【摘要】本文对铝电解质中碳渣的形成过程及铝电解生产的危害进行了分析和讨论，并提出了减少碳渣的措施。
【关键词】碳渣铝电解危害
在冰晶石——氧化铝的溶盐电解预焙槽中，阳极碳块作为铝电解的心脏部分，一直被人们所关注，其质量的好坏，直接影响着电解的进行和产品的质量。如果碳块的质量达不到要求，将在铝电解质溶液中产生过多的碳渣，对铝电解过程产生一系列不利的影响，譬如造成电解质电压升高，导致热槽的产生，这不但引起电解消耗的增加，而且当热槽产生时将恶化铝电解的生产的诸多技术经济指标，同时对电解槽的寿命也有影响，因此探讨如何减少和控制电解生产过程中碳渣的产生，就成为一个新的课题。
一、碳渣的产生
1.由于预焙块质量的不合格造成氧化从而产生碳渣。预焙碳块是由石油焦、沥青焦、沥青通过破碎、煅烧、配料、混捏等工序烧制而成，如果采用的原材料及工艺不合乎要求就会产出不合格的碳块。如：耐压强度低、空隙度大、杂质大等，从而导致阳极的氧化和碳粒在阳极表面的脱落进入电解质中形成碳渣，有时会形成掉块和裂缝，在电解质的冲蚀和洗刷下，形成碳渣。由于碳块质量而引起的碳渣是生产中碳渣形成的主要原因。
2.二次反应生成游离的固态碳。铝电解过程中的二次反应，不仅降低电流效率，而且还带来另一方面的不利的影响，即溶解在电解质溶液中的铝将阳极气体中的CO2和CO还原C，在电解质溶液中形成细微的游离态碳渣。
其反应有两种：
第一种反应为，在电解质的溶液中溶解的铝与CO2反应生成CO，而CO又与AL反应生成C，即：
2AL（溶解）＋2CO2=AL2O3＋3CO（1）
2AL（溶解）＋3CO=AL2O3＋3C（2）
第二种反应为，电解质中的铝直接将CO2还原成C，
3AL（溶解）＋3CO2=2AL2O3＋3C（3）
在上述两种反应中反应（3）对于在铝电解质中生成碳渣的作用，比反应（2）的作用要大，但这两种反应所产生的碳渣，不是电解质溶液中产生碳渣的主要原因。
3.阴极碳素内衬的冲蚀剥落
在铝电解过程中，阴极碳素内衬的剥落和碎裂是铝电解溶液中产生碳渣的又一来源。铝电解槽启动后由于钠的渗透，电解质溶液和铝液的侵蚀和冲刷，阴极碳素内衬不久就会产生剥落，钠的对阴极碳块的渗入，是引起剥落的主要原因，钠的渗入使碳块内部产生应力，导致碳块体积膨胀，并变得疏松多孔，从而剥落形成碳渣。二、碳渣对电解过程的危害
1.铝电解溶液中的碳渣，导致电解质的电阻增大，其结果造成电解质电压降的升高，增加铝电解生产的电能消耗。据具有关专业人士报道，当铝电解质溶液中的碳渣含量达到1%（重量）时，电解质导电率约降低11%，由此可见碳渣对电解质的导电率的不利影响是极为显著的，碳渣的颗粒越小，对降低电解质的导电率的作用越大。
2.铝电解质溶液中的碳渣导致热槽产生，当电解质中的碳渣积累到一定浓度时，由于比电阻的增大，必定造成电介质电压降升高，从而使电解槽两极间的电能收入额外增加，对于槽工作电压和其它技术条件摆布正常的电解槽来说，两极间由于电解质溶液含碳，导致其电压升高而增加的这部分电能收入不为电解过程所必须；其唯一的消耗途径是转化为热量释放出来，结果引起电解质溶液过热，槽温上升，产生热槽，这样对电解生产是极为不利的，不但造成电能的无谓消耗，同时会使电解槽的阴极受到损坏，影响槽寿命，此外在处理热槽时，还消耗大量的氟化盐，故其危害作用是
非常巨大的。
3.铝电解溶液中的碳渣造成电流损失，当铝电解质溶液表面漂浮有大量碳渣时，碳渣将与碳素阳极和阴极组成电流通路，部分电流会直接通过碳渣进入阴极或侧部，而不能参与电解反应，形成侧部漏电，严重时会造成侧部漏炉。
三、减少碳渣的途径
1.采用高品质的预焙碳块。在前面关于碳渣的来源中已讨论，由于碳块质量的不合格造成碳粒脱落是产生碳渣的主要原因，在生产中使用质量不合格的碳块，无疑为碳渣的产生创造了有利的条件，因此采用高质量的预焙块是减少电解质溶液中碳渣的至关重要的措施。不但减少了碳渣的产生，从而稳定了生产，减少了工人的劳动强度，提高了电流效率，降低能耗，对于电解铝厂来说，在预焙块进厂之前就要进行严格的质量检测手段，保证阳极碳块的质量。
2.选用优质的阴极碳块。与阳极碳素材料一样，阴极碳块的质量优劣对碳块的剥落程度有影响，在砌筑电解槽阴极时采用优质阴极侧部碳块和底部碳块能较有效地承受和抵抗铝电解质溶液和铝液的侵蚀和冲刷，从而减少碳块的剥落，减少碳渣的产生。
3.在电解过程中选用低温操作。由于铝的二次反应也是产生碳渣的一个原因，所以在电解生产过程中就要减少二次反应的发生。在生产操作中要保持低电压，低氧化铝浓度，低分子比，低温度高极距，从而保证电解生产在较低的稳定的温度下进行，提高了电流效率，减少了铝的二次反应损失，从而减少了碳渣的生成。
四、结论
电解生产中只有选用优质的碳素材料，同时提高操作质量，尽可能减少碳渣的产生，才能取得良好的经济技术指标。
预防铝电解槽碳渣的产生
中国铝业网发布日期：2007-12-10 点击次数：
关键词：铝电解槽碳渣
铝电解槽产生的碳渣严重时可降低电效3~5%，致使吨铝电耗增加400~700度，所以对电解槽十分不利，200kA电解槽采取人工捞碳渣每日每槽可捞出碳渣20多公斤，吨铝13公斤，占吨铝碳耗在2.5%左右。为了更好地采取有效措施预防碳渣大量产生，可相应采取以下技术措施。
一、保持适当厚度的保温料
实践证明，保温料过薄易使空气与阳极表面接触，使碳块表面氧化掉渣；过厚则可导致远槽温度一般应保持在14~18cm之间。另外，粉碎的面壳块粒度是越细越好，如果多数粒度直径超过5cm 以上，易造成透气氧化掉渣的现象。
二、保持适当的电解质水平
电解质水平的高低是决定碳块氧化掉渣的主要因素之一。电解质水平过低会使电解槽蓄热量减
少，不利于槽况稳定，但电解质过高，特别是超过残极（指两天内要换的极）平面，且950度左右的电解质溶液循环流淌在碳块的表面时，致使固态保温料溶化变成流体，使碳块表面会加剧氧化，碳渣量激增。所以，电解质水平保持高度一般在19~21cm之间，
三、采用无下棱抗冲刷阳极碳块
无下棱碳块是将碳块的侧面与底面的过渡角由90度改造成倒角状或圆弧状。停槽后细心观察前两天换上的新极，新极基本不导电，但下棱却由直角变成了圆弧状，这说明此时的圆弧角形成的主要原因是由电解质冲刷阳极碳块，来减少无用下棱变成的碳渣，据悉，挪威的一家铝厂已应了该方案，过渡角为圆弧状。无下棱碳块主要优点是抗冲刷力强，能有效减少槽中碳渣，从而提高电效。
经计算，200kA电解槽上使用的1450×660×570mm的阳极碳块，下棱由直角改为50450的倒角，单块重量减轻12公斤，吨铝碳耗可降低8公斤，每吨按2500元计算，吨铝成本降低20元。由于碳渣减少，槽电阻减少，因而可降低槽电压，从而可提高电效0.5%以上,降低吨铝电耗75度,按每度0.4元计算可降低吨铝成本30元。两项成果合计可使吨铝生产成本降低50元。以我国中小规模的年产10万吨铝锭企业为例，年可净增利润500万元。
