RU2363748C2 - Method of producing aluminium - Google Patents

Method of producing aluminium Download PDF

Info

Publication number
RU2363748C2
RU2363748C2 RU2006133309/02A RU2006133309A RU2363748C2 RU 2363748 C2 RU2363748 C2 RU 2363748C2 RU 2006133309/02 A RU2006133309/02 A RU 2006133309/02A RU 2006133309 A RU2006133309 A RU 2006133309A RU 2363748 C2 RU2363748 C2 RU 2363748C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
aluminum
solution
ionic liquid
ions
complex
Prior art date
Application number
RU2006133309/02A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2006133309A (en
Inventor
Раймонд Уолтер ШО (AU)
Раймонд Уолтер ШО
Original Assignee
Текнолоджикал Ресорсиз Пти. Лимитед
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
Priority claimed from AU2004900768A external-priority patent/AU2004900768A0/en
Application filed by Текнолоджикал Ресорсиз Пти. Лимитед filed Critical Текнолоджикал Ресорсиз Пти. Лимитед
Publication of RU2006133309A publication Critical patent/RU2006133309A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2363748C2 publication Critical patent/RU2363748C2/en

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B3/00—Extraction of metal compounds from ores or concentrates by wet processes
    • C22B3/04—Extraction of metal compounds from ores or concentrates by wet processes by leaching
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B21/00—Obtaining aluminium
    • C22B21/0015—Obtaining aluminium by wet processes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B3/00—Extraction of metal compounds from ores or concentrates by wet processes
    • C22B3/20—Treatment or purification of solutions, e.g. obtained by leaching
    • C22B3/26—Treatment or purification of solutions, e.g. obtained by leaching by liquid-liquid extraction using organic compounds
    • 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

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Geology (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Electrolytic Production Of Metals (AREA)
  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
  • Compounds Of Alkaline-Earth Elements, Aluminum Or Rare-Earth Metals (AREA)

Abstract

FIELD: chemistry.
SUBSTANCE: invention relates to the method of producing aluminium and aluminium-containing materials from solid aluminium-containing raw materials. The method involves leaching aluminium-containing raw material with a leaching solution and formation of an aqueous solution, containing aluminium ions, extraction of aluminium ions from the aqueous solution by contacting the aqueous solution with an organic reagent and movement of aluminium ions into the organic reagent and formation of an aluminium complex and extraction of aluminium or aluminium-containing material from the aluminium complex. The stage of extracting aluminium involves displacement of aluminium ions from the aluminium complex by contacting the aluminium complex with the aqueous solution, and then extraction of aluminium or aluminium-containing material. The solution, used on this stage, is more acidic than the initial leaching solution, and has limited aluminium solubility.
EFFECT: reduced capital costs and possibility of processing mediocre bauxites.
25 cl, 1 dwg

Description

Настоящее изобретение относится к способу получения алюминия и алюминийсодержащих материалов.The present invention relates to a method for producing aluminum and aluminum-containing materials.

Термин «алюминийсодержащие материалы» охватывает в качестве примеров глинозем, гидрооксид алюминия, хлорид алюминия и тригидрат алюминия.The term "aluminum-containing materials" covers, by way of example, alumina, aluminum hydroxide, aluminum chloride and aluminum trihydrate.

Процесс Байера для получения глинозема из алюминийсодержащих сырьевых материалов, таких как боксит, и процесс Холла-Эру для электролитического получения алюминия из глинозема являются единственным коммерчески значимым технологическим маршрутом получения металлического алюминия из алюминийсодержащих сырьевых материалов. Этот технологический маршрут также используют для получения глинозема и гидрооксида алюминия для других областей применения.The Bayer process for producing alumina from aluminum-containing raw materials such as bauxite, and the Hall-Heroux process for electrolytically producing aluminum from alumina are the only commercially significant technological route for producing metal aluminum from aluminum-containing raw materials. This process route is also used to produce alumina and aluminum hydroxide for other applications.

Однако несмотря на то, что указанный выше технологический маршрут является эффективным, у него есть недостатки, связанные с высокими капитальными затратами, пригодностью только для высококачественного боксита и лишь посредственной чистотой получаемых металлического алюминия и других алюминийсодержащих материалов, хотя они и подходят для большинства сегодняшних требований к такой продукции.However, despite the fact that the above technological route is efficient, it has disadvantages associated with high capital costs, suitability only for high-quality bauxite and only the mediocre purity of the obtained metal aluminum and other aluminum-containing materials, although they are suitable for most of today's requirements for such products.

Настоящее изобретение предлагает альтернативный способ получения алюминия и алюминийсодержащих материалов из алюминийсодержащих сырьевых материалов.The present invention provides an alternative method for producing aluminum and aluminum-containing materials from aluminum-containing raw materials.

Настоящее изобретение базируется на понимании того, что а) открытые в недавнее время органические реагенты, которые являются подходящими для процесса экстракции растворителями по экстрагированию ионов алюминия из водного раствора в комплекс алюминия, и б) электролитическая ячейка на основе электролит-ионной жидкости для непосредственного и опосредованного получения алюминия из этого комплекса алюминия являются основой альтернативного способа получения алюминия из алюминийсодержащих сырьевых материалов.The present invention is based on the understanding that a) recently discovered organic reagents that are suitable for the extraction process with solvents for the extraction of aluminum ions from an aqueous solution into an aluminum complex, and b) an electrolyte-ion-based electrolytic cell for direct and indirect for producing aluminum from this aluminum complex are the basis of an alternative method for producing aluminum from aluminum-containing raw materials.

