EA015635B1 - Method for processing solid wastes from sludge in aluminum production - Google Patents

Method for processing solid wastes from sludge in aluminum production Download PDF

Info

Publication number
EA015635B1
EA015635B1 EA201001512A EA201001512A EA015635B1 EA 015635 B1 EA015635 B1 EA 015635B1 EA 201001512 A EA201001512 A EA 201001512A EA 201001512 A EA201001512 A EA 201001512A EA 015635 B1 EA015635 B1 EA 015635B1
Authority
EA
Eurasian Patent Office
Prior art keywords
sludge
briquettes
aluminum production
processing solid
solid wastes
Prior art date
Application number
EA201001512A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
EA201001512A1 (en
Inventor
Хайдар Сафиев
Шералишо Олимович Кабиров
Эдуард Афанасьевич Янко
Бозорали Сатторович Азизов
Хуршед Абдумуминович Мирпочаев
Надим Пулатович Мухамедиев
Джура Рахимназарович Рузиев
Мухаммадсобир Дустбоев
Мухамади Умурзокович Бердиев
Original Assignee
Гу "Нии Металлургии" Гуп "Талко"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Гу "Нии Металлургии" Гуп "Талко" filed Critical Гу "Нии Металлургии" Гуп "Талко"
Priority to EA201001512A priority Critical patent/EA015635B1/en
Publication of EA201001512A1 publication Critical patent/EA201001512A1/en
Publication of EA015635B1 publication Critical patent/EA015635B1/en

Links

Landscapes

  • Treatment Of Sludge (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)

Abstract

The invention relates to non-ferrous metallurgy, in particular to methods for processing solid wastes from sludge in aluminum production. The method provides thermal treatment of solid wastes of sludge premixed with cellulose-containing material and surfactants with subsequent grinding and deironing resulting to produce cryolite–aluminous mixture with carbon content being at least 1.5-2.0 wt%.

Description

Изобретение относится к цветной металлургии, а именно к способам переработки твердых отходов шламового поля производства алюминия.The invention relates to ferrous metallurgy, and in particular to methods for processing solid waste from a slurry field for aluminum production.

Известен способ переработки отходов шламового поля, который позволяет выделить полезные составляющие путем превращения сульфатов в карбонаты и флотацией отделить уголь от криолита и глинозема [1]. Однако этот способ получения криолит-глиноземной смеси требует предварительной отмывки шлама от сульфатов и карбонатов с последующей флотацией шлама.A known method of processing waste sludge field, which allows you to select useful components by converting sulfates into carbonates and flotation to separate coal from cryolite and alumina [1]. However, this method of obtaining a cryolite-alumina mixture requires preliminary washing of the sludge from sulfates and carbonates, followed by flotation of the sludge.

Способ переработки твердых отходов шламового поля алюминиевого производства [2] предусматривает спекание шлама при температуре 750-850°С и постоянном доступе воздуха в течение 20-40 мин. Полученный спек измельчают, выщелачивают водой при 70-80°С и соотношении Т:Ж от 1:3 до 1:5 в течение 30-90 мин. Пульпу фильтруют, раствор, содержащий алюминат натрия, используют в качестве щелочного коагулянта для очистки питьевых и сточных вод, а осадок, содержащий криолит и глинозем, высушивают при 150°С в течение 30-60 мин и используют в качестве сырья для производства алюминия.A method for processing solid waste from a sludge field of aluminum production [2] provides for sintering of sludge at a temperature of 750-850 ° C and constant access of air for 20-40 minutes. The resulting cake is ground, leached with water at 70-80 ° C and a ratio of T: W from 1: 3 to 1: 5 for 30-90 minutes. The pulp is filtered, a solution containing sodium aluminate is used as an alkaline coagulant for the treatment of drinking and wastewater, and the precipitate containing cryolite and alumina is dried at 150 ° C for 30-60 minutes and used as raw material for aluminum production.

