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鋁灰、碳渣、大修渣的處置及再利用方案

文檔作者：梁文強文檔來源：酒鋼集團甘肅潤源環(huán)境資源科技有限公司		點擊數：	更新時間： 2025年05月13日
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上一篇：某金礦含砷鉛堿性工業(yè)廢水的處理試驗研究

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第３９ 卷第４ 期
２０１７ 年８ 月
甘　肅　冶　金
ＧＡＮＳＵ　ＭＥＴＡＬＬＵＲＧＹ
Ｖｏｌ．３９ Ｎｏ．４
Ａｕｇ．，２０１７
文章編號：１６７２-４４６１（２０１７）０４-００８６-０４
鋁灰、碳渣、大修渣的處置及再利用方案
梁文強
（酒鋼集團甘肅潤源環(huán)境資源科技有限公司，甘肅　嘉峪關?。罚常担保埃埃?
摘　要：酒鋼集團東興鋁業(yè)公司每年在電解鋁生產過程中產生的鋁灰、碳渣、大修渣等危險固廢如不及時處理會嚴
重污染生態(tài)環(huán)境。方案是將電解鋁產生的危險固廢進行分揀、破碎后，利用浮選、化學反應等方法，將能夠資源化
利用的危險固廢再次資源利用，不能資源化利用的危險固廢進行無害化處理，以消除對生態(tài)環(huán)境的污染。實施后
具有一定的經濟效益和顯著的社會效益。
關鍵詞：鋁灰； 碳渣； 大修渣； 浮選；化學反應
中圖分類號：Ｘ７５　　　　　　　文獻標識碼：Ａ
Ｓｏｌｕｔｉｏｎ ｏｆ Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ａｎｄ Ｒｅ-ｕｓｅ ｏｆ Ａｌｕｍｉｎｕｍ Ａｓｈ，
Ｃａｒｂｏｎ Ｓｌａｇ ａｎｄ Ｏｖｅｒｈａｕｌ Ｗａｓｔｅ
ＬＩＡＮＧ Ｗｅｎ-ｑｉａｎｇ
（Ｇａｎｓｕ Ｒｕｎｙｕａｎ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ Ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｃｏ． Ｌｔｄ．， Ｊｉａｙｕｇｕａｎ ７３５１００， Ｃｈｉｎａ ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ｔｈｅ ｌａｒｇｅ ｎｕｍｂｅｒ ｏｆ ａｌｕｍｉｎｕｍ ａｓｈ， ｃａｒｂｏｎ ｓｌａｇ， ｏｖｅｒｈａｕｌ ｗａｓｔｅ ａｎｄ ｄａｎｇｅｒｏｕｓ ｓｏｌｉｄ ｗａｓｔｅ ｓｈｏｕｌｄ ｂｅ ｂｒｏｕｇｈｔ
ｅａｃｈ ｙｅａｒ ｄｕｒｉｎｇ ｔｈｅ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｐｒｏｃｅｓｓ ｏｆ ｅｌｅｃｔｒｏｌｙｔｉｃ ａｌｕｍｉｎｕｍ ｆｒｏｍ Ｄｏｎｇｘｉｎｇ Ａｌｕｍｉｎｕｍ Ｃｏｍｐａｎｙ ｏｆ ＪＩＳＣＯ Ｇｒｏｕｐ． Ｔｈａｔ