Согласно настоящему изобретению предлагается способ получения алюминия и алюминийсодержащих материалов из твердого алюминийсодержащего сырьевого материала, включающий в себя:The present invention provides a method for producing aluminum and aluminum-containing materials from solid aluminum-containing raw materials, including:

(а) выщелачивание алюминийсодержащего сырьевого материала выщелачивающим раствором и образование водного раствора, содержащего ионы алюминия;(a) leaching the aluminum-containing raw material with a leaching solution and forming an aqueous solution containing aluminum ions;

(б) экстракцию ионов алюминия из водного раствора путем контактирования этого водного раствора с органическим реагентом, перехода ионов алюминия в органический реагент и образование комплекса алюминия;(b) the extraction of aluminum ions from an aqueous solution by contacting this aqueous solution with an organic reagent, the conversion of aluminum ions to an organic reagent and the formation of an aluminum complex;

(в) извлечение алюминия или алюминийсодержащего материала из комплекса алюминия.(c) recovering aluminum or aluminum-containing material from the aluminum complex.

Органическим реагентом могут быть любые подходящие комплексообразующий лиганд, соединение, полимер или ионообменная смола.The organic reagent may be any suitable complexing ligand, compound, polymer or ion exchange resin.

Подходящие органические реагенты описаны, например, в Международной заявке РСТ/AU02/00243 на имя Technological Resources Pty. Limited.Suitable organic reagents are described, for example, in International Application PCT / AU02 / 00243 in the name of Technological Resources Pty. Limited

Существует ряд возможных вариантов этапа (в) извлечения.There are a number of possible options for step (c) of extraction.

Алюминийсодержащий материал может содержать, например, глинозем, гидрооксид алюминия, тригидрат алюминия и хлорид алюминия в любой подходящей твердой форме.The aluminum-containing material may contain, for example, alumina, aluminum hydroxide, aluminum trihydrate and aluminum chloride in any suitable solid form.

В одном варианте этап (в) извлечения включает в себя вытеснение ионов алюминия из комплекса алюминия путем контактирования комплекса алюминия с водным раствором и затем извлечение алюминия или алюминийсодержащего материала.In one embodiment, extraction step (c) includes displacing the aluminum ions from the aluminum complex by contacting the aluminum complex with an aqueous solution and then extracting the aluminum or aluminum-containing material.

Раствор, используемый на этапе (в), может быть более кислым раствором, чем исходный выщелачивающий раствор, используемый на этапе (а), и иметь ограниченную растворимость по алюминию, так что ионы алюминия вытесняются из комплекса алюминия и сразу же осаждаются (выпадают в осадок) в виде твердого алюминийсодержащего материала, например в виде глинозема и/или гидрооксида алюминия, а затем этот твердый материал извлекают.The solution used in step (c) may be a more acidic solution than the initial leach solution used in step (a) and have limited aluminum solubility, so that aluminum ions are displaced from the aluminum complex and immediately precipitate (precipitate ) in the form of a solid aluminum-containing material, for example, in the form of alumina and / or aluminum hydroxide, and then this solid material is recovered.

Раствор, используемый на этапе (в), может быть кислым раствором, так что ионы алюминия вытесняются из комплекса алюминия в раствор и затем извлекаются из раствора.The solution used in step (c) may be an acidic solution, so that aluminum ions are displaced from the aluminum complex into the solution and then removed from the solution.

Предпочтительно этот раствор представляет собой раствор соляной кислоты.Preferably, this solution is a hydrochloric acid solution.

Предпочтительно раствор соляной кислоты имеет значение рН 1-6.Preferably, the hydrochloric acid solution has a pH value of 1-6.

В такой ситуации в качестве примера твердый алюминийсодержащий материал в форме глинозема или гидрооксида алюминия может быть извлечен из раствора путем нагревания этого раствора и вызывания термической диссоциации с удалением воды и соляной кислоты в газообразных формах и получением глинозема в порошковой форме.In such a situation, as an example, a solid aluminum-containing material in the form of alumina or aluminum hydroxide can be removed from the solution by heating this solution and causing thermal dissociation to remove water and hydrochloric acid in gaseous forms and to obtain alumina in powder form.

Глинозем, или гидрооксид алюминия, или другие алюминийсодержащие материалы, которые осаждены непосредственно из комплекса алюминия или осаждены из раствора, как описано выше, могут быть проданы как продукт или подвергнуты дальнейшей переработке для получения алюминия с использованием традиционного процесса Холла-Эру или других процессов, таких как процессы, описанные далее.Alumina, or aluminum hydroxide, or other aluminum-containing materials that are precipitated directly from the aluminum complex or precipitated from the solution as described above, can be sold as a product or further processed to produce aluminum using the traditional Hall-Heroux process or other processes such as the processes described below.

Твердые алюминийсодержащие материалы, в частности глинозем и гидрооксид алюминия, могут быть выгодным образом получены с очень малым размером частиц и высокой чистотой, что повышает их ценность при непосредственном использовании в различных областях применения, таких как изготовление керамики и антипиреновых композиционных материалов.Solid aluminum-containing materials, in particular alumina and aluminum hydroxide, can be advantageously obtained with a very small particle size and high purity, which increases their value when used directly in various applications, such as the manufacture of ceramics and flame retardant composite materials.