Недостатком данного способа является необходимость отмывки полученного продукта от сульфатов и алюмината натрия и дальнейшей сушки полученной криолит-глиноземной смеси, что ведет к увеличению трудозатрат и удорожанию продукта.The disadvantage of this method is the necessity of washing the resulting product from sulfates and sodium aluminate and further drying the resulting cryolite-alumina mixture, which leads to an increase in labor costs and higher cost of the product.

Наиболее близким к заявленному изобретению является способ переработки твердых отходов шламового поля производства алюминия [3]. Шлам после естественной сушки смешивают с 20-40% раствором ПАВ в соотношении Т:Ж от 7:1 до 10:1, формуют в брикеты, которые высушивают при температуре 100-150°С в течение 1-3 ч и подвергают термической обработке (спеканию) при температуре 750-1000°С в течение 2-4 ч с принудительным удалением продуктов сгорания. Брикеты после спекания (спек) охлаждают в естественных условиях, измельчают, просеивают и подвергают обезжелезиванию - полученную таким образом криолит-глиноземную смесь с содержанием углерода менее 1,5-2,0 мас.% используют в качестве сырья для производства алюминия. К недостаткам данного способа относятся: неравномерность спекания, приводящая к неоднородности химического состава центральных и периферийных частей брикета, а также высокая плотность и низкая пористость брикетов, затрудняющая последующее их измельчение. К тому же данный способ не предусматривает утилизацию тепла уходящих газов и их очистку с улавливанием соединений фтора.Closest to the claimed invention is a method of processing solid waste from a slurry field of aluminum production [3]. Sludge after natural drying is mixed with a 20-40% surfactant solution in a ratio of T: W from 7: 1 to 10: 1, formed into briquettes, which are dried at a temperature of 100-150 ° C for 1-3 hours and subjected to heat treatment ( sintering) at a temperature of 750-1000 ° C for 2-4 hours with forced removal of combustion products. After sintering (sintering) briquettes are cooled under natural conditions, crushed, sieved and iron removed - the cryolite-alumina mixture obtained in this way with a carbon content of less than 1.5-2.0 wt.% Is used as a raw material for aluminum production. The disadvantages of this method include: uneven sintering, leading to heterogeneous chemical composition of the central and peripheral parts of the briquette, as well as high density and low porosity of the briquettes, which complicates their subsequent grinding. In addition, this method does not provide for the utilization of the heat of the exhaust gases and their purification with the capture of fluorine compounds.

С целью устранения имеющихся недостатков разработан способ, предусматривающий предварительное внесение в шлам целлюлозосодержащих материалов, сгорание которых в процессе термической обработки обеспечивает достаточно полное и равномерное выгорание углерода по всему объему брикета и высокую пористость брикета.In order to eliminate the existing disadvantages, a method has been developed that involves the preliminary introduction of cellulose-containing materials into the sludge, the combustion of which during heat treatment provides a fairly complete and uniform carbon burnout throughout the entire briquette volume and high briquette porosity.

Способ осуществляют следующим образом.The method is as follows.