ｓｈｏｕｌｄ ｌｅａｄ ｔｏ ｔｈｅ ｓｅｒｉｏｕｓ ｅｃｏｌｏｇｉｃａｌ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ ｐｏｌｌｕｔｉｏｎ ｉｆ ｎｏｔ ｈａｎｄｌｅｄ ｉｎ ｔｉｍｅ． Ｔｈｉｓ ｓｏｌｕｔｉｏｎ ｉｓ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｓｏｌｉｄ ｗａｓｔｅ ｆｒｏｍ
ｔｈｅ ｅｌｅｃｔｒｏｌｙｔｉｃ ａｌｕｍｉｎｕｍ ｓｈａｌｌ ｂｅ ｓｏｒｔｅｄ ａｎｄ ｔｈｅｎ ｃｒｕｓｈｅｄ． Ｆｉｎａｌｌｙ ｔｈｅ ｈａｚａｒｄｏｕｓ ｓｏｌｉｄ ｗａｓｔｅ ｒｅｓｏｕｒｃｅ ｗｉｌｌ ｂｅ ａｂｌｅ ｔｏ ｒｅｃｙｃｌｅ
ｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ ｂｙ ｕｓｉｎｇ ｆｌｏｔａｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄ， ｃｈｅｍｉｃａｌ ｒｅａｃｔｉｏｎ ａｎｄ ｓｏ ｏｎ． Ｔｈｅ ｕｎｕｓｅｆｕｌ ｓｏｌｉｄ ｗａｓｔｅ ｓｈａｌｌ ｂｅ ｐｅｒｆｏｒｍｅｄ ｉｎ ａｃｃｏｒｄａｎｃｅ
ｗｉｔｈ ｉｎｎｏｃｅｎｔ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ｔｏ ｅｌｉｍｉｎａｔｅ ｔｈｅ ｐｏｌｌｕｔｉｏｎ ｔｏ ｔｈｅ ｅｃｏｌｏｇｉｃａｌ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ． Ｔｈｅ ｃｅｒｔａｉｎ ｅｃｏｎｏｍｉｃ ｂｅｎｅｆｉｔｓ ａｎｄ ｒｅｍａｒｋａｂｌｅ
ｓｏｃｉａｌ ｂｅｎｅｆｉｔｓ ｓｈａｌｌ ｂｅ ｇａｉｎｅｄ ａｆｔｅｒ ｔｈｉｓ ｓｏｌｕｔｉｏｎ．
Ｋｅｙ Ｗｏｒｄｓ： ａｌｕｍｉｎｕｍ ａｓｈ；ｃａｒｂｏｎ ｓｌａｇ；ｓｌａｇ ａｆｔｅｒ ｏｖｅｒｈａｕｌ；ｆｌｏｔａｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄ；ｃｈｅｍｉｃａｌ ｒｅａｃｔｉｏｎ
１　現狀與背景
酒鋼集團公司的全資子公司東興鋁業(yè)公司每年
在生產過程中產生鋁灰約為３ ２００ ｔ、電解槽大修渣
約２ 萬ｔ、陽極碳渣約７ ３００ ｔ。
鋁灰、電解槽大修渣等電解鋁固體廢棄物的危
害主要在于含有可溶性的氟化物和氰化物，遇水
（如雨水、地面水、地下水）時，所含氟化物和氰化物
將溶于水，使氟離子和氰離子混入江河、滲入地下污
染土壤和水源，對周圍生態(tài)環(huán)境造成了嚴重污染，其
污染影響是長期的，對生態(tài)環(huán)境危害很大。主要表
現在：ＨＣＮ 有劇毒，少量就能致人中毒并在幾秒鐘
內死亡（ＨＣＮ 致死量為０．０５ ｇ），由皮膚擦傷處進入
血液或通過呼吸道吸入ＨＣＮ 也可中毒；對動植物生
長有較大危害，使動物骨骼／ 植物組織變黑、壞死；影
響農業(yè)生態(tài)平衡，使農作物減產；由于含有較高水平
的可溶氟化物和氰化物，隨雨水污染地下水和地表
水；在潮濕的條件下，釋放出有害的氣體，污染大氣。
以前鋁廠普遍采用的填埋、堆存方法處理這些
固體廢棄物，所含的可溶性氟化物及氰化物會通過