Альтернативно алюминий может быть извлечен из используемого на этапе (в) раствора путем перевода ионов алюминия в ионную жидкость и последующего извлечения алюминия из этой ионной жидкости.Alternatively, aluminum can be recovered from the solution used in step (c) by converting aluminum ions into an ionic liquid and then extracting aluminum from this ionic liquid.

Термин «ионная жидкость» следует понимать здесь как жидкость, которая по существу состоит из ионов и может использоваться в интервале температур 0-100°С.The term "ionic liquid" should be understood here as a liquid, which essentially consists of ions and can be used in the temperature range 0-100 ° C.

Предпочтительно способ включает в себя извлечение алюминия из ионной жидкости путем приложения потенциала между анодом и катодом, размещенными так, что, по меньшей мере, катод находится в контакте с ионной жидкостью, и осаждения алюминия на катоде.Preferably, the method includes extracting aluminum from the ionic liquid by applying a potential between the anode and cathode arranged such that at least the cathode is in contact with the ionic liquid and depositing aluminum on the cathode.

Перевод ионов алюминия в ионную жидкость может происходить непосредственно из раствора в ионную жидкость в той же самой камере.The transfer of aluminum ions into an ionic liquid can occur directly from the solution into the ionic liquid in the same chamber.

В такой ситуации предпочтительно ионная жидкость является гидрофобной, имеет высокое сродство к алюминию и является стабильной в присутствии воды.In such a situation, preferably the ionic liquid is hydrophobic, has a high affinity for aluminum, and is stable in the presence of water.

Перевод ионов алюминия в ионную жидкость может также происходить из раствора опосредованно.The transfer of aluminum ions into the ionic liquid can also occur indirectly from the solution.

Например, перевод может происходить из раствора, содержащегося в одной камере, в ионную жидкость, содержащуюся в другой камере, через мембрану, диафрагму или другое подходящее средство, которое является проницаемым для ионов алюминия и разделяет эти камеры.For example, a transfer can occur from a solution contained in one chamber to an ionic liquid contained in another chamber through a membrane, diaphragm, or other suitable means that is permeable to aluminum ions and separates these chambers.

При такой конструкции движущей силой для перевода ионов алюминия из камеры, содержащей раствор, в другую камеру, содержащую ионную жидкость, может являться либо градиент концентрации, либо наличие анода в водной камере и катода в камере с ионной жидкостью.With this design, the driving force for transferring aluminum ions from the chamber containing the solution to another chamber containing the ionic liquid can either be a concentration gradient or the presence of an anode in the water chamber and a cathode in the chamber with ionic liquid.

Предпочтительно мембрана, диафрагма или другое подходящее средство, которое является проницаемым для ионов алюминия, является устойчивой(ым) к воздействию раствора и ионной жидкости и является непроницаемой(ым) для других компонентов раствора и ионной жидкости.Preferably, a membrane, diaphragm or other suitable means that is permeable to aluminum ions is resistant to the action of the solution and ionic liquid and is impermeable to other components of the solution and ionic liquid.

Альтернативно способ может включать в себя получение глинозема, или гидрооксида алюминия, или других алюминийсодержащих материалов, осаждаемых в твердой форме непосредственно из комплекса алюминия или из раствора, как описано выше, затем растворение твердого материала в ионной жидкости непосредственно или опосредованно и извлечение алюминия из этой ионной жидкости, как описано выше.Alternatively, the method may include obtaining alumina, or aluminum hydroxide, or other aluminum-containing materials, precipitated in solid form directly from an aluminum complex or from a solution, as described above, then dissolving the solid material in an ionic liquid directly or indirectly and extracting aluminum from this ionic liquids as described above.

Другой, хотя ни в коем случае не единственный, возможный вариант этапа (в) извлечения включает в себя вытеснение ионов алюминия непосредственно из комплекса алюминия путем перевода ионов алюминия в ионную жидкость и затем извлечение алюминия из этой ионной жидкости, например, электролитически, как описано выше.Another, although by no means the only, possible variant of extraction step (c) involves the displacement of aluminum ions directly from the aluminum complex by converting aluminum ions into an ionic liquid and then extracting aluminum from this ionic liquid, for example, electrolytically, as described above .

Этот способ обеспечивает возможность использования в качестве сырьевых материалов широкого спектра алюминийсодержащих материалов, включая трудно перерабатываемый сегодня загрязненный дросс (изгарину) и отходы плавильных печей, и позволяет получать алюминий более высокой чистоты как продукт с добавочной стоимостью для использования в специальных областях применения, таких как конденсаторы и компакт-диски.This method makes it possible to use a wide range of aluminum-containing materials as raw materials, including contaminated choke (garbage) and waste from smelting furnaces that are difficult to process today, and allows to obtain higher-purity aluminum as a product with added value for use in special applications such as capacitors and cds.

Настоящее изобретение далее описывается на примере со ссылкой на прилагаемую технологическую схему одного варианта реализации способа по изобретению.The present invention is further described by way of example with reference to the attached flow diagram of one embodiment of the method of the invention.

Изображенный на этой технологической схеме способ подходит для получения алюминия из широкого спектра алюминийсодержащих сырьевых материалов, таких как боксит, каолин, дросс и продукты обескремнивания.The method depicted in this flow chart is suitable for producing aluminum from a wide range of aluminum-containing raw materials, such as bauxite, kaolin, dross, and desalination products.

