铝电解废阴极炭块处理技术现状及展望

陈永健 刘 朋 刘海营 骆有发 申士富

(1.滨州市宏通资源综合利用有限公司，山东 滨州，256200；2.矿冶科技集团有限公司，北京 102628)

铝电解废阴极炭块是铝电解槽拆解过程中产生的固体废弃物，含有大量的氟化物及氰化物，氟化物含量一般在20%～40%，氰化物含量约为100 g/t，被《国家危险废物名录》(2021版)明确列为危险废物，编号为321-023-HW48。如果对这些危险废物不及时利用或处置，废阴极炭块中的大量氟化盐、氰化物等毒害物质，经过风吹、日晒、雨淋会逐步转移至大气、土壤和地下水中，严重影响动植物和人类的健康及生存。

据统计，每电解生产1 t金属铝会产生约5～10 kg的废阴极炭块[1]，按照中国2020年约3 708万t电解铝产量估算，中国每年铝电解废阴极的排放量约为20～40万t。本文在重点总结国内铝电解废阴极炭块的无害化处置及资源化利用技术和长期从事铝电解废阴极炭块无害化处置及资源化利用技术开发的基础上，进一步展望了废阴极炭块处理技术的发展方向。

1 废阴极炭块的化学组成

铝电解废阴极炭块主要含有F、Al、Na、C、Ca、K、Li、Si、N等元素，主要物相包括具有较高石墨化度的炭素、氟化钠、冰晶石、氟化钙、氧化铝、霞石、金属硅，以及冰晶石的过渡态物质等，物质组成相对复杂[2，3]，固定碳含量通常在50%以上，发热量可达20 MJ/kg。槽龄短的废阴极固定碳含量及发热量甚至更高，与动力煤热值相当。铝电解废阴极炭块的化学组成与槽龄、阴极炭块的使用方式、原阴极质量等相关，不同厂家或者同一个厂家不同时间所产废阴极的化学组成也变化很大，但基本在一定范围。……