風吹、日曬、雨淋的作用轉移或揮發(fā)進入大氣，或隨
雨水混入江河、滲入地下污染土壤和地下水，對動植
物及人體產生很大損害，破壞生態(tài)環(huán)境，影響農業(yè)生
態(tài)平衡，使農作物減產，如不及時進行無害化處理，
嚴重破壞生態(tài)環(huán)境，并且填埋處理占用大量土地，造
成土地資源得大量浪費。
東興鋁業(yè)公司產生的鋁灰、電解槽大修渣在甘
肅省環(huán)保廳下發(fā)的《東鋁環(huán)評批復報告》中分別明
確定義為ＨＷ４８ 和ＨＷ３２ 危險廢物，要處置必須符
合國家及環(huán)保部頒布的相關法律、法規(guī)。產生的鋁
萬方數據
灰、陽極碳渣、大修渣等危險廢物，既不能滿足相關
法律法規(guī)的要求，又會對環(huán)境造成了極大的污染。
集團公司面臨的環(huán)保壓力非常大，對其按照環(huán)保要
求進行處置勢在必行，且時間緊迫。
根據環(huán)保法相關規(guī)定，處置危險廢物必須持有
危險廢物經營許可證。申請辦理危險廢物經營許可
證必須建設相關的處置設備設施，并通過環(huán)保驗收
后才具備辦理條件。
鋁灰、碳渣、電解槽大修渣的處置屬于環(huán)保范
疇。鋁灰、碳渣、大修渣陰極鋼棒的處置能夠帶來一
定的經濟效益；大修渣廢耐火材料和廢陰極炭塊的
處置目前還沒有經濟效益，只有顯著的社會效益。
經過考察和分析研究，對電解槽大修渣擬采取的處
置方式，不論是在危廢處置的投資還是危廢處置的
成本遠低于無害化填埋的處置方式。
２　處置的必要性分析
　?、鸥鶕h(huán)保法的相關規(guī)定，東鋁公司產生的危
險廢物存在嚴重的環(huán)境污染隱患。如不及時處置，
將對集團公司及東鋁公司產生嚴重的環(huán)境責任風險
和法律后果。
⑵處置東興鋁業(yè)公司產生的危險固廢，屬于環(huán)
保投資領域。主要工藝是基于專利技術，通過一系
列的化學反應將廢渣中的氰化物、氟化物等有害物
轉化為無毒的生成物，從而達到無害化處理及資源
化利用的目的。
⑶符合國家環(huán)保法律法規(guī)的要求，實現循環(huán)經
濟、可持續(xù)發(fā)展的需要。鋁灰、電解槽大修渣危險廢
物的開發(fā)循環(huán)利用，是建設“資源節(jié)約型、環(huán)境友好
型”社會的迫切需要，國家非常重視，已制定出臺了
一些相關政策和措施，引導和刺激企業(yè)進行“資源
化、減量化、無害化”利用，最終實現“零”排放。因
此，隨著國家對企業(yè)危險固廢處置利用等相關責任
的強化，開展鋁灰、碳渣、電解槽大修渣利用業(yè)務是
酒鋼集團履行社會責任，樹立負責任企業(yè)形象的重
要體現，也是酒鋼集團建立和發(fā)展循環(huán)經濟、落實可
持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的主要舉措之一。
⑷東興鋁業(yè)公司每年產生鋁灰約３ ２００ ｔ、電解
槽大修渣２０ ０００ ｔ、碳渣７ ３００ ｔ，這些危險固廢不僅
帶來了極大的環(huán)境影響風險、不符合國家相關法律