铝工业是国民经济的基础工业，也是高能耗、高污染行业，其健康协调可持续发展越来越受到更多人的支持和关注。目前影响铝工业可持续发展的瓶颈问题主要是外排的固体废物，其中包括铝电解炭渣和废阴极炭块。 目前，世界电解铝工业均采用埃尔-霍鲁法生产工艺，即在冰晶石-氧化铝的熔盐体系中电解还原制取金属铝。据工业铝电解槽的氟平衡调查统计结果，每生产一吨铝平均消耗30kg氟（从冰晶石、氟化铝和其它氟盐换算得出），其中30～40%渗透入碳阴极中。按每吨铝计算，大约有10kg氟被电解槽的碳阴极吸收。 我国的电解槽一般在3～6年之后就要进行大修，大修时从电解槽刨出大量含有氟盐电解质的阴极炭块。随槽龄不同，废旧阴极炭块中的电解质含量有所不同，一般槽龄越长电解质含量越高。以4年槽龄的废旧阴极炭块来看，电解质含量约30～40%，大体上主要是氟化钠和冰晶石，其余为少量的氧化铝、氟化钙、碳化铝和氰化物等。 炭渣和废阴极炭块是铝电解工业中不可避免排放的废渣。到目前为止，炭渣和废旧阴极炭块仍露天堆放，可溶性的氰化物和氟化物侵占土地、污染大气和水体，已经引起人们的高度重视。国内外的铝电解企业和相关研究人员已进行了大量的研究工作和工业试验。但是由于处理成本过高和易于引起二次污染，尚未开发出一种足够经济环保从而被铝电解企业所广泛接受和推广的处理工艺，以彻底解决炭渣和废旧阴极炭块的污染和资源浪费问题。 炭渣和废阴极炭块的主要组成是炭和电解质，都是铝电解工业所用的宝贵原料。为了避免环境污染和提高经济效益，需要采用合理技术实现炭和电解质的分离回收。浮选法是一种低能耗、易操作的环保分离处理技术。东北大学对炭渣和废阴极炭块无害化和资源化进行了
工业固体废弃物（电石渣）读书总结学院：化学与化工学院 专业及班级：无机 121 班 学生姓名：李雪 学号：1208110438 指导老师：杨林 2014 年12 月30 日
工业固体废弃物（电石渣）读书总结 一、电石渣的定义 电石渣是指电石水解解获取乙炔气后的以氢氧化钙为主要成分的废渣。乙炔是基本有机合成工业的重要原料之一，以电石（CaC2）为原料，加水生产乙炔的工艺简单成熟，至今已有60余年工业史，目前在我国仍占较大比重。1t电石加水可生成300多kg乙炔气，同时生成10t含固量约12%的工业废液，俗称电石渣浆。 二、电石渣的一般处理方法 电石废渣的处置有填海、填沟有规则堆放、自然沉降后出售；电石废渣的利用可代替石灰石制水泥、生产生石灰用作电石原料、生产化工产品、生产建筑材料及用于环境治理等虽然电石废渣的利用方法很多，但各有优缺点，每种方法的处理效果均不尽人意，各地区、各厂在制订处理方案时，应综合考虑各自的条件，诸如各厂的生产能力、废电石渣的排出量，周围自然环境，经济效益等。 从目前国内诸多生产厂家的实际情况看，大多采用自然沉降法，将电石渣浆经重力沉降分离、机械脱水，清液循环利用；电石废渣用汽车运送至低凹的山谷或海边，填沟填海。由于电石废渣及渗滤液呈强碱性,含有硫化物、磷化物等有毒有害物质。根据国家标准《危险废物鉴别标准》，电石废渣应属Ⅱ类一般工业固体废物；根据标准《化工废渣填埋场设计规定》，对Ⅱ类一般工业固体废（物）渣，应采取防渗措施并作填埋处置。 有效利用电石废渣，不但能带来良好的经济效益、环境效益和社会效益，而且能实现变废为宝。但是要真正作到综合利用尚需作大量的研究开发工作。 三、关于电石渣的相关文献阅读的读书总结 1、王欣荣《浅谈电石渣的综合利用》 [J]，中国氯碱，2003，08：（37-39） 通过阅读这篇文章，我的理解是：电石渣是电石水化后的残渣，其主要成分是氢氧化钙及少量的无机和有机杂质(如硫化物、磷化物、氧化铁、氧化镁、二氧化硅等)，电石渣颗粒非常细微，具有较强的保水性，即使是长期堆放的陈渣，其含水量也高达40％以上。电石渣呈强碱性，其渣液pH值为12以上，因而常给环境造成严重污染。由于数量大，运输成本高，且会造成二次污染，在石灰石资源丰富的地区处理难度大，常就地堆放，占用土地，污染环境。
1前言 铝电解槽是在高温熔盐状态下生产纯铝的生产设备, 电解铝生产主要以氧化铝为原料, 氟化盐为熔剂, 电能为热源, 在高温熔盐状态下进行的电化学反应中, 铝液沉积在阴极的表面, 由于电解质中钠离子浓度较高, 在阴极表面析出的还有金属钠。由于碳素阴极对电解质熔盐的湿润性较好, 阴极内衬不可避免地受到电解质、金属钠、铝液的浸蚀, 由于不断遭到浸蚀, 电解槽的内衬破坏, 故铝电解槽的寿命一般只有2～5年。 2 电解氧化铝 工业上大规模生产电解铝的主要工艺过程是一个熔盐电化学过程,主要生产原理是氧化铝与炭阳极在电流作用下于冰晶石熔融盐中生成铝和碳的氧化物 . 熔盐电解： 主反应：Al 2O 3 +2C → 2Al+CO+CO 2 副反应：AlF 3+C → Al+CF 3 Na 3AlF 3 +C → Al+NaF+CF 4 +F 2 NaF+C → Na+CF 4 电解过程中, 炭素阳极与氧反应生成CO 2 和CO 而不断消耗, 通过定期更换阳极块进行补充。电解槽散发的烟气中含有大量氟化物(含气态氟化氢和固态氟化物)、二氧化硫及粉尘等大气污染物, 是电解铝企业最主要的大气污染源。其产生量约为总氟20～40 kg/t，Al粉尘量也较大,大气污染负荷占整个电解铝生产系统的99%以上。另外, 电解车间有一定量的无组织排放烟气及少量的粉尘污染等。电解铝生产中的流程及主要污染源排放点(见图2)
阳极生产工序相对较多, 其生产过程中的污染源也相对较多, 主要包括: 石油焦煅烧窑, 及少量粉尘烟气; 沥青熔化器产生的沥青烟; 生阳极焙烧烟气包括残极氟气化挥发逸含SO 2 、沥青挥发性未完全燃烧部分以及填充焦细粉等; 实践出, 填充焦及沥青所含硫燃烧生成SO 2 证明, 阳极焙烧炉的大气污染负荷占阳极生产系统的2 /3以上。阳极生产工艺流程及污染物 排放治理流程(见图3)。
