本发明涉及环保固废处理领域，尤其涉及一种高效资源化处置大修渣的方法。
背景技术：
1、大修渣是电解铝生产过程中维修、更换电解槽阴极内衬产生的废渣，主要由废阴极炭块、废耐火材料、废阴极钢棒和阴极灰组成。阴极炭块长时间浸没于高温熔盐体系，导致电解液中大量的氟化物渗透到阴极内衬。我国是世界上最大的电解铝生产国,据资料数据统计,每生产1t铝约产生15～25kg大修渣。由于含有剧毒氰化物、氟化物等严重影响生态环境和人体健康的有毒物质,大修渣固体废物在最新的环境管理中被归类为工业危险废物(废物代码321-023-48)。
2、大修渣含有多种成分，具有严重危害性的同时也具有潜在资源利用价值。其中，碳质组分含量约占30％～70％，氟化物组分含量约占30％～50％，其他还含有氰化物、氧化铝、氧化铁及其他铝硅酸盐类物质等。大修渣中的氟主要以晶体naf、caf2和na3alf6形式存在，露天堆积时f离子会随自然雨水渗透而进入地下，对环境产生极大危害；大修渣中的氰化物易溶于水，会在潮湿环境中溶解继而扩散到动植物体中，分解出的cn-会产生剧烈毒害作用。此外，随着近年来含锂中低品位铝土矿的开发应用，作为电解铝原料的氧化铝中li元素含量增加，电解过程中随电解质渗入槽衬中从而逐渐累积，有些大修渣中li元素浓度可达1.0～2.7％(以li+计)，li元素性质活泼，不宜直接排放，但应用广泛，可用于制造锂离子电池。因此，铝电解大修渣的无害化处理及资源化利用具有重要意义。
技术实现思路
1、为解决上述问题，本发明提供一种高效资源化处置大修渣的方法，该方法包括以下步骤：
2、步骤1：将大修渣送入破碎机中破碎为40目以下的颗粒。
3、步骤2：将破碎后的大修渣颗粒输送进湿法滚筒球磨机中，所述湿法滚筒球磨机中预先装好研磨球和水；
4、步骤3：向湿法滚筒球磨机中加入催化反应药剂，反应一段时间。
5、步骤4：向湿法滚筒球磨机中再加入无害化药剂，反应一段时间，将反应产生的气体收集处理。
6、步骤5：待反应结束后，筛分分离出研磨球和浆料，研磨球返回球磨罐再次使用，浆料经过沉降和过滤分离得到1次滤液及无害化滤饼。
7、步骤6：将1次滤液输送到提锂反应池中，利用碱性溶液调节1次滤液的ph值，并对其沉淀物固液分离，得到2次滤液和含有氢氧化铝的沉淀物。
8、步骤7：向2次滤液中加入提锂反应药剂，经过搅拌反应、沉降、过滤、干燥后得到滤饼和3次滤液，滤饼主要含锂。
9、在一些实施例中，步骤1中将大修渣送入破碎机中包括让大修渣依次经过箱式破碎机、颚式破碎机、第一道滚筒球磨机。
10、在一些更具体的实施例中，由箱式破碎机破碎后的大修渣粒径控制在30～50mm、由颚式破碎机破碎后的大修渣粒径控制在5～30mm，由第一道滚筒球磨机研磨后的大修渣经过40目振动筛得到小于40目的大修渣颗粒。
11、在一些实施例中，步骤2中预先装好的水的比例为大修渣质量比的40％～200％，温度为25℃～100℃。
12、在一些实施例中，步骤2中预先装好的研磨球为氧化锆球、氧化铝球、铁球中的一种或多种，研磨球的加入量为大修渣质量比的50％～200％。
13、在一些实施例中，步骤2-4中，湿法滚筒球磨机转速为30r/min～120r/min。
14、在一些实施例中，步骤3中，反应时间为0.5h～5h。
15、在一些实施例中，步骤3中加入的催化反应药剂是硫酸、硫酸铝、硝酸铝、氯化钙中的一种或多种，加入量为大修渣质量比的2％～15％。
16、在一些实施例中，步骤4中，反应时间为0.5h～5h。
17、在一些实施例中，步骤4中加入的无害化药剂可以是氯化钙、次氯酸钙、过氧化氢、氢氧化钠中的一种或多种，加入量为大修渣质量比的2％～15％。
18、在一些实施例中，步骤4中，加入无害化药剂后，在湿法球磨机两端加盖密封，盖上加有排气口，反应产生的气体由排气口排出后，用稀硫酸吸收除杂无害后排空。
