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碳渣循环利用：新型热法碳渣生产线，引起业内关注

2022-02-16 10:32:33 来源：河南有色金属

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简介：碳渣是电解铝生产过程中产生的固体废弃物，每生产一吨原铝会产生5-10kg碳渣，一个50万吨产能的电解铝系列每年要产生2500-5000吨碳渣，差异主因是阳极碳块质量和电解工艺作业。

碳渣是电解铝生产过程中产生的固体废弃物，每生产一吨原铝会产生5-10kg碳渣，一个50万吨产能的电解铝系列每年要产生2500-5000吨碳渣，差异主因是阳极碳块质量和电解工艺作业。
《国家危险废物名录（2021版）》已将电解铝碳渣明确规定为危险废物，类别：HW48,代码：321-025-48，危险特性为毒性（T）。但碳渣也是错放的宝藏，主要成分是50-70%的电解质和30-50%的碳，具有较高的可利用价值。
当前，业内对碳渣的无害化处理和综合利用普遍重视不足，电解铝企业对碳渣的处置方式主要是委托第三方有资质单位处置或自建生产线内部处理。其中，委托第三方的处置费用约1000元/吨，一个50万吨的电解企业每年碳渣处置费用需花费约250-500万元不等，有些地区甚至更高。与此同时，企业自建的大部分碳渣处理生产线实际运行效果普遍不理想：
（1）早期建设的碳渣浮选生产线，因技术设备落后，造成回收的电解质含碳量普遍较高：超过5%甚至接近10%，且含水量较高，电解铝生产普遍不愿意使用，外销价格300--400元/吨，不能覆盖生产成本，更致命的是，浮选流程所产生的碳泥不管是电厂焚烧还是另作他用，严格意义上说都是不合规的、违法的，这部分碳泥也应该按照危废处理对待，整个成本还要增加。
（2）早期建设的热法生产线，多采用土法熔炼炉形式，因存在环境污染、热效率低、炉衬寿命过短等致命问题，大部分已停产，少数仍在运行的炉子处理碳渣的天然气单耗普遍在300-500m³/吨碳渣，炉内衬使用寿命只有3个月左右，按照目前热法再生电解质2000元/吨左右的市场售价，成本也是入不敷出。
近几年建设的新型碳渣浮选处理生产线，再生电解质产品的碳含量可控制在1.5%以下，并对碳泥进行无害化处理，生产环境得到大幅改善，吨碳渣生产成本可控制在200元以内，再生电解质按售价500-800元/吨计算，已经可以实现盈利，并且每年还可节省几百万元的危废处理费用，经济效益已经比较明显，十分适合碳渣量大且集中的企业建设。

JW-93A 新型碳渣浮选法处理系统

最近在云南、河南建成投产的两条新型热法碳渣生产线，值得引起业内关注，优点是流程短、投资少、产品品质更优、经济效益更高。其核心装备是经纬科技自主研发的CSR炉，气耗已可降至120m³/吨以下，内衬寿命提高至1年以上，成品再生电解质：纯度≥99%，C≤0.5%，Fe≤0.015%，Si≤0.3%。成品电解质块方便直接用于电解生产或外销，碳粉大部分燃烧。按照目前热法再生电解质2000元/吨左右的市场售价，每吨产品约有近千元毛利，效益可观。新的热法工艺技术解决了传统热法生产线的致命缺陷，明显提升了企业经济效益，并且针对小规模企业的废阴极处理，合并碳渣热法生产线应该是可行的路径，值得期待。