Шлам после естественной сушки перемешивают с целлюлозосодержащим материалом (отходы переработки древесины - опилки, стружки, щепа; измельченные стебли хлопчатника; сухая листва и т.д.) в количестве 1-3% от массы шлама и 20-40% раствором ПАВ в соотношении Т:Ж от 7:1 до 10:1. Полученную массу формуют в брикеты и высушивают. Сушку сформованных брикетов осуществляют в зависимости от погодно-климатических условий либо в естественных условиях, либо при 100-150°С в течение 1-3 ч. Высушенные брикеты подвергают термической обработке (обжигу), в результате которой протекают различные физико-химические процессы, в т.ч. интенсивное сгорание углерода. Обжиг производят при 750-1000°С в течение 2-4 ч при постоянном доступе воздуха и принудительном удалении продуктов сгорания, которые с целью утилизации тепла и улавливания соединений фтора пропускают через теплообменники и содовый раствор. После естественного охлаждения брикеты измельчают, пропускают через сито и подвергают обезжелезиванию в электромагнитном уловителе. Полученная криолит-глиноземная смесь, содержащая до 1,5-2 мас.% углерода, может быть использована в качестве сырья для производства алюминия и укрывного материала для анодного массива электролизеров.The sludge after natural drying is mixed with cellulose-containing material (wood processing waste - sawdust, wood shavings, wood chips; chopped cotton stalks; dry foliage, etc.) in an amount of 1-3% by weight of the sludge and 20-40% surfactant solution in a ratio of T : W from 7: 1 to 10: 1. The resulting mass is molded into briquettes and dried. Molded briquettes are dried depending on weather and climatic conditions, either under natural conditions or at 100-150 ° C for 1-3 hours. The dried briquettes are subjected to heat treatment (firing), as a result of which various physicochemical processes proceed including intense combustion of carbon. Firing is carried out at 750-1000 ° C for 2-4 hours with constant air access and forced removal of combustion products, which are passed through heat exchangers and soda solution in order to recover heat and trap fluorine compounds. After natural cooling, the briquettes are crushed, passed through a sieve and subjected to iron removal in an electromagnetic trap. The resulting cryolite-alumina mixture containing up to 1.5-2 wt.% Carbon can be used as raw material for the production of aluminum and covering material for the anode array of electrolyzers.

Пример.Example.

100 кг шлама, содержащего после высушивания в естественных условиях, мас.%: криолит 26,7, глинозем 18,2, углерод 27,3, сульфат натрия 8,4, карбонат и бикарбонат натрия 6,1, фторид натрия 3,8, оксиды железа 0,8, диоксид кремния 0,7 и влага 2,5; смешали последовательно с 1,5 кг древесных опилок и раствором ПАВ, полученным перемешиванием 10 л воды с 2 кг лигносульфоната натрия. Из полученной массы были сформованы брикеты, которые были высушены в сушильной камере при температуре 120°С в течение 2 ч. Затем брикеты были помещены в печь, где происходил их обжиг при температуре 750-1000°С в течение 4 ч при постоянном доступе воздуха и принудительном удалении продуктов сгорания. Продукты сгорания пропускали через теплообменник и направляли в систему газоочистки электролизного производства, в которой из газообразных продуктов извлекали до 99% фтористых соединений.100 kg of sludge containing, after drying under natural conditions, wt.%: Cryolite 26.7, alumina 18.2, carbon 27.3, sodium sulfate 8.4, sodium carbonate and bicarbonate 6.1, sodium fluoride 3.8, iron oxides 0.8, silicon dioxide 0.7 and moisture 2.5; mixed sequentially with 1.5 kg of sawdust and a surfactant solution obtained by mixing 10 l of water with 2 kg of sodium lignosulfonate. Briquettes were formed from the resulting mass, which were dried in a drying chamber at a temperature of 120 ° C for 2 hours. Then, the briquettes were placed in a furnace, where they were fired at a temperature of 750-1000 ° C for 4 hours with constant access of air and forced removal of combustion products. The combustion products were passed through a heat exchanger and sent to a gas purification system of electrolysis production, in which up to 99% of fluoride compounds were extracted from gaseous products.

Брикеты после обжига охлаждали в естественных условиях до температуры окружающей среды, затем дробили и пропускали через электромагнитный уловитель. Полученная криолит-глиноземная смесь содержала, мас.%: криолит 28,5, глинозем 41,2, углерод 1,1, сульфат натрия 2,8, фторид натрия 8,4, оксид натрия 9,3, оксиды железа 1,2, диоксид кремния 1,1.After firing, the briquettes were cooled in natural conditions to ambient temperature, then crushed and passed through an electromagnetic trap. The obtained cryolite-alumina mixture contained, wt.%: Cryolite 28.5, alumina 41.2, carbon 1.1, sodium sulfate 2.8, sodium fluoride 8.4, sodium oxide 9.3, iron oxides 1.2, silicon dioxide 1.1.