法規(guī)的要求，也是對資源的一種浪費，因此從法律角
度考慮，綜合經濟效益、社會責任和環(huán)境保護等諸因
素，對其進行處置及利用勢在必行。
⑸提高廢棄物利用率和利用價值，實現效益最
大化。隨著東興鋁業(yè)公司的生產，危險固廢排放量
也逐步擴大，大量危險固廢棄置堆積，占用土地、污
染環(huán)境。因此，對危險固廢的資源利用有利于減少
環(huán)境污染、減少占有土地，對保護環(huán)境具有重要作
用。同時，將大量的危險固廢循環(huán)利用，“變廢為
寶”，也是對資源的節(jié)約，具有一定的經濟效益，環(huán)
境效益尤其顯著。
３　技術條件分析及結論
經過對鋁灰、碳渣、電解槽大修渣等危險固廢處
理工藝的詳細研究，對其他地區(qū)處置設施的實地考
察，查閱了大量有關處置危廢的法律法規(guī)，并就相關
法律法規(guī)問題咨詢了市環(huán)保局、集團公司環(huán)保辦等
專業(yè)人員，確定了一套符合實際的工藝流程。
４　處理工藝的主要內容和方案
４．１　鋁灰生產聚合氯化鋁
鋁灰中含有１０％ ～２０％的金屬鋁，為實現鋁灰
效益最大化，先將鋁灰中金屬鋁盡量提取出來作為
重溶鋁錠的生產原料。鋁灰生產聚合氯化鋁主要分
為兩個流程，即鋁灰提取金屬鋁工藝流程和液體聚
合氯化鋁工藝流程。
４．１．１　鋁灰提取金屬鋁流程
鋁灰經斗式提升機提至儲料倉，再經螺旋輸送
機輸送到兩層篩分設備篩分，篩分后的篩上物（金
屬鋁）由輸送機輸送到金屬鋁臨時堆放區(qū)。篩下物
（粗鋁灰）進入球磨機研磨，用細篩控制粒度，篩下
物（－１００ 目以下）為鋁灰，篩上物（＋１００ 目以上）與
鋁灰篩分經兩層篩分設備的篩上物合并，由輸送設
備輸送進球磨機研磨，用細篩控制粒度，篩上物為金
屬鋁，篩下物為鋁灰，與前面鋁灰合并。詳見圖１ 金
屬鋁提純生產流程。
圖１　提取金屬鋁生產流程
４．１．２　液體聚合氯化鋁工藝流程
⑴反應原理。
聚合氯化鋁晶體是一種高效無機水處理劑，其
第４ 期　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 梁文強：鋁灰、碳渣、大修渣的處置及再利用方案　 　 　 ８７
萬方數據
化學式為［Ａｌ２（ＯＨ）ｎＣｌ６－ｎ·ＸＨ２ Ｏ］ｍ，它的制備原理
是調節(jié)ＡｌＣｌ３溶液的ｐＨ 值，通過促進其水解而結晶
析出。
生產反應可分為溶出、水解、聚合三個過程，化
學方程式如下。
溶出反應：
９Ｈ２Ｏ ＋ Ａｌ２Ｏ３ ＋ ６ＨＣｌ 　　→２［Ａｌ（ＯＨ２）６］Ｃｌ３
１２Ｈ２Ｏ ＋ ２ＡＬ ＋ ６ＨＣｌ 　　→２［Ａｌ（ＯＨ２ ）６ ］Ｃｌ３ ＋
３Ｈ２
隨著鋁的溶出，ｐＨ 值逐步升高，促使配位水發(fā)
生水解。
水解反應：
［Ａｌ（ＯＨ２ ）６ ］ Ｃｌ３
●?　 ★　 ［Ａｌ（ＯＨ２ ）５ （ＯＨ）］ Ｃｌ２ ＋
ＨＣｌ
［Ａｌ（ＯＨ２）５（ＯＨ）］Ｃｌ２
●?　 ★　 ［Ａｌ（ＯＨ２ ）４（ＯＨ）２ ］
Ｃｌ ＋ ＨＣｌ
水解產生的鹽酸又促使鋁的溶出反應繼續(xù)。當
ｐＨ 繼續(xù)升高后，在相鄰兩個ＯＨ 間發(fā)生架橋聚合。
聚合反應：
２ ［ Ａｌ （ ＯＨ２ ）５ （ ＯＨ）］ Ｃｌ２
