有限公司合作完成的“鋁電解槽大修渣危廢固體物料零排放資源化真空蒸餾分離技術(shù)與裝備”項(xiàng)目取得了重大突破。
2022年，中國有色金屬工業(yè)協(xié)會對該項(xiàng)目組織了科技成果評價(jià)會，中國有研科技集團(tuán)黃小衛(wèi)院士等8位專家聽取了相關(guān)匯報(bào)。評價(jià)專家組一致認(rèn)為，該項(xiàng)目整體技術(shù)達(dá)到了“國際領(lǐng)先”水平。
該項(xiàng)目來源于“十三五”國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃“固廢資源化”重點(diǎn)專項(xiàng)，研發(fā)團(tuán)隊(duì)基于蒸餾產(chǎn)物氟化物和堿金屬的不同結(jié)晶溫度和不同蒸汽壓等特點(diǎn)，發(fā)明了一種將大修渣中碳質(zhì)部分廢陰極炭塊破碎成碎料作為電阻發(fā)熱體的高效自熱式真空蒸餾電阻爐和與之相匹配收集真空蒸餾產(chǎn)物的裝置，對氟化物和堿金屬氧化物進(jìn)行無害化分離。據(jù)介紹，大修渣中有毒氰化物和碳化鋁在真空蒸餾過程中被分解和解毒。另外，球團(tuán)料鋁灰中的鋁將廢耐火材料中的堿金屬長石和霞石中的堿金屬還原并蒸餾出來，又以堿金屬氧化物形式被集收在堿金屬集收器中，最終實(shí)現(xiàn)了鋁電解槽大修渣中炭、氟化物、堿金屬和耐火材料全部組分的分離和回收，該過程中不產(chǎn)生廢氣、廢液和廢渣，實(shí)現(xiàn)零排放，電耗約在1000kWh/t(大修渣)左右。
該項(xiàng)目還完成了對真空蒸餾集收氟化物和堿金屬氧化物進(jìn)行深度處理研究，開發(fā)出將大修渣真空蒸餾出來的氟化物和堿金屬氧化物中的鋰以鉀鹽的形式加以分離和回收技術(shù)，以及將蒸餾產(chǎn)物中氟化物中的氟轉(zhuǎn)化為氟化鋁，并與其中固存的氟化鋁一起被分離出來的回收技術(shù)。該技術(shù)可實(shí)現(xiàn)鋁電解行業(yè)大修渣全組分回收和零排放，具有重大的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益，應(yīng)用前景廣闊。
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