内蒙古工业大学学报 JOURNAL OF INNER MONGOLIA 第30卷第3期UNIVERSITY OF TECHNOLOGY Vo1．30No．32011 文章编号：1001－5167（2011）03－0016－03 电石渣循环利用途径 高俊，王素娥，林明丽，智科端 （内蒙古工业大学化工学院，呼和浩特，010050） 摘要：针对目前电石生产过程消耗大量石灰石原料，而同时生产聚氯乙烯 产生大量电石渣废弃的现状，本文提出了将电石渣进行分离后转化为氧化 钙，作为电石生产过程的原料循环使用。该法既能充分利用资源，又能解 决环境污染，符合循环经济发展的理念。 关键词：电石渣；循环利用；资源化 中图分类号：X78文献标识码：A 0前言 近年来随着世界石油价格的攀升，电石法生产聚氯乙烯又出现方兴未艾的景象，特别在我国西部地区由于具有得天独厚的煤炭、电力和石灰石资源，电石法生产聚氯乙烯已经成为经济发展的一大增长点。2010年我国电石产量达到了1600万吨，而其中大约80%的电石用于生产聚氯乙烯。在电石法生产聚氯乙烯的过程中，将产生大量的电石渣，如不加以利用不仅堆放占用土地，同时还对周围的土壤、水体和空气造成污染。因而实现电石渣的就地转化，按照减量化、再利用、资源化的原则，不断推进循环经济模式，解决当前经济发展与资源、环境之间的矛盾就成为社会迫切关注的问题。 目前关于电石渣的利用和研究一般都是将电石渣进行简单的处理或者不加以任何处理而直接使用，如作为水泥、修筑公路的材料等［1、2］。但这些利用实际上对电石渣的有效成分未进行充分发挥，没有做到对其资源化方面的效能得以利用，本论文就电石渣的循环利用途径进行探讨。电石渣循环途径是指将电石法生产聚氯乙烯过程中产生的电石渣，经过适当的分离处理后，使其转化为氧化钙（即生石灰）再作为生产电石的原料，在生产电石与聚氯乙烯的过程中实现循环。过程的关键是将电石渣转化为氧化钙的方法和步骤。 1电石渣转化氧化钙的实验 1．1原料和实验及测试仪器 电石渣是电石溶解生产乙炔时产生的残渣，其主要成分是氢氧化钙，此外含有少量的硫化物、磷化物、氧化铁、氧化镁、氧化铝、二氧化硅等［3］，过65目筛后的平均粒度为21．8μm。某企业电石渣主要化学成分分析结果和粒度分布见表1和表2。 表1电石渣主要化学成分（质量分数/%） Table1the chemical composition of calcium（%） 氧化钙氧化铁氧化镁氧化铝水分酸不溶物灼烧减量 65．440．0510．6953．8211．832．0925．71 作者简介：高俊，内蒙古工业大学化工学院教授，研究方向为化学工程与工艺 基金项目：内蒙古工业大学重点科研基金项目（ZD200613）
电解铝 铝电解质熔体中炭渣对电解生产的影响 詹磊 (青铜峡铝厂,宁夏青铜峡751603) 摘要:电解质中的炭渣对电解生产一般认为是有害无益的。但在青铜峡铝厂80kA 系列的生产实践中发现,电解质中存有适量的炭渣,在电解质与之分离良好的前提下对电解生产过程是有用的。尤其是对控制下料量,清亮电解质很有帮助。本文对此情况进行探讨并提出合理处理炭渣问题的一些简单看法。关键词:电解铝;电解质;炭渣;添加剂 中图分类号:TF821 文献标识码:B 文章编号:1002 1752(2000)06 002803 在霍尔-埃鲁法炼铝过程中,由于阴阳两级均使用碳素制品,故而电解质熔体中生成并存在炭渣就是不可避免的。就自焙槽而言,因为阳极是阳极糊(骨料焦+沥青制成)由直流电产生的焦耳热和电解槽自身的热量逐渐焙烧成的,阳极本体物质组成非常不均匀,在电解过程中更是容易发生选择性氧化使骨料焦粒脱落形成炭渣。所以自焙槽的炭渣是一个非常值得探讨的问题。 1 上插槽铝电解质中炭渣的来源 电解槽电解质中的炭渣可以从阳极、阴极以及电解过程中铝的二次反应等途径产生,主要是前二者。 1.1 碳阳极在电解过程中的选择性氧化 碳的多种结构取决于生成它们的材料以及生成机理。不同结构的碳有不同的反应活性。上插自焙槽阳极是由直流电产生的焦耳热和电解槽自身的热量逐渐焙烧成的。在此过程中作为骨料的石油焦颗粒组成阳极碳素的 框架!,作为粘结剂的沥青在焦化的同时填充 框架!的空隙形成阳极本体。尽管煤沥青所产生的碳结构与传统的石油焦结构最相似,但阳极焙烧温度是比较低的,其晶粒很少能等于石油焦的粒度。另外,焙烧反应是在各种不断变化的因素的影响下进行的,因此,自焙槽阳极物质的结构组成是不均匀的,并且随阳极糊的制成工艺和理化性能以及电解生产其它技术条件(如阳极总高、阳极糊的偏析程度、电解温度、阳极表面温度、阳极本体的温度分布等)的不同,其不均匀的程度也有所不同,在阳极本体中沥青的焦化物比石油焦有更高的 化学活性。这种差别导致了电解过程中的选择性氧化。活性大的优先氧化,造成阳极反应的不同步,使消耗较慢的骨料颗粒从阳极表面脱落成为炭渣。这是电解质内炭渣的主要来源。所以改进阳极糊生产工艺,优化其理化性能是减少炭渣产生的主要途径。但是在生产中炭渣并不是越少越好。一方面,要增加阳极本体物质的均匀性,需增加阳极糊的油比、小颗粒料的配比,而这种阳极糊所形成阳极的导电能力较差,增加了阳极电压降。另一方面,在生产中适量的存有炭渣对电解过程是有利的。1.2 阴极碳块的剥落、掉渣 电解槽的阴极是由预焙碳块和捣固糊砌成。在电解过程中,电解槽内的熔体是不断流动的。铝液携带着稀的氧化铝-电解质沉淀物不断地磨擦冲刷着阴极内衬表面,使阴极内衬表面碳粒被剥落下来进入电解质中成为炭渣。这一过程中如阴极表面存在蚀坑,因为流体在蚀坑处形成涡流,会使剥落过程加速。并且阴极碳块的石墨化程度越高,这一过程进行的越快。另一方面,电解质中的碱金属会与碳阴极发生反应(即碱金属离子对阴极碳块的渗透,这一反应随阴极碳块石墨化程度的降低而加剧),造成碳块体积膨胀并变得疏松多孔,也促进了碳粒的剥落。因此提高阴极碳块质量也是减少炭渣产生的一个方面,同时此过程也加速了电解槽的破损。文献和有关的实际应用表明,半石墨化的碳块在这一方面有较大的优势。 2 铝电解质中炭渣的存在状态及其对 电解生产的影响 收稿日期:1999-08-02 28 轻 金 属 2000年第6期
云南南磷集团电石渣综合利用 一、前言 云南南磷集团是以能源、磷化工、氯碱化工、精细化工及磷产品深加工为核心产业。近几年，PVC树脂的生产成为南磷集团的重点工艺之一。由于石油法生产PVC的成本高，电石法生产PVC成本低，他们采用电石法生产PVC。采用电石法生产PVC会产生大量的电石废渣。 二、电石渣的产生 电石渣是电石与水反应生成乙炔气体的过程中产生的工业废弃物，含有大量的氧化钙和少量的硅、铁、铝、钙、镁及碳渣，其溶液中一般还含有硫化物、磷化物、镁、乙炔等其它杂质。寻甸磷电公司每年大约排放40万吨的电石渣。随着氯碱工艺的发展，对电石渣的处理也从原来的就地填埋发展到现在的再利用，资源化的方式。如：制水泥、制砖、制墙内涂料等等。在众多的处理方式中，以电石渣代替石灰石作为生产水泥的原料，在技术上较为成熟，被众多商家采用。 电石渣生产水泥的工艺流程 其优点： 1、制成的水泥品质高； 2、节约了大量的石灰石资源； 3、全套工艺密闭、洁净、环保，无二次污染； 4、系统自动化程度高，全程可实现远程调控、实时监控，运行成本低 三、以电石渣生产水泥的可行性分析。 