Обращаясь к чертежу, ключевыми этапами в данном варианте реализации способа являются следующие.Turning to the drawing, the key steps in this embodiment of the method are as follows.

1. Выщелачивание алюминийсодержащего сырьевого материала1. Leaching of aluminum-containing raw material

Этот этап включает в себя выщелачивание алюминия из подходящего сырьевого материала, например боксита, и образование водного раствора, содержащего ионы алюминия.This step involves leaching aluminum from a suitable raw material, such as bauxite, and forming an aqueous solution containing aluminum ions.

Обычно выщелачивание осуществляют с использованием выщелачивающего раствора, содержащего каустический щелочной раствор с высоким рН или разбавленную кислоту с рН 3-4.Typically, leaching is carried out using a leaching solution containing a caustic alkaline solution with a high pH or dilute acid with a pH of 3-4.

Поскольку алюминий впоследствии извлекают экстракцией растворителем, как описано ниже, этап выщелачивания не должен осуществляться при высоких температурах и давлениях. В частности, не требуется достижение пересыщения для способствования последующему осаждению. Это оставляет доступным более широкий диапазон рабочих условий растворения, в особенности при использовании небокситных сырьевых материалов.Since aluminum is subsequently recovered by solvent extraction, as described below, the leaching step should not be carried out at high temperatures and pressures. In particular, supersaturation is not required to facilitate subsequent precipitation. This leaves a wider range of dissolution operating conditions available, especially when using non-bauxite raw materials.

2. Экстракция2. Extraction

Этот этап включает в себя экстракцию алюминия из щелока от выщелачивания с использованием органического реагента того типа, который описан в Международной заявке РСТ/AU02/00243.This step involves the extraction of aluminum from the leach liquor using an organic reagent of the type described in International Application PCT / AU02 / 00243.

Алюминий экстрагируется селективно и образует комплекс алюминия, что позволяет избежать проблем с очисткой.Aluminum is selectively extracted and forms an aluminum complex, which avoids cleaning problems.

3. Реэкстракция алюминия3. Reextraction of aluminum

Этот этап включает в себя реэкстракцию алюминия из комплекса алюминия, то есть обогащенной органической фазы, содержащей ионы алюминия, путем контактирования комплекса алюминия с подходящим раствором.This step involves stripping the aluminum from the aluminum complex, i.e., the enriched organic phase containing aluminum ions, by contacting the aluminum complex with a suitable solution.

Один вариант состоит в осуществлении этого этапа с использованием раствора, который является более кислым, чем исходный выщелачивающий раствор (и может быть нейтральным или немного основным), и имеет низкую растворимость по алюминию, за счет чего алюминий вытесняется из комплекса алюминия и сразу же осаждается в виде твердого алюминийсодержащего материала.One option is to carry out this step using a solution that is more acidic than the original leach solution (and may be neutral or slightly basic) and has a low solubility in aluminum, whereby aluminum is displaced from the aluminum complex and immediately precipitates into in the form of solid aluminum-containing material.

Другой вариант состоит в осуществлении этого этапа с использованием умеренно сильного раствора соляной кислоты, за счет чего ионы водорода вытесняют алюминий из комплекса алюминия, в результате чего алюминий переходит в раствор соляной кислоты и регенерирует органический реагент. Регенерированный органический реагент может быть использован повторно для дальнейшей экстракции алюминия.Another option is to carry out this step using a moderately strong solution of hydrochloric acid, due to which hydrogen ions displace aluminum from the aluminum complex, as a result of which aluminum passes into the hydrochloric acid solution and regenerates the organic reagent. The regenerated organic reagent can be reused for further aluminum extraction.

Еще один вариант состоит в непосредственном переводе ионов алюминия из комплекса алюминия в электролит-ионную жидкость.Another option is to directly transfer aluminum ions from the aluminum complex to an electrolyte-ionic liquid.

4. Извлечение алюминия4. Extraction of aluminum

Одним вариантом извлечения алюминия из раствора соляной кислоты является использование термической диссоциации для удаления воды и соляной кислоты с получением в остатке порошка чистого глинозема для продажи в качестве продукта и/или для применения в электролизерах с целью получения алюминия высокой чистоты.One option for extracting aluminum from a hydrochloric acid solution is to use thermal dissociation to remove water and hydrochloric acid to obtain pure alumina powder in the residue for sale as a product and / or for use in electrolyzers to produce high purity aluminum.

Другим вариантом извлечения алюминия из раствора соляной кислоты является перевод алюминия из раствора соляной кислоты в электролит-ионную жидкость и получение металлического алюминия высокой чистоты посредством электролиза ионов алюминия в этой ионной жидкости.Another option for extracting aluminum from a hydrochloric acid solution is to transfer aluminum from a hydrochloric acid solution to an electrolyte-ionic liquid and to obtain high-purity metallic aluminum by electrolysis of aluminum ions in this ionic liquid.

Форма реализации этого этапа электролиза зависит частично от природы используемой ионной жидкости.The form of implementation of this electrolysis step depends in part on the nature of the ionic liquid used.

Один подход при таком варианте состоит в использовании ячейки, которая выполнена таким образом, что алюминий переходит из водного кислого раствора в ионную жидкость через ионоселективную мембрану.One approach with this option is to use a cell that is designed so that aluminum passes from an aqueous acidic solution to an ionic liquid through an ion-selective membrane.

