ICS 01. 040.77 CCS H 30
YS
中华人民共和国有色金属行业标准
YS/T1420—2021
铝电解废耐火材料资源化利用规范
Specification for the utilization of aluminium electrolysis spent refractory
2021-05-17发布
2021-10-01实施
中华人民共和国工业和信息化部 发布 YS/T14202021
前言
本文件按照GB/T1.1一2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。
请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。 本文件由全国有色金属标准化技术委员会（SAC/TC243)提出并归口。 本文件起草单位：中铝郑州有色金属研究院有限公司、甘肃润源环境资源科技有限公司、郑州大学、
湖南绿脉环保科技有限公司。
本文件主要起草人：陈开斌、刘建军、莫欣达、罗钟生、梁文强、杜婷婷、陈喜平、陈湘清。 YS/T1420—2021
铝电解废耐火材料资源化利用规范
1范围
本文件规定了铝电解废耐火材料的原料处置及资源化利用。 本文件适用于铝电解行业产生的铝电解废耐火材料的无害化处置及资源化利用。
2规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
GB5085.3危险废物鉴别标准浸出毒性鉴别 GB/T14204水质烷基汞的测定气相色谱法 GB/T15555.4固体废物六价铬的测定二苯碳酰二肼分光光度法 GB/T15555.11固体废物氟化物的测定离子选择电极法 GB/T15555.12固体废物 腐蚀性测定玻璃电极法 GB/T21144混凝土实心砖 GB25465 铝工业污染物排放标准 GB 28635 混凝土路面砖 HJ/T 20 工业固体废物采样技术规范 HJ 484 ：水质氰化物的测定 容量法和分光光度法 JC/T239 蒸压粉煤灰砖
3术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。
3. 1
铝电解废耐火材料aluminiumelectrolysisspentrefractory 铝电解槽大修时从电解槽中扒出的废弃耐火材料、废弃保温材料等。
3. 2
火法工艺pyrogenicprocess 采用高温将铝电解废耐火材料中有害成分去除的过程。
3.3
湿法工艺wetprocess 以相应溶剂及化学反应将铝电解废耐火材料中有害成分去除的过程。
4原料处置
4.1原料分析
废耐火材料需针对原料中的无机氟化物和氰化物进行分析，详见表1。
1 YS/T1420—2021
表1原料分析分析方法离子选择性电极法
序号 1 2
分析项目无机氟化物(以F计) 氰化物(以CN-计)
分析周期每24个小时每24个小时
分析标准 GB/T 15555.11
HJ 484
分光光度法
4.2火法典型工艺 4.2.1工艺流程
铝电解废耐火材料火法典型工艺流程如图1所示。
铝电解废耐火材料
原料制备系统
配料系统
添加剂
达标排放
无害化反应系统
尾气处理系统
+
无害化废耐火材料
图1废耐火材料火法典型处置工艺流程
铝电解废耐火材料中的毒性物质主要为无机氟化物和氰化物，对铝电解废耐火材料进行原料制备后，与添加剂进行混合配料，加入无害化反应系统中进行火法处置，处置过程氰化物在高温下被氧化为二氧化碳和氮气，氟化物与添加剂结合为稳定的氟化钙，达到无害化的目的，得到无害化废耐火材料。 4.2.2原料制备系统 4.2.2.1 原料制备系统主要由破碎机、输送设备、料仓、除尘器等组成。 4.2.2.2废耐火材料经多级破碎后通过输运设备至料仓储存。 4.2.2.3原料制备系统产生的粉尘通过除尘器收集后，通过运输设备返回料仓。 4.2.3配料系统 4.2.3.1 配料系统主要由混料机等组成。 4.2.3.2根据原料分析结果，将细磨的原料和添加剂加人混料机混合均匀。 4.2.4无害化反应系统 4.2.4.1无害化反应系统主要由加料设备、回转窑、排料机、冷却装置等组成。 4.2.4.2料仓中物料由加料设备加入回转窑进行高温无害化处置。 4.2.4.3无害化处置后的物料由排料机经出料口排至冷却装置。 4.2.4.4冷却后的物料即为无害化废耐火材料。 4.2.4.5无害化废耐火材料取样按照HJ/T20进行，测试项目及指标见表2。 2 YS/T1420—2021
表2无害化废耐火材料测试项目及指标
序号 1 2 3
测试项目无机氟化物（以F-计）氰化物(以CN-计)
测试周期每24个小时每24个小时每24个小时
分析标准 GB/T 15555. 11
指标 ≤100mg/L ≤5mg/L 6~9
HJ 484 GB/T15555.12
pH值
4.2.5 尾气处理装置 4.2.5.1尾气处理系统由引风机、烟气除尘净化系统组成。 4.2.5.2回转窑排出的尾气经引风机及配套管路进人沉降室降温后经除尘设备和净化设备净化，处理后应符合GB25465的规定。 4.3湿法典型工艺 4.3.1工艺流程