●?　 ★　 ［ Ａｌ２ （ ＯＨ２ ）８
（ＯＨ）２］Ｃｌ４ ＋ ２Ｈ２Ｏ
２ ［ Ａｌ （ ＯＨ２ ）４ （ ＯＨ）２ ］ Ｃｌ２
●?　 ★　 ［ Ａｌ２ （ ＯＨ２ ）６
（ＯＨ）４］Ｃｌ２ ＋ ２Ｈ２Ｏ
⑵主要工藝流程。
將定量的水或者洗渣水打入反應池中，將鹽酸
儲罐中的鹽酸用計量泵打入反應池中調節(jié)鹽酸濃
度，用蒸汽將配好的鹽酸加熱升溫到適宜的溫度；用
氮氣將反應池中的空氣置換掉，將一定量的鋁灰通
過輸送帶加入到置換倉中，關閉倉口，用氮氣將氧氣
置換掉，鋁灰以一定的速度，通過喂料機加入到反應
池中，不斷攪拌并加水，控制反應時間和反應溫度。
反應放出的尾氣含有氯化氫、氫氣、水蒸汽，尾氣經
引風機引至尾氣吸收系統(tǒng)吸收生成稀鹽酸回用，余
下的含氫尾氣可高空排放。反應結束后加水稀釋物
料，調節(jié)ｐＨ 值，加入絮凝劑攪拌混勻，物料打入熟
化池進行熟化，控制熟化溫度和熟化時間，得到產品
聚合氯化鋁。熟化池底部的含灰渣較高的物料，經
壓濾機壓泥將灰渣與物料分離，灰渣進灰渣池用水
浸泡、清洗，洗渣水回用，廢渣水洗后作為固廢填埋。
具體工藝流程見圖２。
圖２　聚合氯化鋁生產流程簡圖
４．２　陽極碳渣資源化利用
將碳渣打碎，用顎式破碎機對輥破碎機機破碎，
經料倉、給料機到球磨機研磨到浮選最適宜粒度。
進入旋篩后篩分出鋁顆粒后進入攪拌桶。加浮選劑
到攪拌桶，內有浮選藥劑，磨好的碳渣與藥劑在攪拌
筒內充分攪拌。將加浮選劑的礦漿，進入浮選分離
器或槽中，根據起泡情況可補加浮選劑和水，控制礦
漿濃度和礦漿體系ｐＨ，控制在浮選分離器或槽中的
單次浮選時間，經多次浮選分離，得到電解質漿料和
碳素漿料。在浮選分離完后脫水前加強磁桶濕除
鐵。含電解質漿料經過濾機過濾烘干后進提升機，
由提升機提至料倉中轉。為了得到理化指標更好的
產品，在中轉料倉后包裝前用超高強磁選機去除氧
化鐵和其它含有鐵元素的物料。含碳尾礦漿經攪拌
桶輸送到壓濾機壓濾后得到含水約２０％左右的濕
碳粉，該碳粉經干燥后可作為烘干機燃料使用。具
體流程見圖３。
圖３　陽極碳渣資源化處理流程圖
４．３　大修渣陰極鋼棒再利用
大修渣進行破碎分揀，分揀出的鋼棒在浸泡池
無害化處理后作為廢鋼銷售給集團公司內部單位使
用，大修渣破碎分揀工藝見圖４。
圖４　大修渣破碎分揀流程圖
８８ 　 　 　 　 　 　 　 　 　 甘　 肅　 冶　 金　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 第３９ 卷
萬方數據
　　大修渣中鋼棒主要的有害物質為氰化物和氟化
物，處理方法是向浸泡池中加入次氯酸鈣（ Ｃａ
（ＣｌＯ）２）、生石灰（Ｃａ（ＯＨ）２）和酸等化學物質，主要
流程為將鋼棒放入浸泡池并向池中加入次氯酸鈣，
反應一段時間后，測量氰含量，合格后，向溶液中添
加調制好的酸，降低溶液的ｐＨ 值，反應一段時間后
向溶液中加入氫氧化鈣使溶液中的氟離子生產沉淀
而除去，合格后將鋼棒撈出，沖洗晾干即為產品。主
要反應原理為：
次氯酸鈣除氰化物：
次氯酸鈣（Ｃａ（ＣｌＯ）２）的氯酸根有氧化作用，會
氧化氰根離子（ＣＮ－ ） 為無毒的鹽類物質，反應式