Другой подход при таком варианте состоит в использовании гидрофобной ионной жидкости с высоким сродством к алюминию, которая является стабильной в присутствии воды и кислоты, за счет чего алюминий переходит непосредственно в ионную жидкость. Такому подходу может также способствовать введение химических добавок к ионной жидкости для повышения сродства к алюминию этой ионной жидкости. Химические добавки включают в качестве примера комплексообразующие реагенты, повышающие сродство к алюминию ионной жидкости.Another approach with this option is to use a hydrophobic ionic liquid with a high affinity for aluminum, which is stable in the presence of water and acid, due to which aluminum is transferred directly to the ionic liquid. The introduction of chemical additives to the ionic liquid may also contribute to this approach to increase the affinity for aluminum of this ionic liquid. Chemical additives include, by way of example, complexing agents that increase the affinity of an ionic liquid for aluminum.

Другой вариант состоит в выделении алюминия в форме твердого алюминийсодержащего материала, такого как глинозем, тригидрат алюминия и/или хлорид алюминия, и растворении этого твердого материала в ионной жидкости для обеспечения источника алюминия.Another option is to separate aluminum in the form of a solid aluminum-containing material, such as alumina, aluminum trihydrate and / or aluminum chloride, and dissolve this solid material in an ionic liquid to provide an aluminum source.

Реакция на катоде электролизной ячейки дает металлический алюминий. При соответствующей анодной реакции наиболее вероятно выделяется газообразный хлор или кислород. Газообразный хлор может быть возвращен в этот процесс для повторного использования (рециркулирован) после конверсии в соляную кислоту, а кислород может быть уловлен в качестве отдельного продукта.The reaction at the cathode of the electrolysis cell yields aluminum metal. The corresponding anode reaction most likely releases gaseous chlorine or oxygen. Chlorine gas can be returned to this process for reuse (recycled) after conversion to hydrochloric acid, and oxygen can be trapped as a separate product.

Описанное выше электролитическое извлечение алюминия из ионной жидкости, содержащей ионы алюминия, применяется также для извлечения алюминия из ионной жидкости, содержащей ионы алюминия, выделенные непосредственно из комплекса алюминия.The above-described electrolytic extraction of aluminum from an ionic liquid containing aluminum ions is also used to extract aluminum from an ionic liquid containing aluminum ions isolated directly from the aluminum complex.

В описанном выше варианте реализации настоящего изобретения может быть сделано множество модификаций без отхода от сущности и объема настоящего изобретения.In the embodiment of the present invention described above, many modifications can be made without departing from the spirit and scope of the present invention.

Claims (25)