废耐火材料湿法典型处置工艺流程如图2所示。
铝电解废耐火材料
→ 原料制备系统
达标排放
废气处理系统
添加剂
无害化反应系统
无害化废耐火材料
图2废耐火材料湿法典型处置工艺流程
铝电解废耐火材料中的毒性物质主要为无机氟化物和氰化物，对铝电解废耐火材料进行原料制备后，与添加剂进行混合配料，加人无害化反应系统中进行湿法无害化处置，处置过程中氰化物被添加剂氧化为二氧化碳和氮气，氟化物与添加剂结合为稳定的氟化钙，达到无害化的目的，得到无害化废耐火材料。 4.3.2原料制备系统 4.3.2.1原料制备系统主要由破碎设备、磨粉设备、输送设备、料仓、除尘器等组成。 4.3.2.2废耐火材料原料通过输送设备至破碎设备破碎后，进入磨粉设备进行磨粉。 4.3.2.3磨细的粉料储存于料仓中。 4.3.2.4原料制备系统产生的粉尘通过除尘器收集后，通过运输设备返回料仓。 4.3.3无害化反应系统 4.3.3.1无害化反应系统主要由反应仓、输送设备、计量设备、固液分离设备、循环水池等组成。 4.3.3.2球磨后的废耐火材料粉料、水、添加剂经过计量后加入反应仓进行无害化反应。 4.3.3.3反应后的浆液通过输送设备至固液分离设备进行固液分离。 4.3.3.4滤饼为无害化废耐火材料，滤液流回循环水池再利用。 4.3.3.5无害化废耐火材料取样按照HJ/T20进行，分析项目见表2。
3 YS/T1420—2021
4.3.4 废气处理系统
4.3.4.1 废气处理系统由引风机、废气净化设备等组成。 4.3.4.2 处理后的废气应符合GB25465的规定，收集的粉尘通过输送设备返回无害化反应系统处理。 4.4 记录要求
过程记录包括以下内容，并保存三年以上： a) 废耐火材料中无机氟化物和氰化物的含量及pH值分析记录； b) 工艺运行参数记录； c) 废耐火材料分析记录。
资源化利用
经无害化处理后的满足表3指标要求的无害化废耐火材料，可作为原料进行资源化利用，用于制作混凝土实心砖、混凝土路面砖和蒸压粉煤灰砖，资源化利用方式见表4。
表3无害化废耐火材料测试项目及指标
含量 ≤100 mg/L ≤5 mg/L ≤100 mg/L ≤100 mg/L ≤1 mg/L ≤5 mg/L <15 mg/L ≤5 mg/L 不应检出 <0. 1 mg/L ≤0. 02 mg/L ≤100 mg/L ≤5 mg/L ≤5 mg/L ≤5mg/L ≤5 mg/L 6~9
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17
分析标准 GB/T15555.11
测试项目无机氟化物(以F-计) 氰化物(以 CN-计)
HJ 484 GB 5085.3 GB 5085. 3 GB 5085. 3 GB 5085. 3 GB 5085.3 GB/T 15555. 4 GB/T 14204 GB 5085.3 GB 5085.3 GB 5085.3 GB 5085.3 GB 5085.3 GB 5085.3 GB 5085. 3 GB/T15555.12
铜(以总铜计) 锌(以总锌计) 镉(以总镉计) 铅(以总铅计)
总铬铬(六价) 烷基汞汞(以总汞计) 铍(以总铍计) (以总锁计) 镍(以总镍计)
总银砷(以总砷计) 硒(以总硒计) pH值
表4 资源化利用方式
典型制备工艺参见附录A中的A.1 参见附录A中的A.2 参见附录A中的A.3
资源化产品混凝土实心砖混凝土路面砖蒸压粉煤灰砖
符合标准 GB/T 21144 GB 28635 JC/T 239
4 YS/T1420—2021
附录A (资料性)
无害化废耐火材料资源利用
A.1混凝土实心砖
满足表3规定的无害化废耐火材料，可作为混凝土实心砖制备原料。混凝土实心砖制备工艺主要由配料系统、成型系统、养护系统组成，典型工艺流程如图A.1所示。
无害化废耐火材料原料
→ 配料系统
成型系统
1
养护系统
混凝土实心砖
图A.1 混凝土实心砖制备典型工艺流程
A. 2 混凝土路面砖
满足表3规定的无害化废耐火材料，可作为混凝土路面砖制备原料。混凝土路面砖制备工艺主要由配料系统、成型系统、养护系统组成，典型工艺流程如图A.2所示。
无害化废耐火材料原料
配料系统
-
成型系统
养护系统
1 混凝土路面砖
图A.2 混凝土路面砖制备典型工艺流程
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A.3蒸压粉煤灰砖
满足表3规定的无害化废耐火材料，可作为蒸压粉煤灰砖制备原料。蒸压粉煤灰砖制备工艺主要由配料系统、成型系统、蒸养系统组成，典型工艺流程如图A.3所示。
无害化废耐火材料原料
配料系统
成型系统
蒸养系统 + 蒸压粉煤灰砖
图A.3 蒸压粉煤灰砖制备典型工艺流程
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