Способ позволяет осуществить переработку отходов шламового поля с получением сырья для производства алюминия и укрывного материала для анодного массива электролизеров, что ведет к снижению себестоимости продукции и улучшению экологической обстановки.The method allows for the processing of sludge field waste to obtain raw materials for the production of aluminum and covering material for the anode array of electrolyzers, which leads to lower production costs and improved environmental conditions.

- 1 015635- 1 015635

Источники информации:Information sources:

1. Патент на изобретение Т1 147. Способ переработки отходов шламового поля производства алюминия.1. Patent for the invention of T1 147. A method of processing waste sludge field of aluminum production.

2. Евразийский патент № 003660. Способ переработки твердых отходов шламового поля алюминиевого производства. С22В 7/002. Eurasian patent No. 003660. A method for processing solid waste from a slurry field of aluminum production. С22В 7/00

3. Малый патент на изобретение ΊΊ 345. Способ переработки твердых отходов шламового поля производства алюминия.3. Small patent for invention No. 345. A method for processing solid waste from a slurry field of aluminum production.

Claims (2)

1. Способ переработки твердых отходов шламового поля производства алюминия, заключающийся в том, что шлам после высушивания в естественных условиях смешивают с 20-40% раствором ПАВ в соотношении Т:Ж от 7:1 до 10:1, формуют в брикеты, которые высушивают при температуре 100-150°С в течение 1-3 ч и подвергают термической обработке при температуре 750-1000°С в течение 2-4 ч с принудительным удалением продуктов сгорания, после естественного охлаждения брикеты измельчают, просеивают, подвергают обезжелезиванию и получают криолит-глиноземную смесь с содержанием углерода менее 1,5-2,0 мас.%, отличающийся тем, что шлам предварительно перемешивают с целлюлозосодержащим материалом в количестве 1-3% от массы шлама, а продукты сгорания пропускают через теплообменники и содовый раствор.1. A method of processing solid waste from the slurry field of aluminum production, which consists in the fact that the slurry, after drying under natural conditions, is mixed with a 20-40% surfactant solution in a ratio T: W from 7: 1 to 10: 1, formed into briquettes that are dried at a temperature of 100-150 ° C for 1-3 hours and subjected to heat treatment at a temperature of 750-1000 ° C for 2-4 hours with forced removal of combustion products, after natural cooling, the briquettes are crushed, sieved, subjected to iron removal and get cryolite - alumina mixture containing m less carbon 1.5-2.0 wt.%, characterized in that the sludge is pre-mixed with the cellulose-containing material in an amount of 1-3% by weight of the slurry, and the combustion products are passed through heat exchangers and sodium carbonate solution. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что брикеты после формования высушивают в естественных условиях.2. The method according to claim 1, characterized in that the briquettes after molding are dried in vivo.
EA201001512A 2010-09-24 2010-09-24 Method for processing solid wastes from sludge in aluminum production EA015635B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EA201001512A EA015635B1 (en) 2010-09-24 2010-09-24 Method for processing solid wastes from sludge in aluminum production

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EA201001512A EA015635B1 (en) 2010-09-24 2010-09-24 Method for processing solid wastes from sludge in aluminum production

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EA201001512A1 EA201001512A1 (en) 2011-10-31
EA015635B1 true EA015635B1 (en) 2011-10-31

Family

ID=44925768

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EA201001512A EA015635B1 (en) 2010-09-24 2010-09-24 Method for processing solid wastes from sludge in aluminum production

Country Status (1)