1. Способ получения алюминия и алюминийсодержащих материалов из твердого алюминийсодержащего сырьевого материала, включающий (а) выщелачивание алюминийсодержащего сырьевого материала выщелачивающим раствором и образование водного раствора, содержащего ионы алюминия, (б) экстракцию ионов алюминия из водного раствора путем контактирования этого водного раствора с органическим реагентом и перехода ионов алюминия в органический реагент и образование комплекса алюминия, и (в) извлечение алюминия или алюминийсодержащего материала из комплекса алюминия.1. A method for producing aluminum and aluminum-containing materials from solid aluminum-containing raw material, comprising (a) leaching the aluminum-containing raw material with a leach solution and forming an aqueous solution containing aluminum ions, (b) extracting aluminum ions from the aqueous solution by contacting this aqueous solution with an organic reagent and the transition of aluminum ions into an organic reagent and the formation of an aluminum complex, and (c) the extraction of aluminum or aluminum-containing material from the com Lex aluminum. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что алюминийсодержащий материал содержит любой один или более из глинозема, гидрооксида алюминия, три-гидрата алюминия и хлорида алюминия в любой подходящей твердой форме.2. The method according to claim 1, characterized in that the aluminum-containing material contains any one or more of alumina, aluminum hydroxide, aluminum trihydrate and aluminum chloride in any suitable solid form. 3. Способ по любому из п.1 или 2, отличающийся тем, что этап (в) извлечения включает вытеснение ионов алюминия из комплекса алюминия путем контактирования комплекса алюминия с водным раствором, а затем извлечение алюминия или алюминийсодержащего материала.3. The method according to any one of claims 1 or 2, characterized in that the extraction step (c) comprises displacing the aluminum ions from the aluminum complex by contacting the aluminum complex with an aqueous solution, and then recovering the aluminum or aluminum-containing material. 4. Способ по п.3, отличающийся тем, что раствор, используемый на этапе (в), является более кислым раствором, чем исходный выщелачивающий раствор, используемый на этапе (а), и имеет ограниченную растворимость по алюминию, при этом этап (в) включает вытеснение ионов алюминия из комплекса алюминия путем осаждения твердого алюминия или алюминийсодержащего материала из раствора.4. The method according to claim 3, characterized in that the solution used in step (c) is a more acidic solution than the original leach solution used in step (a) and has limited aluminum solubility, wherein step (c ) includes the displacement of aluminum ions from an aluminum complex by precipitation of solid aluminum or aluminum-containing material from a solution. 5. Способ по п.4, отличающийся тем, что этап (в) включает извлечение осажденного твердого алюминия или алюминийсодержащего материала из раствора.5. The method according to claim 4, characterized in that step (c) comprises recovering the precipitated solid aluminum or aluminum-containing material from the solution. 6. Способ по п.3, отличающийся тем, что раствор, используемый на этапе (в), является кислым раствором, при этом этап (в) включает вытеснение ионов алюминия из комплекса алюминия в раствор.6. The method according to claim 3, characterized in that the solution used in step (c) is an acidic solution, while step (c) involves displacing aluminum ions from the aluminum complex into the solution. 7. Способ по п.6, отличающийся тем, что кислый раствор представляет собой раствор соляной кислоты.7. The method according to claim 6, characterized in that the acidic solution is a solution of hydrochloric acid. 8. Способ по п.7, отличающийся тем, что раствор соляной кислоты имеет рН 1-6.8. The method according to claim 7, characterized in that the hydrochloric acid solution has a pH of 1-6. 9. Способ по любому из пп.6-8, отличающийся тем, что этап (в) включает извлечение твердого алюминия или алюминийсодержащего материала из раствора путем нагревания этого раствора и вызывания термической диссоциации с удалением воды и соляной кислоты в газообразных формах и получением глинозема в твердой форме.9. A method according to any one of claims 6 to 8, characterized in that step (c) comprises extracting solid aluminum or aluminum-containing material from the solution by heating this solution and causing thermal dissociation to remove water and hydrochloric acid in gaseous forms and to obtain alumina in solid form. 10. Способ по п.6, отличающийся тем, что этап (в) включает извлечение твердого алюминия или алюминийсодержащего материала из раствора путем перевода ионов алюминия в ионную жидкость.10. The method according to claim 6, characterized in that step (c) comprises extracting solid aluminum or an aluminum-containing material from the solution by converting aluminum ions to an ionic liquid. 11. Способ по п.10, отличающийся тем, что он включает извлечение алюминия из ионной жидкости.11. The method according to claim 10, characterized in that it includes the extraction of aluminum from the ionic liquid. 12. Способ по п.11, отличающийся тем, что он включает извлечение алюминия из ионной жидкости путем приложения потенциала между анодом и катодом, размещенными так, что, по меньшей мере, катод находится в контакте с ионной жидкостью, и осаждения алюминия на катоде.12. The method according to claim 11, characterized in that it involves the extraction of aluminum from the ionic liquid by applying a potential between the anode and cathode, placed so that at least the cathode is in contact with the ionic liquid, and the deposition of aluminum on the cathode. 13. Способ по любому из пп.10-12, отличающийся тем, что он включает перевод ионов алюминия в ионную жидкость непосредственно из раствора.13. The method according to any one of paragraphs.10-12, characterized in that it includes the conversion of aluminum ions into an ionic liquid directly from the solution. 14. Способ по п.13, отличающийся тем, что ионная жидкость является гидрофобной, имеет высокое сродство к алюминию и является стабильной в присутствии воды.14. The method according to item 13, wherein the ionic liquid is hydrophobic, has a high affinity for aluminum and is stable in the presence of water. 15. Способ по любому из пп.10-12, отличающийся тем, что он включает перевод ионов алюминия в ионную жидкость из раствора опосредованно.15. The method according to any one of paragraphs.10-12, characterized in that it includes the conversion of aluminum ions into the ionic liquid from the solution indirectly. 16. Способ по п.15, отличающийся тем, что он включает перевод ионов алюминия из раствора, содержащегося в одной камере, в ионную жидкость, содержащуюся в другой камере, через мембрану, диафрагму или другое подходящее средство, проницаемое для ионов алюминия и разделяющее эти камеры.16. The method according to p. 15, characterized in that it includes the transfer of aluminum ions from a solution contained in one chamber to an ionic liquid contained in another chamber, through a membrane, diaphragm or other suitable means, permeable to aluminum ions and separating these cameras. 