ICS 13. 030.50 Z 71
YS
中华人民共和国有色金属行业标准
YS/T1400—2020
铝电解阳极炭渣资源化利用规范
Specification for the utilization of anode carbon dust from smelters
2021-04-01实施
2020-12-09发布
中华人民共和国工业和信息化部 发布 YS/T1400—2020
前言
本标准按照GB/T1.1--2009给出的规则起草。 本标准由全国有色金属标准化技术委员会（SAC/TC243)提出并归口。 本标准起草单位：湖南中大冶金设计有限公司、郑州大学、包头铝业有限公司、郑州经纬科技实业有
限公司、广东省工业分析检测中心、甘肃东兴铝业有限公司、国家电投集团宁夏能源铝业科技工程有限公司、包头中铝科技服务开发有限公司、盐城市兰丰环境工程科技有限公司。
本标准主要起草人：陈喜平、梁学民、王利国、张晓平、詹浩、赵晓燕、高彪峰、冯晓强、李振中、张建勋、 曹国文、张敬一、虎兴茂、雒应龙、王宏伟、王加东。 YS/T1400—2020
铝电解阳极炭渣资源化利用规范
1范围
本标准规定了铝电解阳极炭渣资源化利用规范的总则、资源化利用工艺及过程记录。 本标准适用于电解铝企业生产产生的阳极炭渣的资源化利用。
2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文件。凡是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。
GB/T4291冰晶石 GB25465 铝工业污染物排放标准 HJ/T20工业固体废物采样技术规范
3术语及定义
下列术语和定义适用于本文件。
3. 1
阳极炭渣 anodecarbondust 铝电解生产过程从电解槽中捞出的含氟炭粒。
3. 2
再生电解质原料 recyclingmaterial for electrolyzer 阳极炭渣处理后的产品，用于生产电解质的原料。
3.3
浮选炭粉 carbonpowderafterfloatation 阳极炭渣进人浮选处理系统，经浮选分离、漂浮于浆液表面、过滤分离产出的黑色粉末。
3.4
炭残渣 carbonresidue 阳极炭渣高温熔炼处理后的含碳残渣。
4总则
4.1资源化利用工艺的选取应遵循废弃物完全再利用、生产成本较低且不产生新的污染源的原则。 4.2资源化利用工艺应选用无毒或低毒的浮选药剂，低毒或无毒、低使用量、便于处理的添加剂。
5资源化利用工艺
5.1浮选法 5.1.1 原料要求
原料无明显的夹杂物。
1 YS/T1400—2020
5.1.2工艺流程
阳极炭渣浮选法典型工艺流程见图1。
阳极炭渣
粉尘
破磨系统
大气
净化
料浆浮选系统
再生电解质原料料浆
过滤系统
水
再生电解质原料烘干系统
炭粉料浆
炭粉后处理系统
水循环系统
炭粉
包装
供能系统
电解铝生产
图1阳极炭渣浮选法典型工艺流程
5.1.3破磨系统 5.1.3.1破磨系统主要由破碎机、输送设备、料仓、湿式球磨机、渣浆泵、计量设备、给料机及收尘等设备组成。破碎机人料粒度小于10mm。 5.1.3.2破磨过程中产生的粉尘经净化回收后存储于料仓。 5.1.3.3阳极炭渣经破碎机破碎后，由输送设备送至料仓，破碎机人料粒度应小于10mm。 5.1.3.4料仓中的阳极炭渣经计量后，由给料机送至湿式球磨机进行磨浆处理，球磨机入料粒度应小于 3 mm。 5.1.3.5球磨机尾部应设置筛分装置以分离球磨铝片，球磨铝片回收进入铝电解生产系统，筛下料浆进入浮选系统。 5.1.4浮选系统 5.1.4.1浮选系统主要由机械搅拌式浮选机、浮选柱、浮选槽、缓冲槽、调浆设备、渣浆泵等设备组成。 5.1.4.2浮选时应控制人料料浆浓度和浮选药剂量，使炭粉料浆和再生电解质原料料浆分离。 5.1.4.3炭粉料浆输送至炭粉后处理系统，再生电解质原料料浆输送至过滤系统。 5.1.5炭粉后处理系统 5.1.5.1炭粉后处理系统主要由渣浆泵、反应罐、过滤机等设备组成。 5.1.5.2浮选系统分离的炭粉料浆由渣浆泵送至反应罐进行处理，每班检测一次反应后炭粉料浆浸出液的氟离子浓度和pH值，氟离子浓度应小于100mg/L，pH值应在6～9范围内。 5.1.5.3合格的炭粉料浆由渣浆泵送至过滤机，实现固液分离。 5.1.5.4固液分离后的浮选炭粉可作为标煤替代燃料使用，水进入循环水系统循环使用。 2 YS/T1400—2020
