RU2092439C1 - Способ переработки фторсодержащих отходов производства алюминия электролизом - Google Patents
Способ переработки фторсодержащих отходов производства алюминия электролизом Download PDFInfo
- Publication number
- RU2092439C1 RU2092439C1 RU95113577A RU95113577A RU2092439C1 RU 2092439 C1 RU2092439 C1 RU 2092439C1 RU 95113577 A RU95113577 A RU 95113577A RU 95113577 A RU95113577 A RU 95113577A RU 2092439 C1 RU2092439 C1 RU 2092439C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- solution
- fluorine
- treatment
- electrolysis
- production waste
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
Landscapes
- Compounds Of Alkaline-Earth Elements, Aluminum Or Rare-Earth Metals (AREA)
Abstract
Использование: при обработке отходов производства алюминия с целью извлечения из них алюминия частично, щелочных металлов и фтора практически полностью, а также для получения сырьевого материала, содержащего глинозем и энергоноситель. Способ пригоден для утилизации как отработанной футеровки электролизных ванн, так и различных шламов. Сущность: фторосодержащие отходы производства алюминия суспендируют в растворе сульфата алюминия концентрации 40oC165 г/л, нагревают до 50oC100oC и перемешивают в течение 0,5oC4,0 ч до тех пор, пока соединения щелочных металлов и фтора не перейдут в жидкую фазу практически полностью. Затем глиноземуглеродную фракцию (твердый остаток) отделяют одним из известных способов, например фильтрацией, и промывают горячей водой. Глиноземуглеродный остаток и фторидный раствор направляют на переработку. 1 табл.
Description
Изобретение относится к области цветной металлургии и может быть использовано при переработке отходов производства алюминия с целью возврата в производство соединений алюминия, щелочных металлов и фтора, а также углерода. Способ пригоден для утилизации как отработанной футеровки электролизных ванн, так и различных шламов.
Известен способ утилизации отработанной футеровки электролизеров [1] заключающийся в извлечении и возвращении в цикл ценных компонентов, таких, как фториды металлов, щелочь и углерод.
Процесс состоит из нескольких стадий. Отработанную футеровку измельчают до размера частиц ≅ 100 мкм, затем выщелачивают раствором гидроксида натрия (14 г/л) до образования обогащенного фторидом алюминия щелочного раствора и твердого остатка, содержащего углерод. С целью более полного удаления фторидов углеродсодержащий остаток обрабатывают нагретым до 105oC раствором Al2(SO4)3 и H2SO4 (соотношение последних 0,75 1,0). Полученный кислый фтористый раствор отделяют от частиц углерода фильтрованием. Затем раствор перерабатывают в несколько стадий с выделением AlF3 и NaOH. Недостатком способа является то, что процесс выщелачивания ведут в две стадии с использованием реагентов как щелочной, так и кислотной природы. Это усложняем аппаратурное оформление процесса, вызывает дополнительный расход реагентов, увеличивает объемы маточного раствора и промывных вод, подвергаемых затем утилизации и обезвреживанию.
Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ переработки на криолит фторсодетжащих отходов [2] образующихся при улавливании и очистке отходящих газов производства алюминия электролизом. Отходы обрабатывают раствором сульфата алюминия при перемешивании и нагревании в интервале 40 70oC в течение 0,5 3 часа. Затем через полученный таким образом раствор пропускают газообразный HF. Выдерживают атомное отношение F Al ≈ 3, применяют раствор сульфата алюминия с концентрацией 0,03 0,1 М.
К основным недостаткам способа можно отнести следующее. При столь низких значениях концентрации сульфата алюминия невозможно достичь высокой степени извлечения щелочей и в особенности фтора и тем самым решить основную задачу по обезвреживанию и полной утилизации отходов. При снижении концентрации (см. таблицу) до 30,3 г/л, что приблизительно равно 0,09М и таким образом соответствует верхней концентрационной границе (0,1 М) аналога, выход в жидкую фазу уменьшается для фтора до 82,5% а для оксида натрия до 94,4% Кроме того, получение используемого в аналоге HF в свою очередь сопровождается образованием экологически опасного отхода, фторгипса, и тем самым снижается эффективность способа переработки фторсодержащих отходов.
Техническим результатом изобретения является разделение отходов производства алюминия на криолитофторидную и углеродглиноземную фракции. Первая фракция технологический раствор, пригодный для дальнейшей переработки. И вторая твердый углероглиноземный остаток, который может быть использован, например, в качестве добавки к сырью в спекательном способе производства глинозема или в качестве пигмента в антикоррозионных покрытиях, или просто как экологически чистое топливо, или в каком-либо ином качестве. Таким образом, решается техническая задача изобретения: разделить отходы производства алюминия на фракции, пригодные к полной утилизации наиболее ценных компонентов, в них содержащихся.