1. 项目建设的必要性 1.1 防止环境污染的需要 人类与环境是对立统一的，人类想很好的发展，必须依赖于自然环境，而一个良好的自然环境又靠我们人类来维护。随着社会的发展，人类越来越认识到自己对环境的依赖性、越来越认识到保护环境的重要性。改革开放以来，我国一直注意在工业生产中预防环境污染。早在1983年，国务院就颁布了《关于结合技术改造防治工业污染的决定》，于2003年1月1日正式颁布实施了《清洁生产法》，要求工业生产中污染物必须是低排放，甚至是零排放。南磷集团新上的PVC项目每年排放约36万吨（干基）电石渣，同时集团磷化工排放的废渣（磷矿渣）每年有40万吨，电厂粉煤灰每年有10万吨。 1.2 节约资源、实施可持续发展的需要资源（尤其是矿产资源）是人类赖以生存和发展的物质基础，是社会经济发展的命脉。资源（特别是不可再生资源）是有限的，如何使资源既能相对满足当代人的需求，又不能对后代人的发展构成危害；既要达到发展经济的目的，又要保护好人类赖以生存的大气、淡水、
预焙阳极电解槽炭渣减少技术 作者：佚名来源：本站整理点击数：436 更新时间：2009-03-06【字体：小大】 预焙阳极电解槽炭渣减少技术 炭渣可以从阳极、阴极以及电解过程中铝的二次反应等途径产生。炭阳极在电解过程中的选择性氧化，阴极炭块的剥落掉渣，当电角质对炭渣湿润性较好时，两者分离能力差，炭渣悬浮在电解质中，与电解质混在一起不易分离，电解质熔体发黏，火焰喷出的电解质呈白色条状，可在固体电解质的断面上清楚地看到灰色或灰白色的夹渣，通过降低槽温，添加氟化铝、氟化镁，可促进炭渣与电解质的分离。 在电解生产正常时，电解质中的炭渣是以燃烧消耗的： 当电解质中炭渣生成量多，炭渣就不能完全燃烧，从而影响电解质的流动性，这时必须捞出炭渣。炭渣的产生也使阳极的消耗增大、阳极的消耗除了氧化产生的炭渣外，还有几种阳极的消耗方式， 铝用炭素阳极消耗方式有以下几种： （1）电化学消耗： （2）布达尔反应（Boundouard reaction）：炭阳极和CO2之间的发应为： 当温度超过930℃，反应几乎完全向右进行，约占总炭耗的2%～10%，对于自焙槽高达18%[109]。（3）空气燃烧：通常发生在阳极的顶部和暴露的侧面，如反应式（4-3）和式（4-4）。 预焙阳极顶部的温度可以从200℃变化到700℃。热力学计算表明，CO和CO2的分压比在400℃是0.2，在550℃就超过1。低温时式（4-3）占主导地位，在高温时式（4-4）占主导地位，对预焙槽通常在10%左右[110]。 （4）炭渣：炭渣造成的阳极消耗属于机械消耗，黏结剂沥青结焦活性大，它优先氧化后，大块的骨科焦粒就由阳极表面突出，并在重力作用和电解质搅动下，从阳极脱落，形成炭渣。一般占总炭耗的1%～10%。（5）二次反应：电解过程中产生的CO2气体可以和熔体中的还原性金属发生反应： 在以上五种阳极消耗方式中，电化学消耗占总炭耗的75%～90%，此外，大约还有12%是由二次反应所引起的电流空耗所造成[111]。文献[112,113]分析了阳极炭块氧化掉渣和裂纹掉块的危害，可能造成阳极长包、侧部漏电、阳极电流密度增加、炭阳极发热和电解质电阻升高等。当炭渣含量为0.04%时，电阻率
浅谈电石渣在脱硫系统中的应用 新疆华电昌吉热电二期有限责任公司袁晖李志刚赵峰 会对环境造成严重污染，因此烟气必须经过脱硫装置处[摘要]火力发电厂烟气中的尾气SO 2 理达标后方可排放大气，在石灰石—湿法脱硫装置中，利用新疆中泰化学股份有限公司（以下简称“中泰化学”）大量推挤废料电石渣代替传统脱硫剂石灰石，不仅脱硫后烟气各项指标达到国家标准，而且有效利用“以废治废”手法，来达到资源循环利用和节约公司脱硫装置运行成本的目的。 [关键词]电石渣；脱硫剂；经济运行 1 引言 中电投远达环保工程有限公司成立于1999年2月，注册资本7500万元，注册地点重庆市。主要股东有中国电力投资集团公司、重庆九龙电力股份有限公司和中冶集团重庆钢铁设计研究总院。主营业务范围为烟气脱硫、脱硝、污水处理、核电环保等环境污染治理和节能产品的研发、生产、销售。远达公司是全国骨干环保企业，公司持有环保工程专业承包一级资质、环境工程专项工程设计甲级资质、环境污染治理甲级资质、环境污染治理设施运营甲级资质，拥有对外承包工程经营资格和自营进出口权，通过了ISO9001质量管理体系、ISO14001环境管理体系和GBT28001职业健康安全管理体系认证。中电投远达环保工程有限公司承建新疆华电昌吉热电二期2×125MW机组烟气脱硫改造项目，为新疆昌吉地区蓝天工程“蓝天更蓝、绿水更清”而服务。 2、脱硫工艺流程简述 本脱硫系统主要由烟气系统，吸收塔系统，脱硫剂制浆系统，脱水系统，公用系统，事故浆液箱系统、废水系统及其电气控制系统组成。 除尘后锅炉烟气通过引风机进行主烟道，后经过入口烟气挡板，经增压风机（简称BUF）升压后，通过出口烟气挡板进行吸收塔，烟气与吸收塔循环泵打出喷淋浆液进行逆流接触反应，处理后烟气通过除雾器收集烟气带水后排放大气中。 电石渣系统设备包括电石渣抓斗机、浓浆泵、旋转过滤除污机及电石渣旋流器供浆泵、电石渣旋流器、电石渣浆液箱及电石渣浆液供给泵。电石渣运至现场堆放后，用铲车把电石渣放至电石渣储存地坑，用电石渣抓斗机将电石渣送至电石渣配浆池的冲槽，在冲槽上方和配浆池入口有冲洗电石渣的喷嘴，浓浆泵运行后浆液把电石渣冲至配浆池，配制好的浆液通过电石渣浓浆泵至旋转过滤除污机，经过除污后的浆液流入电石渣浆液沉清池，通过电石渣旋流器供浆泵至旋流器，旋流器溢流口出来的浓度低的电石渣浆液自流入电石渣浆液箱，最后通过电石渣供浆泵送至吸收塔，一路直接输送至吸收塔内部反应区处，另一路输送至循环
降低电解铝铝液直流电耗的生产实践 论坛iForum 降低电解铝铝液直流电耗的 生产实践 通过对电解槽电压的组成进行了仔细的分析,针对电压的各组成部分提出了有效 的控制措施,从而降低了电解铝铝液直流电耗,取得了良好的效果. 目徐卫东李芳块 2009年5月,有色金属振兴规划指 出,有色金属产业在我国产业发展关键 支撑材料的地位没有改变,产业发展的 基本面没有改变;同时指出,到2011年, 重点骨干电解铝厂吨铝直流电耗下降到 1.25万千瓦时以下,加强对吨铝直流电 耗低于I.2万千瓦时的电解铝关键工艺 等前沿共性技术的研发.今年5月,国务 院密集出台全面清理高耗能企业的优惠 电价措施,接着发改委发文,将对能源消 耗超过国家和地方规定的单位产品能耗 限额标准的,实行惩罚性电价.