5.1.6过滤系统 5.1.6.1过滤系统主要由浓缩装置、过滤机、缓冲槽、渣浆泵等设备组成。 5.1.6.2浮选系统分离的再生电解质原料料浆经浓缩装置浓缩后，送至过滤机，实现固液分离。 5.1.6.3固液分离后的再生电解质原料进入烘干系统，水进人循环水系统循环使用。 5.1.7 烘干系统 5.1.7.1烘干系统主要由热风炉、烘干机、输送设备、成品料仓、收尘设备等设备组成。 5.1.7.2固液分离后的再生电解质原料进人烘干系统，烘干后的再生电解质原料成品由输送设备送至成品料仓，包装后送往电解车间使用。 5.1.7.3烘干、包装过程产生的粉尘经收尘设备回收后送至生产系统。 5.1.7.4再生电解质原料每批检测一次，30t为一个批次，其化学成分应满足表1的要求，其湿存水应 ≤2%，样品的取样按照HJ/T20的方法进行。
表1.# 浮选法生产的再生电解质原料化学成分
化学成分含量(质量分数)/% ≥>50
F
Al
Na
Fe Os ≤0.3
SiO2 ≤0.5
P2 Os ≤0.05
C
≥30
≥12
≤3
5.2高温熔炼法 5.2.1原料要求
原料无明显的夹杂物。 5.2.2高温熔炼工艺流程
阳极炭渣高温熔炼法典型工艺流程见图2。
大气
烟气净化系统
烟气
再生电解质原料
电解铝生产
高温熔炼
阳极炭渣
破磨系统
系统
炭残渣
炭残渣处理系统
→尾渣
燃烧控制系统
图2阳极炭渣高温熔炼法典型工艺流程
3 YS/T1400—2020
5.2.3破磨系统 5.2.3.1 破磨系统主要由破碎机、输送设备、料仓等设备组成。 5.2.3.2阳极炭渣由输送设备送至破碎机，经破碎机破碎后，由输送设备送至料仓。 5.2.4燃烧控制系统 5.2.4.1 燃烧控制系统主要由减压阀、烧嘴、PLC控制系统、测温热电偶、鼓风机等设备组成。 5.2.4.2天然气经减压阀减压后和来自鼓风机的空气按比例混合后送烧嘴。 5.2.4.3PLC控制系统根据设定参数，自动控制烧嘴燃烧加热。 5.2.4.4测温热电偶连接PLC控制系统，通过PLC控制系统控制炉温， 5.2.5高温熔炼系统 5.2.5.1高温熔炼系统主要由熔炼炉、加料车、扒渣车、冷却箱、残渣箱等设备组成。 5.2.5.2阳极炭渣由加料车送至熔炼炉，加热融化以分离电解质，熔炼期间要定期搅拌。 5.2.5.3阳极炭渣在熔炼炉内全部熔化后，进行扒渣，炭残渣在残渣箱中冷却。 5.2.5.4熔融的再生电解质原料送至冷却箱冷却、凝固、破碎后送往电解车间使用。 5.2.5.5高温熔炼烟气进入烟气净化系统。 5.2.5.6再生电解质原料每批检测一次，30t为一个批次，其化学成分应满足表2的要求，样品的取样按照GB/T4291的方法进行。
表2 2高温熔炼法生产的再生电解质原料的化学成分
SiO2 0.50 ≤0.05% 3%
P,Os
c
CaF2
MgF2 ≤2.0
Al,O; ≤6.0
FegOs ≤1.8
化学成分含量(质量分数)/% ≤5.0
5.2.6炭残渣处理系统 5.2.6.1炭残渣处理系统主要由给料机、球磨机、料仓、反应槽、压滤机、除尘器等设备组成。 5.2.6.2残渣箱中的炭残渣由给料机送至球磨机磨粉，炭残渣粉送入料仓存储。 5.2.6.3料仓中的炭残渣粉和反应剂按比例加人反应槽进行反应，反应后由压滤机脱水后排出尾渣。 每班检测一次尾渣浸出液的氟离子浓度，氟离子浓度应小于100mg/L。 5.2.6.4炭残渣处理过程中产生的粉尘经烟气净化系统除尘后返回系统，废气应符合GB25465的规定。 5.2.6.5炭残渣处理过程产生的水进人循环水系统循环使用。 5.2.7烟气净化系统 5.2.7.1烟气净化系统主要由除尘器、沉灰管等设备组成，并接入电解车间干法净化系统。 5.2.7.2高温熔炼烟气经除尘器除尘后进入干法净化系统，处理达标后排放
过程记录
6
过程记录包括以下内容，并保存一年以上。 a）生产工艺运行记录； b）炭粉浆料/尾渣分析记录；
4 YS/T 1400—2020
c) 产品质量分析记录； d) 仪器设备维修或更换检定记录； e) 设备定期轮检记录； f) 设备巡视检查记录； g) 班长日志记录。
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中华人民共和国有色金属
行业标准
铝电解阳极炭渣资源化利用规范
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155024-2574
开本880×1230 1/16 印张0.75 字数16千字 2021年4月第一版 2021年4月第一次印刷
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统一书号：155024·2574 定价：60.00元