如下：
５ＣｌＯ－ ＋２ＣＮ－ ＋２ＯＨ－ ＝２ＣＯ３
２－ ＋Ｎ２↑＋５Ｃｌ－ ＋Ｈ２Ｏ
用鹽酸中和ｐＨ：
因為溶液的ｐＨ 值很高，呈強堿性，為降低ｐＨ
值，使堿性減弱可加入鹽酸中和堿，控制ｐＨ 值為７
左右，酸堿反應的實質是：
ＯＨ－ ＋Ｈ＋ ＝Ｈ２Ｏ
ＣＯ３
２－ ＋２Ｈ＋ ＝ＣＯ２↑＋Ｈ２Ｏ
氫氧化鈣與反應：
氫氧化鈣中的鈣離子要求不低于９２％，使鈣離
子與氟離子反應生成對人體無害的氟化鈣沉淀，反
應如下：
Ｃａ２ ＋ ＋２Ｆ－ ＝ＣａＦ２↓
４．４　大修渣廢槽襯無害化處理
４．４．１　廢槽襯無害化工藝流程
將大修渣廢槽襯分揀后，各自單獨處理廢陰極
材料和廢耐火保溫材料。對廢槽內襯中的防滲料、
耐火保溫材料通過破磨、反應靜置、壓濾等工藝進行
無害化處理，對廢槽內襯中的廢陰極及廢陰極糊通
過破碎、磨粉后亦進入處理工藝流程。工藝流程見
圖５。
４．４．２　廢槽襯無害化反應機理
處理廢槽襯工藝過程對廢槽襯中的防滲材料、
保溫材料和廢陰極材料都要進行無害化處理，在處
理過程中加入固化劑和添加劑，使防滲料和電解槽
底部保溫材料中所含ＮａＦ 轉化為不溶氟化鹽。達
到將廢保溫材料里面的氟離子固化的目的。
廢槽襯中的氰化物則是通過氧化劑及添加劑的
氧化作用脫除的，這也是加入氧化劑的目的所在。
氧化劑具有強烈氧化作用氧化分解氰化物，在反應
中，氰酸根中的碳與氮之間結合鍵徹底破壞，此反應
ｐＨ 值應控制在某個范圍內，反應速度很快。
相關的反應方程式如下：
Ｃａ２＋ ＋２Ｆ－→ＣａＦ２
圖５　廢槽襯無害化處理工藝流程圖
ＣＮ－ ＋ＣｌＯ－ ＋Ｈ２Ｏ＝ＣＮＣｌ＋２ＯＨＣＮＣｌ＋
２ＯＨ－ ＝ＣＮＯ－ ＋Ｃｌ－ ＋Ｈ２Ｏ
２ＣＮＯ＋３ＣｌＯ－ ＝ＣＯ２ ＋Ｎ２ ＋ＣＯ３
２－ ＋３Ｃｌ－
ＯＨ－ ＋Ｈ＋ ＝Ｈ２Ｏ
５　社會效益
鋁灰、碳渣、電解槽大修渣的無害化處理和資源
化利用，可以減少和防范危險廢物對環(huán)境污染的風
險，符合國家環(huán)保法律法規(guī)的要求，并且對于酒鋼集
團建立循環(huán)經濟，落實可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略具有重要的
意義。同時，隨著國家鋼鐵企業(yè)危險固廢處置利用
等相關責任的強化，發(fā)展鋁灰、碳渣、電解槽大修渣
利用業(yè)務是酒鋼集團履行社會責任，樹立了遵紀守
法負責任企業(yè)的重要形象，具有顯著的社會效益。
６　結語
⑴鋁灰、碳渣、電解槽大修渣等危險固廢的無害
化處理和資源化利用，對酒鋼集團公司遵守國家法
律法規(guī)，減少環(huán)境污染，保護環(huán)境具有重要作用。
⑵處理東興鋁業(yè)公司產生的鋁灰、碳渣、電解槽
大修渣等危險固廢，屬于環(huán)保投資領域。將廢渣中
的氰化物、氟化物等有害物轉化為無毒的生成物，從
而達到對大修渣進行無害化處理及資源化利用的目
的。既解決企業(yè)鋁灰、碳渣、大修渣無害化處理問
題，又有效實現資源化利用，具有一定的經濟效益，
社會效益尤其顯著。
⑶工藝生產設備設施建成后按照程序辦理危險
廢物經營許可證，滿足國家環(huán)保法律法規(guī)的要求。
