中國鋁工業(yè)在世界上已占據(jù)舉足輕重的地位，令全世界矚目和關注。盡管電解鋁具有很多優(yōu)越的性能和用途，但在其生產(chǎn)過程中除排放出大量的溫室氣體外，還排放出對環(huán)境有害的固體廢棄物——廢槽襯。鋁電解廢內襯包括碳素材料和耐火材料兩大類，碳素材料主要是邊部炭塊與陰極炭塊。耐火材料主要以耐火磚、防滲料、保溫材料為主。為了鋁工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，對其固體廢棄物進行無害化處理和綜合利用已成為世界各國環(huán)保部門和各大鋁業(yè)公司普遍關注的科學問題，尤其是廢陰極炭塊的處理回收。廢陰極炭塊中含有可溶的氟化物和氰化物，可以污染地表水和地下水，并且釋放出有害的氣體，污染大氣，對動植物生長有較大危害，使動物骨骼／植物組織 變黑、壞死，影響農(nóng)業(yè)生態(tài)平衡，使農(nóng)作物減產(chǎn)。我國《危險廢棄物的鑒別標準——浸出毒性 鑒別》（GB5085–2007）規(guī)定浸出液含氟濃度在50mg/L以上即為危險廢棄物。按此標準進行評價電解槽廢舊槽內襯屬于危險廢棄物必須進行無害化處理。

廢陰極炭塊中，電解質組分的潛在價值超過碳組分的潛在價值。在回收成本相近 的前提下，應該優(yōu)先回收電解質組分。廢陰極炭塊的碳組分的潛在價值很難被以“碳素”利用的形式回收，若以燃料的形式體現(xiàn)碳組分的潛在價值，而不回收其中的氟鹽，那么就沒有 抓住其主要經(jīng)濟價值。每外排1噸廢陰極炭塊，相當于丟棄電解質約300公斤，丟棄陰極碳約 630公斤，同時有約l50公斤有害氟化物和2公斤氰化物，威脅著生態(tài)環(huán)境。鋁電解廢陰極炭 塊是鋁電解生產(chǎn)過程中不可避免的固體廢物，年產(chǎn)10萬噸鋁，就要產(chǎn)出約1300噸廢陰極炭 （包括側部炭）�？梢钥紤]一同處理。

關于廢槽襯炭塊無害化和資源化的研究，國內外已有較多報道。概括起來，對廢槽 襯炭塊處理的主要方法有兩類：一類是濕法，即在水溶液中脫氟，并回收氟化鹽。采用酸浸、 堿浸或鹽浸等水溶液對廢槽襯炭塊進行處理的方法，先把氟化鹽從廢槽襯炭塊中浸出到水 溶液中，再進一步從水溶液中回收氟化鹽或進行無害化處理。另一類是火法，即用氧化焙 燒、還原焙燒和真空焙燒等高溫作業(yè)進行處理，使得廢陰極炭塊中的氟化鹽以揮發(fā)，再吸收 來回收，實現(xiàn)廢陰極炭塊與氟鹽的回收利用。

濕式處理方法已有很多報道：例如美國鋁業(yè)公司(Alcoa)開發(fā)了回收廢槽襯的方 法。其專利US 4889695詳細公開了該方法，具體操作是將廢槽襯破碎至100目以下，用堿液 浸出生成富含氟化物的堿液和含碳的固體殘渣；過濾，回收濾餅細磨、加入酸解槽進行浸 出，使耐火材料成分溶解進入溶液，分離出不溶的碳。專利CN201210511681 .9一種電解槽大 修槽渣廢陰極炭塊的回收利用方法，包括下述步驟：a、對電解槽大修槽渣進行分選，選出其 中的廢陰極炭塊；b、對廢陰極炭塊進行水浸，得到浸泡散開的粉料和塊料，將其中的塊料選 出，選出的塊料通過破碎，再次水浸，再次選出其中的塊料干燥后作為制作陰極炭塊的骨料 ，剩余的 粉料進行磨粉處理 ，再浮選 ，得到碳粉。這類濕式處理方法中，不產(chǎn)生粉塵，廢槽襯炭塊處理后能滿足生產(chǎn)基本要求，但流程較復 雜，處理成本相對較高，最主要是沒有結合鋁電解廠的實際。

干式處理方法，就是在較高溫度下處理，即火法。專利US 6498282中描述：美國能 源部(US . DOE)開發(fā)了在石墨電弧爐中處理廢槽襯的方法。該法將廢槽襯破碎、加入鐵氧化 物制成團塊料；將團塊料在電弧爐中熔煉，氧化分解廢槽襯、還原鐵氧化物，得到金屬鐵和 不含氟、氰的殘渣；含氟化物、CO和CO2的氣體先進入后燃燒器除去CO，再通過凈化器回收氟 化鈉、H F后排空。干式處理方法要產(chǎn)生一定量的粉塵， 廢槽襯炭塊處理后炭塊石墨化程度提高，不僅能滿足生產(chǎn)基本要求，還進一步提升產(chǎn)品的 質量。具有直接能耗低、效率高、流程短等優(yōu)點，處理成本與其它方法相比較低�；鸱ㄌ幚戆� 廢槽襯炭塊中的氟化鹽含量降至0 .01%以下，且不產(chǎn)生氰化氫氣體的二次污染和安全問題。

所有這些方法都與鋁電解廠的實際相差甚遠。鋁電解廠屬于火法，其廠區(qū)沒有工 業(yè)污水（含有害水溶離子的水）產(chǎn)出，也沒有工業(yè)污水處理工序（除去有害水溶離子）。干式 處理方法，有一些結合炭素生產(chǎn)的發(fā)明，但要對廢陰極炭處理，需要增加很多設備與額外的 能量消耗，沒有利用鋁電解產(chǎn)出煙氣攜帶的熱。廢陰極炭屬于危險廢棄物，國家規(guī)定要有運 輸與處理資質的企業(yè)才能從鋁電解廠取出廢陰極炭，否則只能在原廠區(qū)無害化。