Технический результат достигается тем, что в способе переработки твердых отходов производства алюминия на криолитфторидную и глиноземуглеродную фракции свежий шлам, например шлам влажной газоочистки или старый шлам со шламового поля, суспендируют в растворе сульфата алюминия концентрации 40 165 г/л, нагревают до 50 100oC и перемешивают в течение 0,5 4,0 ч до тех пор, пока соединения щелочных металлов и фтора не перейдут в жидкую фазу практически полностью. Затем глиноземуглеродную фракцию (твердый остаток) отделяют одним из известных способов, например фильтрацией, и промывают горячей водой. Глиноземуглеродный остаток и фторидный раствор направляют на переработку.
Сущность изобретения заключается в том, что применение по способу раствора сульфата алюминия в определенном интервале концентрации делает эффективным одностадийное разделение твердых отходов на криолитфторидную и глиноземуглеродную фракции: приготавливают суспензию из шлама, твердого отхода производства алюминия и раствора сульфата алюминия, нагревают и перемешивают до тех пор, пока твердый остаток, глиноземуглеродная фракция не будет освобождена от фторидов щелочных металлов и алюминия практически полностью. Образование новой фазы, водного раствора, в который переходит криолитфторидная фракция твердых отходов, становится возможным благодаря тому, что создаются условия для образования и растворения в водной среде химических соединений: фторсульфата алюминия, сульфатов щелочных металлов и др. Именно об этом свидетельствуют данные, приведенные в таблице.
Осуществляют способ следующим образом. Навеску высушенного (не обязательно) шлама и определенный объем раствора сульфата алюминия загружают при перемешивании в реактор и нагревают в течение 0,5 4,0 ч при температуре 50 100oC. Обработанный таким образом шлам отделяют и промывают горячей водой.
Была составлена представительная партия шлама со шламового поля одного из крупных заводов отрасли. Сухая часть высушенного при 105oC шлама содержала, мас. Al2O3 8,4; F 12,3; Na2O 9,9; K2O 0,32; CaO 0,77% MgO 0,49% Fe2O3 1,2; SiO2 2,0; прочее в основном углерод. Результаты опытов представлены в таблице.
Пример осуществления способа. 5 г сухого шлама, 40 см3 раствора Al2(SO4)3, концентрации 164,2 г/л и 40 см3 воды загрузили в реактор и перемешивали в течение 4 ч при t 98oC. Затем суспензию профильтровали, твердый остаток промыли на фильтре 250 см3 горячей воды и высушивали при 105oC. Твердый остаток содержал, масс. Al2O3 7,4; Na2O 0,47; F 0,26. Степень извлечения оксида натрия 97% фтора 98%
Приведенные в таблице данные подтверждают высокую эффективность предлагаемого способа переработки твердых отходов производства алюминия на криолитфторидную и глиноземуглеродную фракции: выход в жидкую фазу оксида натрия и фтора достигает 98%
Таким образом, предлагаемый способ позволяет использовать отходы текущего производства и вернуть в технологический процесс со шламовых полей огромные запасы щелочей, фтора, глинозема и углерода, а окружающую среду освободить от высокотоксичных загрязнителей.
Приведенные в таблице данные подтверждают высокую эффективность предлагаемого способа переработки твердых отходов производства алюминия на криолитфторидную и глиноземуглеродную фракции: выход в жидкую фазу оксида натрия и фтора достигает 98%
Таким образом, предлагаемый способ позволяет использовать отходы текущего производства и вернуть в технологический процесс со шламовых полей огромные запасы щелочей, фтора, глинозема и углерода, а окружающую среду освободить от высокотоксичных загрязнителей.