17. Способ по п.16, отличающийся тем, что движущей силой для перевода ионов алюминия из камеры, содержащей раствор, в другую камеру, содержащую ионную жидкость, является либо градиент концентрации, либо наличие анода в водной камере и катода в камере с ионной жидкостью.17. The method according to clause 16, characterized in that the driving force for transferring aluminum ions from the chamber containing the solution to another chamber containing the ionic liquid is either a concentration gradient or the presence of an anode in the water chamber and a cathode in the chamber with ionic liquid . 18. Способ по п.3, отличающийся тем, что этап (в) включает в себя вытеснение ионов алюминия из комплекса алюминия путем осаждения твердого материала, растворение осажденного твердого материала в ионной жидкости непосредственно или опосредованно и извлечение твердого алюминия или алюминийсодержащего материала из этой ионной жидкости.18. The method according to claim 3, characterized in that step (c) includes displacing aluminum ions from an aluminum complex by precipitation of a solid material, dissolving the precipitated solid material in an ionic liquid directly or indirectly, and recovering the solid aluminum or aluminum-containing material from this ionic liquids. 19. Способ по п.3, отличающийся тем, что этап (в) включает вытеснение ионов алюминия непосредственно из комплекса алюминия путем перевода ионов алюминия в ионную жидкость и извлечение алюминия из этой ионной жидкости.19. The method according to claim 3, characterized in that step (c) comprises displacing aluminum ions directly from the aluminum complex by converting aluminum ions to an ionic liquid and extracting aluminum from this ionic liquid. 20. Способ по п.19, отличающийся тем, что он включает извлечение алюминия из ионной жидкости путем приложения потенциала между анодом и катодом, размещенными так, что, по меньшей мере, катод находится в контакте с ионной жидкостью, и осаждения алюминия на катоде.20. The method according to claim 19, characterized in that it involves the extraction of aluminum from the ionic liquid by applying a potential between the anode and cathode, placed so that at least the cathode is in contact with the ionic liquid, and the deposition of aluminum on the cathode. 21. Способ получения алюминия и алюминийсодержащих материалов из твердого алюминийсодержащего сырьевого материала, включающий (а) выщелачивание алюминийсодержащего сырьевого материала выщелачивающим раствором и образование водного раствора, содержащего ионы алюминия, (б) экстракцию ионов алюминия из водного раствора путем контактирования водного раствора с органическим реагентом и перехода ионов алюминия в органический реагент и образование комплекса алюминия и (в) извлечение алюминия из комплекса алюминия путем вытеснения ионов алюминия из комплекса алюминия в раствор путем контактирования комплекса алюминия с водным раствором, затем перевода ионов алюминия в ионную жидкость, а затем извлечения алюминия из этой ионной жидкости.21. A method for producing aluminum and aluminum-containing materials from solid aluminum-containing raw material, comprising (a) leaching the aluminum-containing raw material with a leaching solution and forming an aqueous solution containing aluminum ions, (b) extracting aluminum ions from the aqueous solution by contacting the aqueous solution with an organic reagent and the transition of aluminum ions to an organic reagent and the formation of an aluminum complex; and (c) the extraction of aluminum from an aluminum complex by displacement of aluminum ions yuminium from an aluminum complex into a solution by contacting the aluminum complex with an aqueous solution, then converting aluminum ions into an ionic liquid, and then extracting aluminum from this ionic liquid. 22. Способ по п.21, отличающийся тем, что он включает извлечение алюминия из ионной жидкости путем приложения потенциала между анодом и катодом, размещенными так, что, по меньшей мере, катод находится в контакте с ионной жидкостью, и осаждения алюминия на катоде.22. The method according to item 21, characterized in that it includes the extraction of aluminum from the ionic liquid by applying a potential between the anode and cathode, placed so that at least the cathode is in contact with the ionic liquid, and the deposition of aluminum on the cathode. 23. Способ получения алюминия и алюминийсодержащих материалов из твердого алюминийсодержащего сырьевого материала, включающий (а) выщелачивание алюминийсодержащего сырьевого материала выщелачивающим раствором и образование водного раствора, содержащего ионы алюминия, (б) экстракцию ионов алюминия из водного раствора путем контактирования водного раствора с органическим реагентом и перехода ионов алюминия в органический реагент и образование комплекса алюминия и (в) извлечение алюминия из комплекса алюминия путем вытеснения ионов алюминия из комплекса алюминия путем перевода ионов алюминия в ионную жидкость и затем извлечения алюминия из этой ионной жидкости.23. A method for producing aluminum and aluminum-containing materials from solid aluminum-containing raw material, comprising (a) leaching the aluminum-containing raw material with a leach solution and forming an aqueous solution containing aluminum ions, (b) extracting aluminum ions from the aqueous solution by contacting the aqueous solution with an organic reagent and the transition of aluminum ions to an organic reagent and the formation of an aluminum complex; and (c) the extraction of aluminum from an aluminum complex by displacement of aluminum ions yuminium from an aluminum complex by converting aluminum ions into an ionic liquid and then extracting aluminum from this ionic liquid. 24. Способ по п.23, отличающийся тем, что он включает извлечение алюминия из ионной жидкости путем приложения потенциала между анодом и катодом, размещенными так, что, по меньшей мере, катод находится в контакте с ионной жидкостью, и осаждения алюминия на катоде.24. The method according to p. 23, characterized in that it involves the extraction of aluminum from the ionic liquid by applying a potential between the anode and cathode, placed so that at least the cathode is in contact with the ionic liquid, and the deposition of aluminum on the cathode. 25. Алюминий или алюминийсодержащий материал, полученный способом по любому из предыдущих пунктов. 25. Aluminum or aluminum-containing material obtained by the method according to any one of the preceding paragraphs.
RU2006133309/02A 2004-02-16 2005-02-16 Method of producing aluminium RU2363748C2 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
AU2004900768 2004-02-16
AU2004900768A AU2004900768A0 (en) 2004-02-16 Aluminium production process