（下轉第９２ 頁）
第４ 期　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 梁文強：鋁灰、碳渣、大修渣的處置及再利用方案　 　 　 ８９
萬方數據
２．２　冷卻窯負壓計算
冷卻窯引風機設計全壓－３ ６００ Ｐａ，考慮高原因
素，實際全壓為：
Ｐ ＝ － ３６００ ７７．３３
１０１．３３
＝ － ２７４７ Ｐａ
運行后受煙道阻力影響，冷卻窯負壓為：
ｐ冷＝ － ２７４７ ＋ １９７６ ＋ ７１１
＝－５９ Ｐａ＜－１００～－２５０ Ｐａ
經計算，因冷卻窯排汽煙道過長、彎頭太多，造
成氣體阻力較大，冷卻窯內負壓也下降，當料量和溫
度波動時窯內甚至出現正壓，也就出現噴汽和噴料
現象。
３　改進對策
在出口２０ ｍ 處將煙道截斷、開口，蒸汽直接外
排，只保留１ 個彎頭（圖２）。
圖２　改進后的煙道圖
　　改進后的相關參數核算。
３．１　煙道壓損
煙道長度２０ ｍ＋５０ ｍ，彎頭１＋４ 個，變徑１ 個。
Ｈ ＝ ７０ × ０．０９ ＋ ５ × ２．９４ ＋ ０．２１
＝２１．２１ ｍｍＨ２Ｏ
＝２０８ Ｐａ
３．２　冷卻窯負壓計算
ｐ ＝ － ２７４７ ＋ １９７６ ＋ ２０８
＝－５６３ Ｐａ＞－２５０ Ｐａ 滿足要求
４　結語
因煙道阻力減小，冷卻窯負壓明顯提高，擋風門
開度在１００％時，窯內負壓能達到－５００ Ｐａ 左右，當
開度在４０％時，負壓仍然能達到－１８０ Ｐａ，完全滿足
生產需求，通過一年多的運行，冷卻窯負壓始終高于
回轉窯窯頭負壓１０～２０ Ｐａ，冷卻窯內飛揚的焦粉能
有效被收集，基本再未出現返料、噴汽現象，每班收
集的漏料大約只有２ ｋｇ 左右，較以往改善明顯。
參考文獻：
［１］　王平甫． 鋁電解炭陽極技術［Ｍ］． 北京：冶金工業(yè)出版
社， ２００５．３．
［２］　北鋼熱工水力教研組． 氣力輸送裝置［Ｍ］． 北京： 人
民交通出版社，１９７４．
［３］　同濟大學數學教研室． 高等數學［Ｍ］． 北京： 人民教
育出版社，１９８１．４．
［４］　閻繼厚． 氣壓控制工程［Ｍ］． 北京：中國鐵道出版社，
１９８４．
［５］　過增元．熱流體學［Ｍ］．北京：機械工業(yè)出版社，１９９２．２．
收稿日期：２０１７-０５-１０
作者簡介：肖述兵（１９７２- ），男，湖南省臨湘市人，大學，高級工程師。
從事生產、設備管理工作。
（上接第８９ 頁）
參考文獻：
［１］　劉業(yè)翔，李　劼．現代鋁電解［Ｍ］．北京：冶金工業(yè)出版
社，２００８．
［２］　江蘇德邦工程有限公司．酒鋼集團吉瑞再生資源開發(fā)
有限責任公司碳渣、鋁灰、大修渣再利用項目（鋁灰再生利
用）可行性研究報告［Ｒ］．
［３］　中國鋁業(yè)鄭州有色金屬研究院．鋁業(yè)固廢無害化及綜
合利用一期項目可行性研究報告［Ｒ］．
收稿日期：２０１７-０４-１０
作者簡介：梁文強（１９７０-），男，漢，工程師，畢業(yè)于北京科技大學計算
機科學與技術專業(yè)。主要從事危險廢棄物的開發(fā)利用技術工作。
９２

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