以上这些国家政策有力地说明了, 电解铝企业必须坚持走节能路线才能生存和发展.目前,电解铝企业盈利能力的严重降低加上激烈的市场竞争,企业的生存受到严峻挑战,必须通过各种途径, 大力开展节能降耗,只有降低成本提高效益,企业才能实现可持续发展. 作为高耗能的电解铝企业,电的成 本占铝锭总成本的30%～40%,有效降低电耗是降低生产成本最有效,最直接的途径. 直流电耗的组成 W=2980×Vm/n 式中:w一～铝液直流电耗 (kW’h/t?A1) V一一电解槽平均电压(V) n一一电流效率(%) 由上式可知,直流电耗与平均电压 成正比,与电流效率成反比;而与电流 大小,时间长短无关.因此,降低铝液直 流电耗的途径一是降低平均电压,二是提高电流效率.但由于提高电流效率需
要许多技术条件的支持与配合,而且提 高的幅度不大,所以,许多电解铝企业主 要是通过降低平均电压来降低铝液直流 电耗.槽平均电压主要是槽工作电压,阳 极效应分摊电压,公用母线分摊电压构 成,即V平均=V工作+V母线分摊+V效应舒摊.某公司主要从降低电压方面着手研究降低 铝液的直流电耗. 降低槽工作电压 槽工作电压的组成:V1l=E}Vm +V电解鹰+V阴极+V母线’ 在槽-[作电压的构成中,除电解质 压降可降低的幅度相对较大外,阳极压 降,阴极压降具有一定的降低空间,而极 化电压和母线分摊电压在目前正常运行 槽的生产控制状态下降低的幅度很小. 因此,下面从降低电解质压降,阳极压降 及阴极压降来说明. I.降低电解质压降.在槽工作电压 的组成中,电解质电压降占相当大的部 分(35%～40%),为了节省电能,许多 电解铝企业都对这部分电压降进行过深
信息文献检索作业 余晓川化学化工学院2008级7班 一、查出下列词语和人物 1、超铀元素《中国大百科全书》笔画检索P3-336 2、快化学《中国大百科全书》笔画检索P13-182 3、通识教育《中国大百科全书》笔画检索P22-270 4、元认知《中国大百科全书》笔画检索P27-307 5、回归分析《中国大百科全书》笔画检索P10-341 6、阿伏伽德罗《中国大百科全书》笔画检索P1-47 7、道尔顿《中国大百科全书》笔画检索P4-436 8、哈伯《中国大百科全书》笔画检索P8-511 二、查出下列化合物的有关信息 1、干酪素的理化性质及用途 《中国大百科全书》笔画检索P7-129 2、丝肽的理化性质及用途 《生物科技词典》拼音检索 P611 3、食品中维生素C的测定 三、查下列事实与数据 1、《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010-2020）》颁布的时间和内容 2、《中华人民共和国教育法》颁布的时间和内容 《中国大百科全书》笔画检索29-322 3、2008年我国主要城市工业废水排放及处理情况
《中国统计年鉴》2008资源与环境11-21（2007）P398 4、2008年化学原料及化学制品制造业主要经济效益指标 《中华人民共和国年鉴2008》P605 论文 电石渣的综合利用 余晓川西华师范大学化学化工学院2008级7班【摘要】乙炔生产中，每消耗1t电石约产生1.2t电石渣，电石渣的治理是解决电石渣对环境污染的一项重要工作。重点介绍了电石渣在建材、环境保护和化工产品生产几个方面的应用，对今后的发展和存在的问题进行了讨论。 【关键词】电石渣；综合利用；环境保护 Comprehensive Utilization for Carbide Slag Wei Shao-dong Ke Guo-liang (East China Engineering Science and Technology Co.,Ltd.,Hefei 230024,China) Abstract：In the production of the acetylene, consumption 1 ton calcium carbide will produce 1.2 ton carbide slag. The treatment of the carbide slag is one important work to the environment pollutes. This paper is summarized for comprehensive utilization of carbide slag, such as building materials, environment protection, the production of chemical products, etc., as well as existent problems and development are discussed. Keywords：carbide slag, comprehensive utilization, environment protection 前言 电石是有机合成工业的重要原料，主要用于生产乙炔，进一步生产聚氯乙烯（PVC）、醋酸乙烯（V Ac）、氯丁橡胶（CR）、三氯乙烯（TCE）、四氯乙烯（PCE）、双氰胺（DICY）等化工产品及金属加工（切割焊接等）。电石渣是电石生产乙炔时产生的废渣，主要成分除Ca(OH)2外，还含有Fe2O3、SiO2、Al2O3等金属的氧化物、氢氧化物及少量有机物，其主要化学组成见表1。
一、生产及公用工程危险因素分析 依据《企业职工伤亡事故分类》（GB6441-1986），结合本项目生产工艺技术、公用工程设施及现场勘查情况进行分析辨识，本项目存在的危险因素主要包括触电、火灾、其它爆炸、灼烫、起重伤害、中毒和窒息、高处坠落、车辆伤害、坍塌、机械伤害、容器爆炸、锅炉爆炸等。 1、触电 （1）电解铝生产过程中典型的触电事故可分为电击和电伤害两种情况。 电击：电解槽以低电压、高电流串联运转，电击事件并不严重。但在高压电源与电解车间联网路的连接点可能产生严重的电击事故。 电伤害：在铝电解生产中，其能源主要是直流电能，约占整个能源消耗的97﹪左右，在电解槽系列上，系列电压达数百伏至上千伏，尽管把零电压设在系列中点，但系列两端对地电压仍高达500V左右，一旦短路，易出现人身和设备事故。 （2）车间内电缆若没有采取有效阻燃和其它预防电缆层损坏的措施，电气设备接零措施不完善，临时性及移动设备的供电没有采用漏电保护器或漏电保护失灵的情况下，都可能发生电气设备漏电而引发的触电伤亡事故。 （3）如果高、低压供配电系统设计安装不合理；电气设备质量不合格；绝缘性能不符合标准，电气装置的绝缘或外壳损坏，未及时修复或更换；电气作业时，未采取相应的安全组织措施和技术措施；