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2006133309A RU2006133309A (en) 2008-03-27
RU2363748C2 true RU2363748C2 (en) 2009-08-10

Family

ID=34842353

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2006133309/02A RU2363748C2 (en) 2004-02-16 2005-02-16 Method of producing aluminium

Country Status (7)

Country Link
US (1) US20070278106A1 (en)
EP (1) EP1716261A4 (en)
CN (1) CN100406588C (en)
BR (1) BRPI0507748A (en)
CA (1) CA2556613A1 (en)
RU (1) RU2363748C2 (en)
WO (1) WO2005078145A1 (en)

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102268559A (en) 2007-05-21 2011-12-07 奥贝特勘探Vspa有限公司 Processes for extracting aluminum and iron from aluminous ores
CN101457292B (en) * 2007-12-10 2012-01-25 北京有色金属研究总院 Process for recovering nickel ion from biochemical lixivium of laterite nickel mine by using room temperature ion liquid
US9267214B2 (en) * 2008-02-11 2016-02-23 Board Of Trustees Of The University Of Alabama Aluminum recovery process
GB2499772A (en) * 2010-12-17 2013-08-28 Univ South Australia Extraction of metals
AU2012231686B2 (en) 2011-03-18 2015-08-27 Orbite Aluminae Inc. Processes for recovering rare earth elements from aluminum-bearing materials
EP3141621A1 (en) 2011-05-04 2017-03-15 Orbite Aluminae Inc. Processes for recovering rare earth elements from various ores
CN103842296B (en) 2011-06-03 2016-08-24 奥贝特科技有限公司 For the method preparing bloodstone
EP2755918A4 (en) 2011-09-16 2015-07-01 Orbite Aluminae Inc Processes for preparing alumina and various other products
DE102011087314A1 (en) * 2011-11-29 2013-05-29 Henkel Ag & Co. Kgaa Process for the regeneration of aqueous dispersions and cell pack for electrodialysis
US9023301B2 (en) 2012-01-10 2015-05-05 Orbite Aluminae Inc. Processes for treating red mud
AU2013203808B2 (en) 2012-03-29 2016-07-28 Orbite Aluminae Inc. Processes for treating fly ashes
RU2597096C2 (en) 2012-07-12 2016-09-10 Орбит Алюминэ Инк. Methods of producing titanium oxide and other products
BR112015006536A2 (en) 2012-09-26 2017-08-08 Orbite Aluminae Inc processes for preparing alumina and magnesium chloride by hcl leaching of various materials.
CA2891427C (en) 2012-11-14 2016-09-20 Orbite Aluminae Inc. Methods for purifying aluminium ions
WO2018147399A1 (en) * 2017-02-09 2018-08-16 株式会社Uacj Method for producing aluminum

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US343912A (en) * 1886-06-15 de mello souza
US3545920A (en) * 1968-02-26 1970-12-08 Us Interior Process for extracting aluminum from solutions
US3966909A (en) * 1974-02-20 1976-06-29 The Anaconda Company Solvent extraction of aluminum
US4233273A (en) * 1979-02-16 1980-11-11 Amax Inc. Selective extraction of iron and aluminum from acidic solutions
AU5700780A (en) * 1979-11-30 1981-06-04 Board Of Trustees Of Michigan State University Extraction of metal ions
GB2210606A (en) * 1987-10-06 1989-06-14 British Gas Plc Alumina production
FR2668389B1 (en) * 1990-10-30 1994-07-22 Inst Francais Du Petrole ANTI-POLLUTION TREATMENT PROCESS OF A REFINING CATALYST IN THE USED STATE AND METAL RECOVERY.
NO306998B1 (en) * 1998-02-26 2000-01-24 Norsk Hydro As Method of making aluminum
AUPQ812700A0 (en) * 2000-06-13 2000-07-06 Wmc Resources Limited Solvent extraction of impurities from concentrated metal sulphate solutions
AU779001B2 (en) * 2000-07-19 2004-12-23 Canopean Pty Ltd Process for the extraction of metals
US6881321B2 (en) * 2000-10-20 2005-04-19 The University Of Alabama Production, refining and recycling of lightweight and reactive metals in ionic liquids
US6811676B2 (en) * 2002-07-16 2004-11-02 Northwest Aluminum Technologies Electrolytic cell for production of aluminum from alumina

Also Published As

Publication number Publication date
CA2556613A1 (en) 2005-08-25
EP1716261A4 (en) 2008-09-17
RU2006133309A (en) 2008-03-27
CN100406588C (en) 2008-07-30
EP1716261A1 (en) 2006-11-02
WO2005078145A1 (en) 2005-08-25
US20070278106A1 (en) 2007-12-06
BRPI0507748A (en) 2007-07-10
CN1930313A (en) 2007-03-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2363748C2 (en) Method of producing aluminium
Zhao et al. Recovery of gallium from Bayer liquor: A review
KR20090055649A (en) Method for collection of valuable metal from ito scrap
JP2013079443A (en) Method and device for collecting indium or indium alloy
JP2007009274A (en) Method for recovering indium
CN100532656C (en) Method for recovering copper and nickel nitrate by electrolysis of electroplating waste water
JP5935098B2 (en) Zinc production method
JP2003247089A (en) Method of recovering indium
CN114892007A (en) Method for recovering valuable metals from selenium steaming slag of complex copper anode slime
JP2008127266A (en) Method for producing cupric oxide from copper etching waste liquid
RU2742864C2 (en) Method of treating solid carbonaceous material containing aluminum, fluorides and sodium ions
EP0005679A1 (en) Continuous process for obtaining pure aluminium oxide from an acid liquor originating from the chloro-sulfuric leaching of an aluminous mineral, and the purification of the liquor separated from the aluminium oxide
JP2019119895A (en) Manufacturing method of zinc bullion
RU2483131C1 (en) Method of making scandium oxide from red slag
CN112673119A (en) Improved lithium processing method
JP2002088494A (en) Method for recovering platinum group metal from metallic electrode
AU2005212385A1 (en) Aluminium production process
JP2006176353A (en) Method for recovering hydrochloric acid and copper from copper etching waste liquid
CN108588430A (en) A kind of recovery method of the material containing copper indium gallium selenide
RU2094174C1 (en) Method of preparing iron powder from aqueous solutions
JP2014218697A (en) Method for producing zinc
CN108588431A (en) A kind of comprehensive recovering process of the material containing copper indium gallium selenide
TWI405855B (en) Method for recovery of copper, indium, gallium, and selenium
JPH0375224A (en) Method for purifying aqueous solution of indium
CN109912093B (en) Zero-emission production process based on praseodymium and neodymium back-extraction liquid