Country Link
EA (1) EA015635B1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4113832A (en) * 1977-11-28 1978-09-12 Kaiser Aluminum & Chemical Corporation Process for the utilization of waste materials from electrolytic aluminum reduction systems
RU2068452C1 (en) * 1992-06-22 1996-10-27 Институт химии им.В.И.Никитина АН Республики Таджикистан Method for reprocessing of aluminum production slurry zone wastes
RU2167210C2 (en) * 1999-07-13 2001-05-20 Акционерное общество открытого типа "Всероссийский алюминиево-магниевый институт" Technology of processing of carbonic slime removed from system of electrolytic winning of aluminum
EA003660B1 (en) * 2001-08-03 2003-08-28 Отдел Водных Проблем И Экологии Ан Рт Method for processing solid wastes from sludge in aluminum production

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4113832A (en) * 1977-11-28 1978-09-12 Kaiser Aluminum & Chemical Corporation Process for the utilization of waste materials from electrolytic aluminum reduction systems
RU2068452C1 (en) * 1992-06-22 1996-10-27 Институт химии им.В.И.Никитина АН Республики Таджикистан Method for reprocessing of aluminum production slurry zone wastes
RU2167210C2 (en) * 1999-07-13 2001-05-20 Акционерное общество открытого типа "Всероссийский алюминиево-магниевый институт" Technology of processing of carbonic slime removed from system of electrolytic winning of aluminum
EA003660B1 (en) * 2001-08-03 2003-08-28 Отдел Водных Проблем И Экологии Ан Рт Method for processing solid wastes from sludge in aluminum production

Also Published As

Publication number Publication date
EA201001512A1 (en) 2011-10-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109516775A (en) A kind of coal chemical industry gasification slag fired brick and preparation method thereof
KR100875195B1 (en) Manufacturing method of ceramic clay brick using waste battery crushed powder
CN104072189B (en) The method of light porous agglomerated material is manufactured with red mud and plant residue
CN104495899A (en) Method for synergic resource utilization of acetylene sludge and coal ash
CN106238439B (en) The method that defluorinate is evaporated in vacuo in aluminium electrolytic tank
CN108424037B (en) Raw material for producing carbon and graphite products by using aluminum electrolysis waste cathode and preparation method thereof
CN108585564B (en) System and method for co-processing electrolytic aluminum waste residues and co-producing double quick cement by cement kiln
CN103466661B (en) One kind utilizes potassium feldspar calcium sulfate mineralising CO2The method of co-producing sulfuric acid potassium
CN1944602A (en) Method for one-step producing biomassfuel, biological haydite and active carbon using high wet mixed city garbage as raw material
CN101215142A (en) Bayer process red mud composite brick and producing method thereof
CN104692768A (en) Coal gangue and shale hollow brick with excellent frost resistance and manufacturing method thereof
CN1935656A (en) Method for producing magnesium salt utilizing exhaust gas and waste calcined dolomite for smelting magnesium by silicon-thermal method
CN108793968A (en) A kind of preparation method of high-strength environment-friendly brick
CN111807731B (en) Method for cooperatively treating chlor-alkali salt mud in cement kiln
CN1321894C (en) Comprehensive method of utilizing magnesium smelting afterheat in producing magnesia and calcium carbonate
JP2004299955A (en) Method of producing cement utilizing waste
CN106810094B (en) The system and method for cement joint production sulphur is prepared using municipal waste and Industrial Solid Waste
EA015635B1 (en) Method for processing solid wastes from sludge in aluminum production
CN101780969B (en) Alumina carbon mother liquid processing method
CN109022094A (en) A kind of biomass fuel pellet and production technology
CN1295409C (en) Brick production method using basalt for substitution of clay
CN1299992C (en) High purity magnesium oxide cleaning production method
JP2006198601A (en) Method for recycling apricot vinegar liquid and oyster shell as highly functional resource
CN109250735A (en) A method of recycling trade waste boron mud
CN100368295C (en) Method for producing light magnesium carbonate by utilizing magnesite tailings

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s)

Designated state(s): AM AZ BY KG MD TM

MM4A Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s)

Designated state(s): KZ TJ RU