19、在一些实施例中，步骤6中所述碱性溶液为氢氧化钠溶液或氨水。
20、在一些更具体的实施例中，氢氧化钠溶液浓度为0.5％～2％，氨水浓度为5％～15％
21、在一些实施例中，步骤7中所述提锂反应药剂为碳酸钠、碳酸镁、碳酸钾中的一种或多种，加入量为大修渣质量比的1％～10％，滤饼包含碳酸锂。
22、在一些实施例中，步骤7中，反应时间为0.5h～5h。
23、在一些实施例中，步骤7中，含锂滤饼采用桨叶干燥、喷雾干燥、闪蒸干燥中的一种进行干燥。
24、另一方面，本发明还提供一种高效资源化处置大修渣的装置，所述装置可以用来执行如前所述的方法，该装置包括以下组件：
25、破碎机组，用于将大修渣破碎为40目以下的颗粒。
26、湿法滚筒球磨机，用于将破碎后的大修渣颗粒与水、研磨球和药剂混合反应；所述药剂包括先后加入的催化反应药剂和无害化药剂。
27、筛分装置，用于分离湿法滚筒球磨机内反应后剩余的研磨球和浆料；剩余的研磨球返回球磨罐再次使用。
28、过滤机，用于将筛分装置筛分出的浆料进行沉降和过滤分离，得到1次滤液及无害化滤饼。
29、提锂反应池，用于在其中利用碱性溶液调节1次滤液的ph值，对其沉淀物固液分离，得到2次滤液和含有氢氧化铝的沉淀物；以及，用于将2次滤液与提锂药剂反应，该反应的产物经过过滤和干燥后得到滤饼和3次滤液，滤饼含锂。
30、本发明采用湿法处理大修渣铝灰，可以有效降低处置过程中的二次污染，提高操作安全系数，缩短工艺流程。本发明采用湿法球磨代替机械搅拌，强化反应及浸出效果，使反应更充分，缩短反应时间，还能提取锂元素，提升资源化利用效果。
1.一种高效资源化处置大修渣的方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤1中将大修渣送入破碎机中包括让大修渣依次经过箱式破碎机、颚式破碎机、第一道滚筒球磨机。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，由箱式破碎机破碎后的大修渣粒径控制在30～50mm、由颚式破碎机破碎后的大修渣粒径控制在5～30mm，由第一道滚筒球磨机研磨后的大修渣经过40目振动筛得到小于40目的大修渣颗粒。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预先装好的水的比例为大修渣质量比的40％～200％，温度为25℃～100℃。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预先装好的研磨球为氧化锆球、氧化铝球、铁球中的一种或多种，研磨球的加入量为大修渣质量比的50％～200％。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述催化反应药剂是硫酸、硫酸铝、硝酸铝、氯化钙中的一种或多种，加入量为大修渣质量比的2％～15％。
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤4中，加入无害化药剂后，在湿法球磨机两端加盖密封，盖上加有排气口，反应产生的气体由排气口排出后，用稀硫酸吸收除杂无害后排空。
8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述无害化药剂是氯化钙、次氯酸钙、过氧化氢、氢氧化钠中的一种或多种，加入量为大修渣质量比的2％～15％。
9.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述提锂反应药剂为碳酸钠、碳酸镁、碳酸钾中的一种或几种，加入量为大修渣质量比的1％～10％，滤饼包含碳酸锂。
10.一种高效资源化处置大修渣的装置，其特征在于，包括以下组件：