电气设备发生意外故障；其他机械设备的电气控制部分发生故障；电工、操作人员未穿戴相应的劳动防护用品；保护接零或保护接地措施失效、违章作业等都有可能发生触电事故。 （4）变压器周围没有采取有效的隔离，也易发生触电事故。 （5）较高的建筑物（高压开关站、除尘系统的排烟烟囱等）所设避雷针及接地网如果发生故障，过电压将会危及人身安全。在高压开关站内有大量的架空高压电线和隔离开关，如果遇到雷雨天或大雾天，人员在开关站内行走或工作及易发生雷击事故。 2、火灾、其他爆炸 （1）铝电解槽因设备缺陷或其他外力因素发生泄漏，泄漏的高温铝液接触空气会引起燃烧，形成火灾。 在电解槽内若有水（车间顶部雨水进入等），由于水在槽内迅速膨胀而发生剧烈爆炸。 （2）电解槽的母线短路可能造成爆炸事故。 （3）电解铝生产中存在的粉尘主要包括铝合金粉尘和氧化铝、氟化铝等粉尘。如果生产时电解槽密闭罩密闭不好、电解槽门变形密封不严、机械排烟系统出现故障等都可能导致粉尘泄漏，若未能及时对其进行清理，造成粉尘积聚，形成爆炸性粉尘，当遇火花时，极易发生粉尘爆炸事故。 （4）抬包车运输过程中，熔融的高温铝液遇水发生反应形成大量水蒸汽，体积急剧膨胀，会发生剧烈爆炸。 （5）铸造车间电加热混合炉静置的高温铝液遇水发生反应形成大量水蒸汽，体积急剧膨胀，会发生剧烈爆炸。
铝电解槽废弃固体材料的综合利用 一、废旧阴极炭块的无毒化处理及综合利用 1、前言 2014 年我国原铝产量约2400万t（见表1），预计2015年全国电解铝产量将超过3000t，原铝产量连续11年居世界第一位。我国铝电解工业的技术装备水平已经进入世界先进行列，300KA、400KA、500KA系列大型铝电解系列已逐渐成为我国的主流电解槽，其经济技术指标也达到国际先进水平。 但我国的电解槽寿命与国外先进水平还有一定的差距。我国电解槽寿命一般在5～6年，而国外可以达到7～8年。铝电解槽在使用一段时间之后就要进行停槽大修。电解槽停槽后于槽钢壳中取出的废旧阴极炭块是铝电解过程中产生的数量巨大的固体废料，目前，我国在铝电解生产过程中产生的废旧阴极碳块大多采用堆存或填埋处理，而废旧阴极炭块是含氟量极高的危险废弃物，又由于废旧阴极炭块常含有少量的氰化物，这些氟化物和氰化物对环境将造成非常不好的影响，因此需要进行无害化处理。 通常情况下，每生产1t原铝约产生10～15kg废旧阴极炭块。照料此推算，目前我国每年将产生约22万t的废旧炭阴极，相当于每年丢弃电解质6万t，丢弃能源材料阴极炭7万t，同时有约3万t有害氟化物和约450t剧毒氰化物威胁着电解铝厂当地的生态环境，既浪费了价格不菲的电解质和阴极炭，又带来了严重的环境污染问题。如果加以利用，变废为宝，既能保护环境，又可以解决资源问题，符合我国可持续发展战略的要求。 表1：2014年1～12月我国主要地区原铝产量统计表 我国主要地区铝电解产生固体废料统计表 我国主要地区铝电解槽大修需用侧部异型炭块统计表
2、废旧阴极的组成与结构 1)废旧阴极中电解质的组成： 通过对铝电解槽废旧阴极炭块进行物相分析，得到废旧阴极的具体组成为（见表2）: 炭（C），冰晶石（Na3AlF6）、氧化铝(α-Al2O3，β-Al2O3) 、氟化钠(NaF) 、氟化钙( CaF2) 等，而跟据电解槽的部位不同，各组分的含量又存有差异。
电解铝碳素阳极消耗评述 刘海军 包头希望铝业铝厂阳极车间 摘要：电解铝过程中，碳素阳极的实际消耗远高于其理论消耗， 直接影响原铝的生产。本文在分析铝用碳素阳极消耗机理的 基础上，评述了电解铝生产中的诸多因素对碳素阳极消耗的 影响，这些因素包括：阳极电流密度、电解槽操作温度、添 加剂、炭渣消耗、阳极保护措施等。 关键词：铝电解炭阳极净消耗电流密度布达反应炭阳极是铝电解槽的心脏。炭阳极在铝电解过程中的消耗与其性能或质量有关，也与铝电解工艺条件有关。降低炭阳极净消耗可提高电流效率，增加铝产量、降低铝电解电耗和电解质温度以及延长炭阳极转换周期，从而提高铝厂的经济效益。 ⒈炭阳极消耗机理 炭阳极消耗机理可分为三类：电化学消耗；化学消耗；炭渣或粉尘消耗。 ⒈1电化学消耗 阳极炭耗中大部分是由电解过程电化学反应直接消耗的，在电解铝过程中，含氧络合离子在阳极的表面放电，和炽热的炭反应并放出CO2，CO2以气泡的形式离开电极，电解还原铝的总过程可以用下面的反应式来代表： Al2O3+3/2C=3/2CO2+2Al (1) 在电解的过程中阳极反应也有可能产生CO,反应式如下： Al2O3+3C=3CO+2Al （2）
如果反应（2）发生，阳极炭耗将是反应（1）的两倍。然而，一般认为反应（2）只有在很低的电流密度下才会发生，工业电流密度下，阳极反应生成按（1）进行，生成CO2阳极气体。 ⒈2化学消耗 化学消耗包括炭阳极空气氧化反应消耗、炭阳极与CO2布达反应消耗和铝电解副反应消耗。 ⒈⒉1空气氧化反应消耗 炭阳极发生空气氧化反应的部位有两处：炭阳极的顶部表面；电解质界面以上暴露的阳极侧部表面。炭阳极中炭与空气中氧发生下列氧化反应：Ｃ＋Ｏ２＝ＣＯ２ (3) ２Ｃ＋Ｏ２＝２ＣＯ (4) 研究表明：当温度低于727℃时，式（3）占主导地位；温度高于727℃时，式（4）占主导地位。在正常铝电解条件下，炭阳极上表面温度约小于427℃，炭阳极发生空气氧化反应主要生成ＣＯ２.除温度外，炭阳极中的某些杂质对炭阳极空气氧化反应也起催化作用。 ⒈⒉2炭阳极与ＣＯ２反应（布达反应）消耗 炭阳极与铝电解主反应式（2）产生的CO2的反应（布达反应），如式（5）所示。 C+CO2=2CO (5) 布达反应发生的部位有两处：炭阳极工作面（俗称炭阳极底掌）的孔隙中；浸在电解质中的炭阳极四周。此外，电解质中的炭渣也会与CO2反应。温度和炭阳极中的某些杂质（如Fe, Na，Ca等）会影响布达反应速率。 1.2.3铝电解副反应消耗
目录 摘要 (1) 关键词 (1) 前言 (1) 1 用电石渣代替钙质材料生产建筑材料 (1) 1. 1 生产水泥 (1) 1.1.1传统湿法窑生产工艺 (1) 1.1.2带料浆压滤系统的湿法窑生产工艺 (2) 1.1.3湿磨干烧工艺 (2) 1.1.4新型干法生产工艺 (2) 1. 2 作为普通建筑材料 (2) 1. 3 作防水涂料的主要填料 (2) 1. 4 生产建筑砌砖 (2) 2 用于生产化工产品 (3) 2. 1 代替石灰生产KClO3 (3) 2. 2 生产过氧化钙 (3) 2. 3 与氯气作用生产漂白粉( 液、精) (3) 2. 4 制成石灰作为电石的生产原料 (3) 2. 5 生产CaCO3系列产品 (3) 2. 6 生产CaCl2 (4) 2. 7 生产环氧丙烷、环氧乙烷、氯仿 (4) 2. 8 用于钢铁生产 (4) 2. 9 用于软PVC (4) 2. 10 生产轻镁肥田粉 (4) 3 环境治理 (4) 3. 1 矸石山自燃的灭火材料 (4) 3. 2 处理废水 (4) 3. 2. 1 处理酸性废水 (4)