Claims (1)
- Способ переработки фторсодержащих отходов производства алюминия электролизом, включающий выщелачивание их раствором сульфата алюминия при повышенной температуре и разделение жидкой и твердой фаз, отличающийся тем, что раствор сульфата алюминия берут с концентрацией 40 165 г/л и выщелачивание ведут при 50 100oС.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU95113577A RU2092439C1 (ru) | 1995-08-09 | 1995-08-09 | Способ переработки фторсодержащих отходов производства алюминия электролизом |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU95113577A RU2092439C1 (ru) | 1995-08-09 | 1995-08-09 | Способ переработки фторсодержащих отходов производства алюминия электролизом |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU95113577A RU95113577A (ru) | 1997-08-20 |
RU2092439C1 true RU2092439C1 (ru) | 1997-10-10 |
Family
ID=20170780
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU95113577A RU2092439C1 (ru) | 1995-08-09 | 1995-08-09 | Способ переработки фторсодержащих отходов производства алюминия электролизом |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2092439C1 (ru) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2643675C1 (ru) * | 2016-12-16 | 2018-02-05 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Иркутский национальный исследовательский технический университет" (ФГБОУ ВО "ИРНИТУ") | Способ переработки отработанной теплоизоляционной футеровки алюминиевого электролизера |
RU2742864C2 (ru) * | 2016-06-24 | 2021-02-11 | Энджитек Текнолоджиз С.п.А. | Способ обработки твердого углеродсодержащего материала, содержащего алюминий, фториды и ионы натрия |
RU2805533C1 (ru) * | 2022-12-14 | 2023-10-18 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-исследовательский центр Энерго-ресурсосберегающие технологии" | Способ комплексной переработки растворов газоочистки алюминиевого производства |
-
1995
- 1995-08-09 RU RU95113577A patent/RU2092439C1/ru active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
US, патент, 4889695, кл. C 01 B 31/02,1989. JP, патент, 50-15237, кл. C 01 F 7/54, 1975. * |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2742864C2 (ru) * | 2016-06-24 | 2021-02-11 | Энджитек Текнолоджиз С.п.А. | Способ обработки твердого углеродсодержащего материала, содержащего алюминий, фториды и ионы натрия |
RU2643675C1 (ru) * | 2016-12-16 | 2018-02-05 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Иркутский национальный исследовательский технический университет" (ФГБОУ ВО "ИРНИТУ") | Способ переработки отработанной теплоизоляционной футеровки алюминиевого электролизера |
RU2805533C1 (ru) * | 2022-12-14 | 2023-10-18 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-исследовательский центр Энерго-ресурсосберегающие технологии" | Способ комплексной переработки растворов газоочистки алюминиевого производства |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4031184A (en) | Process for reclaiming cement kiln dust and recovering chemical values therefrom | |
CN109179464A (zh) | 一种二次铝灰高效清洁资源化利用的方法 | |
US4889695A (en) | Reclaiming spent potlining | |
US4237102A (en) | Process for obtaining pure alumina by the hydrochloric attack of aluminous ores and extraction of the impurities by means of a sulphuric treatment | |
CN113443643B (zh) | 一种协同处理铝灰、炭渣及脱硫石膏渣的方法 | |
Meng et al. | Recovery of titanium from undissolved residue (tionite) in titanium oxide industry via NaOH hydrothermal conversion and H2SO4 leaching | |
US4241030A (en) | Continuous process for obtaining pure alumina from an acidic liquor originating from the chlorosulphuric attack of an aluminous ore and for the purification of the liquor which has been freed from alumina | |
CA1160059A (en) | Method and installation for scrubbing the flues for recovering the salts in a process for the production of secondary aluminum | |
RU2092439C1 (ru) | Способ переработки фторсодержащих отходов производства алюминия электролизом | |
RU2630117C1 (ru) | Способ переработки отработанной углеродной футеровки алюминиевого электролизера | |
CA2327878C (en) | Recycling of spent pot linings | |
RU2472865C1 (ru) | Способ переработки фторсодержащих отходов электролитического производства алюминия | |
JPH1150168A (ja) | 光学ガラス汚泥からレアアースメタル成分を回収する方法 | |
RU2429198C1 (ru) | Способ переработки твердых фторуглеродсодержащих отходов электролитического производства алюминия | |
KR950009005B1 (ko) | 석탄의 광물질 제거 | |
RU2643675C1 (ru) | Способ переработки отработанной теплоизоляционной футеровки алюминиевого электролизера | |
RU2479492C2 (ru) | Способ очистки сточных вод | |
KR950013314B1 (ko) | 폐수중 불소처리 잔사의 재처리방법 | |
RU2609478C1 (ru) | Способ переработки отработанной футеровки алюминиевого электролизёра | |
JP5258766B2 (ja) | 固体状廃液又は懸濁液中の物質を含有する廃液中でラジウムを安定化する方法 | |
RU2100072C1 (ru) | Способ извлечения платины и рения из отработанных платинорениевых катализаторов | |
RU2479493C2 (ru) | Способ очистки сточных вод | |
RU2334802C2 (ru) | Способ извлечения и концентрирования тория из отработанного расплава солевого оросительного фильтра - отхода производства хлорной переработки лопаритового концентрата | |
NO164665B (no) | Fremgangsmaate for gjenvinning av aluminium fra avfallsmateriale. | |
JP3717869B2 (ja) | 廃棄物の安定化処理方法及び廃棄物の安定化処理物 |