[00132787]铝电解废电极资源化利用与工业硅冶炼木质还原剂替代技术研究及产业化

(1)国内首次采用铝电解废电极分离电解质和碳的技术：采用物理机械法、浮选法与酸碱法相结合的提纯工艺,实现了铝电解废电极中碳和电解质成分的有效分离,得到了满足硅冶炼还原剂质量要求的碳块和碳粉,并将10%～15%的碳块替代木炭成功应用于工业硅冶炼生产。硅冶炼还原剂的反应活性得到了提高,强化了硅熔炼能力,实现了炉底补碳,产量由试验前的47.87t/d上升到49.769t/d,碳耗由1.6t/t下降到1.553t/t,矿热炉生产产量及各项经济技术指标得到明显提高,建成了一条铝电解废电极处理生产线,每年可处理5000吨的铝电解废电极,分离碳和电解质,实现了资源综合化利用。 （2）完成了“金属硅冶炼木质还原剂替代技术试验研究”工作,从铝电解废电极、洗精煤、石油焦、复合球团替代木炭技术方面展开了深入研究。通过长时间的试验和生产应用,在生产产量和质量保证的前提下,创新性的取得了66.15%的木炭替代量,达到了国内领先水平。 （3）还原剂组合配比技术： 根据煅后焦、石油焦、洗精煤、木块、烟煤、碳素电极块等各自的物理化学特性和工业硅生产技术的实践经验,在国内率先采用以洗精煤为主搭配其他少量还原剂进行配比组合,替代量达到48.15%,通过组配比例工业试验,研究出优质的组合还原剂替代木炭进行工业硅冶炼生产取得良好效果。 （4）复合球团还原剂的制备、替代技术： 针对炭质还原剂粉料较多的状况,对碳质粉料成型技术进行了配比、成型方式、粘结剂选型等条件的试验研究和工业性试验,掌握了球团制备的工艺技术参数,并制备出物理、化学质量均较优的复合球团应用于工业硅生产并取得重大突破,达到了8%的替代量,资源得到有效利用和环境得到较大改善。 铝电解废电极处理、烟煤提纯、球团制备和工业硅生产等生产工艺过程污染物排放已达到国家排放标准要求,工业化应用试验效果较好。该项目实施以来,用各种提纯碳粉、洗精煤、石油焦、铝电解废炭块等制成的组合还原剂替代木炭生产工业硅,每年可替代木炭5万多吨,回收各种含碳碳粉5200多吨,生产工业硅产品3万多吨,实现销售收入4亿多元。按市场价计算,回收各种碳粉每年就可节约生产成本1500多万元,经济效益明显。