3. 2. 2 处理选煤产生的煤泥水 (5) 3. 2. 3 处理硫酸废水中的砷和氟 (5) 3. 2. 4 处理含铬电镀废水 (5) 3. 2. 5 处理化学纤维含锌废水 (5) 3. 3 处理废气 (5) 4结语 (6)
电石渣和粉煤灰的综合利用 摘要：指出利用电石渣和粉煤灰生产水泥和制砖是处理工业废渣的最好途径。具体介绍了新型干法生产水泥的工艺及灰渣砖生产工艺。 关键词：电石渣；粉煤灰；PVC；水泥；灰渣砖；综合利用 前言 当前，随着国民经济的发展和人们环保意识的不断加强，以及环保法规的实施，处理废渣的传统方式已不能适应社会要求，因而对废渣的综合利用显得尤为重要。利用电石渣和粉煤灰配料生产水泥和灰渣砖、利用电石渣进行烟气脱硫等是工业三废的治理工程，将在很大程度上解决电石渣和粉煤灰造成的环境污染问题。 1用电石渣代替钙质材料生产建筑材料 目前，电石渣主要来源于聚氯乙烯(PVC) 、乙炔、聚乙烯醇等化工产品的生产。电石渣是在乙炔发生器中，电石水解而产生的工业废弃物，也就是电石水解后的残渣，化学成分与消石灰基本相同。电石渣呈强碱性，因此严重污染环境。 1. 1生产水泥 生产水泥是大规模处理电石渣的有效方法。水泥的主要原料是石灰石，其主要成分为CaO，水泥工业用石灰石含CaO 的质量分数为45% ~ 52% 。电石渣是电石水解后的产物，主要成分为Ca ( OH) 2，约占70%，CaO 质量分数高达65%，因此可代替石灰石生产水泥。 用电石渣代替石灰石制水泥有如下优点： ( 1)CaO 含量高且粒度细，改善了生料的易烧性。 ( 2) 电石渣中的Ca(OH) 2分解温度比石灰石中CaCO3的分解温度低很多，烧成热耗较低。 ( 3) 利用电石渣可减少石灰石的用量，节约资源。 电石渣与煤渣等煅烧生产电石渣水泥。这种水泥一般是在立窑中煅烧而成，备料有干法和湿法两种。当电石渣含水质量分数较多( 60% ~ 80%) 时，可采用干法备料，需要采用机械分离脱水使电石渣含水质量分数降至30%~ 40%, 其他原料也需干燥。湿法备料是在电石渣中加入一定量的煤、黄土、矿煤等，经过湿法备料、过滤、成球、立窑燃烧和熟料细磨等加工步骤后，即可制成电石渣水泥。 1.1.1传统湿法窑生产工艺
11、冰晶石熔剂的作用是什么? 答：冰晶石作为电解铝的熔剂；它的作用是：第一能较好地溶解氧化铝，并且所构成的熔体可在纯冰晶石熔点以下进行电解，并且流动性较好；第二在电解温度下，冰晶石一氧化铝熔液的密度比铝液密度要小10％，故电解出来的铝液能沉积在电解液下面的阴极上，这样可减少铝的氧化损失，又大大简化了铝电解槽的结构；第三，冰晶石具有良好的导电性；第四，冰晶石中不含有电位顺序比铝更正电性的金属杂质，能保证产品铝的质量，目前，冰晶石还是铝电解生产中最理想的一种熔剂。 12、铝电解为什么采用炭阳极? 答；在铝电解过程中，高温且具有很大侵蚀性的冰晶石熔液直接同电极接触。作为导电的阴阳两极的各种材料中，既能良好导电，又能耐高温，抗腐蚀、同时价格又低廉的唯有炭素材料。因此铝工业生产都采用炭素材料作两极。 13、系列电流是怎样流经电解槽的? 答：系列中的电解槽均是串联形式，直流电从整流的正极经铝母线送到第一台电解槽的阳极，然后经过电解质和铝液层导致到阴极，而又通过大母线导入第二台电解槽的阳极，这样依次类推，从最后一台电解槽阴极出来的电流又经大母线回到整流器的负极，使整个系列成为一个封闭的串联线路。 15、目前，在铝工业生产上的电解槽按阳极结构型式可分为多少种? 电解槽按阳极结构型式可分为两大类四种型式。 1）自焙阳极电解槽 a、旁插棒式b、上插棒式 2）预焙阳极电解槽 a、连续式b、不连续式 16、工业铝电解槽的构造有哪些? 答：工业铝电解槽的构造，主要包括阴极装置、阳极装置、母线装置、绝缘装置和集气装置。 17、预焙槽的阳极装置有哪些构成? 答：位于阴极槽体之上的阳极及附属部件结构均属阳极装置。预焙槽的阳极装置是由阳极炭块组和阳极提升机构组成。而阳极炭块组又由炭块、钢爪和铝导杆三部分构成． 18、预焙槽比自焙槽有哪些优点? 答；现在，世界上的预焙槽都向着大型化和现代化方向发 展，说明它具有明显的优越性：①预焙槽容量大，单槽产量增加，劳动生产率显著提高。②能源利用率有明显提高，阳极电压降低，电流效率高，吨铝电耗低。③生产中烟尘少，便于采用干法或湿法净化回收。④可实现高度的机械化和电子计算机的自动控制。 19、电解槽的槽型按阴极槽体结构可分为哪两种型式? 可分为有底槽和无底槽。 20、什么叫电解糟的“伸腿”? 在电解槽内，电解质疑固在侧部形成的斜坡叫“伸腿”，此“伸腿”起到保温，防止侧部漏电和规整炉膛的作用。 21、大型预焙阳极电解槽按加料方法又可分为几种? 可分为边部打壳下料和中间下料预焙槽。我们厂是属于中间打壳下料预焙槽． 22、电解槽的母线配置一般有几种方式? 一般分为四种方式：纵向排列单端进电的母线装置；纵向排列双端进电的母线装置；横向排列双端进电的母线装置；横向排列四端进电的母线装置. 25、当前电解铝采用冰晶石一氧化铝融盐法的优缺点是什么? 答，目前，世界上工业制取铝的唯一方法自然是冰晶石——氧化铝熔盐电解法。虽然各国都在研究新的制铝方法，但成效甚少。因此，冰晶石——氧化铝熔盐电解法仍有它的优越性。 ①工艺流程和生产设备比较简单，适于大规模工业性生产，并可直接得到高品位的纯铝。②
铝电解炭素工艺教程
铝电解预焙炭素阳极生产工艺 前言 自1886年美国的Hall和法国的Heroult发明炼铝的基本方法——Hall-Heroult高温熔盐电解炼铝法以来，铝电解工业无论在工艺技术水平，还是在生产规模以及在自动化程度上均取得了突飞猛进的发展；尤其在近30年间，铝电解生产的电流效率由80％多提高到现在最高水平的96%，电解直流电耗由过去的16000多kWh/吨铝降低到现在的13000kWh/吨铝以下；在生产规模方面，铝电解槽由几仟安培的规模扩大到现在的320KA，甚至500KA。一个多世纪以来，工业铝电解槽经历了由小型预焙阳极电解槽、侧插式自焙阳极电解槽、上插式自焙阳极电解槽到大型预焙阳极电解槽的发展阶段；在自动化控制程度上，成功地开发出了控制精度高、系统鲁棒性好、具有明显的增产节能效果的电解过程控制系统。全世界年铝产量由二十世纪初期的6000吨/年发展到二十世纪末期的2000多万吨/年。这些进展可以说是基于人们对于Hall-Heroult炼铝法的基本原理有了更加深入的了解和认识。
铝电解生产过程中需要消耗大量的炭素材料，这些炭素材料因电解槽类型、电解生产用途、对其性能要求的不同，其规格型号有别，但生产工艺大同小异。铝电解用炭素材料主要包括：1）、预焙阳极 2）、底部炭块 3）、侧部炭块 4）、炭缝糊 其中以炭素阳极的消耗量为主，过去（10年前），在预焙铝电解生产中炭素阳极的消耗量达到了550-600Kg/吨铝，随着科学技术的发展，目前预焙阳极在铝电解生产中的消耗量降到了480Kg/吨铝以下，有的生产厂家通过技术革新甚至将阳极炭耗降到了440Kg/吨铝以下。 我国铝电解用炭素阳极的生产始于1963年，在郑州铝厂（现长城铝业公司）试生产成功。此后我国铝电解用炭素阳极生产迅速发展，白银铝厂、包头铝厂、青海铝厂、贵州铝厂、平果铝业公司、青海铝厂二期扩建的配套炭阳极生产车间、云南铝厂等阳极生产线的相继建成投产，使我国目前铝用炭素阳极的年产量较十年前成倍增长，形成了我国铝电解用炭素阳极生产的成熟
电石渣在综合利用过程中对环境的影响 发表时间：2019-02-27T11:05:14.877Z 来源：《防护工程》2018年第33期作者：杨刚 [导读] 电石渣是化工厂利用电石水解生产乙炔气后排出的以氢氧化钙为主要成分的工业废渣。 新疆中泰化学托克逊能化有限公司新疆吐鲁番 838100 摘要：随着国家建材、化工领域的发展和技术的突破，电石渣在各行各业都得到了广泛的应用。如今通过利用电石渣生成水泥、回收氧化钙等方式成为电石渣综合利用的主要方式，在综合利用电石渣的过程中，电石渣的处理、运输、储存、煅烧等过程对周围环境会造成污染或腐蚀。因此电石渣在综合利用生产过程中对环境影响的研究就非常有必要，现在以电石渣为原料在水泥生产过程中对环境的影响进行分析研究。 关键词：电石渣；综合利用；环境；影响 前言：电石渣是化工厂利用电石水解生产乙炔气后排出的以氢氧化钙为主要成分的工业废渣。乙炔气是十分重要的化工原料，特别是PVC行业，每年消耗乙炔的量高达600～650万t。工业上制取乙炔气体的方法主要有电石水解法、甲烷部分氧化裂解和烃裂解法。我国煤炭资源、石灰石资源十分丰富，石油及天然气资源相对短缺，由于采用电石水解法制取乙炔的成本较低，同时，采用电石水解生产乙炔的装置简单，产生的乙炔气体纯度高，因此，国内PVC生产厂家采用的原料乙炔气中约有70%是利用电石水解法生产的。 电石渣的主要成分是Ca（OH）2，其化学成分CaO含量高达70%，还含有CaCO3、SiO2、硫化物、镁和铁等金属的氧化物、氢氧化物等无机物以及少量有机物。从乙炔发生器中排出的电石渣浆水分高达90%以上，经沉降池浓缩后，水分仍有75%～80%，现场刚生产出的湿电石渣气味较大，含有硫化氢、磷化氢等有害气体，对在现场工作的人体健康不利，且不易改善。 1.电石渣应用研究进展 随着工业发展与技术进步，电石渣的应用范围越来越广，归纳起来主要在3个领域，即建材、环保和化工。 1.1建材方面 建材行业主要用于生产水泥、制砖和做路基材料。用电石渣大比例替代石灰石原料生产水泥，能有效降低水泥生产成本，具有良好的经济效益。具体生产工艺有机立窑工艺、湿法回转窑工艺、湿磨干烧工艺，新型干磨干烧工艺。用电石渣、煤渣等为主要原料生产标准建筑砖，减少因粘土砖而毁坏良田的情况。另外还可以制免烧砖，碳化砖等，砖的抗压强度在5MPa以上，达到相关建材标准。还可以做路基原料，根据交通部颁发的行业标准《公路路面基层施工技术规范》（JTJ034-93），有效钙含量在20%以上的等外石灰、贝壳石灰、珊瑚石灰及电石渣等，通过实验，只要混合料的强度符合标准，就可以应用做路基原料。而试验结果表明，电石渣稳定土的强度等指标达到了规范的要求，适于做筑路材料。使用电石渣代替生石灰的技术能使筑路工程造价降低30%。 1.2环保方面 在环保上，电石渣主要用于生产脱硫剂、处理酸性废水。电石渣主要成分是Ca（OH）2，强碱性，能有效吸收酸性气体。脱硫能力比商品Ca（OH）2高20％，成本仅为商品Ca（OH）2的三分之一。目前，美国ALANCO公司的荷电干吸收剂喷射脱硫系统（CDSI）和瑞典ABB公司的循环流化床脱硫系统（CFD）均采用电石渣作为脱硫剂。在国内，浙江巨化、太原第一热电厂、新疆石河子天富集团所有热电厂均已成功使用电石渣做脱硫剂进行烟气脱硫，效果很好，中国平煤神马集团建有用电石渣做脱硫剂的生产线，产品已开始在集团内部电厂试用。利用电石渣的强碱性，可以中和处理酸性废水，还可以处理含砷、含氟、含铬电镀废水，对某些废水还起到沉淀混凝作用。湖北宜化利用电石渣处理纯碱生产过程中的废水，每天使用电石渣约2000t。 1.3化工产品 利用电石渣中主要成分是Ca（OH）2的这一特性，可以代替熟石灰生产纯碱、过氧化钙、漂白液、漂粉精、环氧乙烷、环氧丙烷等多种化工产品。 2.电石渣在综合利用过程中对环境的影响 进行相关实验室模拟煅烧，分析电石渣烘干过程中和配制的生料在烧成过程中的气体成份研究，看是否有有害气体或腐蚀性气体放出，废气是否会造成环境的危害及对相关设备的腐蚀。 2.1电石渣的逸出气体分析 温度范围：35℃～100℃；升温速度：5℃/min；并在100℃停留10min。主要是研究电石渣在烘干的过程中是否释放有害的气体。电石渣试样从35℃升到100℃的过程中有明显的失重现象，这是由于电石渣在烘干过程中产生失去自由水反应所致。在失重曲线中选取若干失重点，对该失重点下试样逸出气体的成分进行分析。同时对逸出气体进行红外光谱分析，从结果看出，电石渣在100℃烘干时，主要释放水，少量CO2，并未检测到有害气体或腐蚀性气体放出。取不同的测试时间的红外光谱分析结果，对逸出气体的成分做进一步的推测分析。当时间t=6.868min时，所测得的逸出气体的红外光谱以及通过实验所测得的红外光谱图谱与标准图谱比对可以看出，在t=6.868min时，逸出气体有H2O、CO2。当时间t=13.207min时，所测得的逸出气体的红外光谱以及通过实验所测得的红外光谱图谱与标准图谱比对可以看出，在t=13.207min时，逸出气体有H2O、CO2。当时间t=22.188min时，所测得的逸出气体的红外光谱以及通过实验所测得的红外光谱图谱与标准图谱比对可以看出，在t=22.188min时，逸出气体有H2O、CO2。 2.2电石渣配制的生料的逸出气体分析 温度范围：23℃～1000℃；升温速度：10℃/min；生料的热重曲线见图8。从图8可以看出，电石渣试样从23℃升到1000℃的过程中有明显的失重现象，这是由于生料在烧成过程中产生物理化学反应所致。生料在升温过程中经历三个失重阶段。第一个失重阶段是从100℃～400℃左右，并在132℃时有一个较弱的吸热峰，失重约为试样总重的3.75%。第二个失重阶段是从400℃～510℃左右，并在458℃时有一个较强的吸热峰，失重约为试样总重的12.29%。第三个失重阶段是从510℃～850℃左右，并在702℃时有一个较强的吸热峰，失重约为试样总重的6.01%。结合电石渣矿物相组成分析结果，可知，第一个失重阶段是因为电石渣脱去吸附水；第二个失重阶段是因为Ca（OH）2分解所致，即Ca（OH）2→CaO+H2O↑；第三个失重阶段是因为CaCO3分解所致，即CaCO3→CaO+O2↑。同时对逸出气体进行红外光谱