RU2449032C1 - Способ переработки солевых алюмосодержащих шлаков с получением покровных флюсов и алюминиевых сплавов-раскислителей - Google Patents
Способ переработки солевых алюмосодержащих шлаков с получением покровных флюсов и алюминиевых сплавов-раскислителей Download PDFInfo
- Publication number
- RU2449032C1 RU2449032C1 RU2011115702/02A RU2011115702A RU2449032C1 RU 2449032 C1 RU2449032 C1 RU 2449032C1 RU 2011115702/02 A RU2011115702/02 A RU 2011115702/02A RU 2011115702 A RU2011115702 A RU 2011115702A RU 2449032 C1 RU2449032 C1 RU 2449032C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- aluminium
- slag
- alloys
- aluminum
- covering
- Prior art date
Links
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
Abstract
Изобретение относится к области металлургии, в частности к переработке алюмосодержащих шлаков, а также к получению сплавов на основе алюминия электролизом расплавов. Алюмосодержащий шлак подвергают глубокой переработке, включающей дробление и измельчение до крупности 0,064-2 мм, водное выщелачивание шлака при расходе воды 1,05-2,5 л/кг в течение 20-60 мин в реакторе с механическим перемешиванием, фильтрование пульпы и выпаривание солевого раствора с получением готового покровного флюса влажностью 0,5-5%. Оксидный осадок после сушки подвергают электролизу во фторидно-хлоридном расплаве при температуре 910-990°С и катодной плотности тока 0,55-1,2 А/см2 с получением сплава на основе алюминия. Изобретение позволяет полностью извлечь металлический алюминий из шлака, снизить количество отходов при его переработке и получать покровные флюсы и сплавы на основе алюминия для раскисления стали и производства марочных сплавов на основе алюминия. 1 з.п. ф-лы, 1 пр.
Description
Изобретение относится к области металлургии, в частности к переработке шлаков плавки алюминиевого сырья в роторных, отражательных или индукционных печах, а также к способу получения сплавов на основе алюминия электролизом расплавов путем катодного восстановления всех компонентов сплава.
Известен способ переработки шлаков плавки алюминия и его сплавов путем отмывки шлаков водой для удаления растворимых солей металлов с добавлением соляной кислоты (RU 2149845 С1, кл. С04В 7/24, опубл. 27.05.2000). Применение соляной кислоты в данном способе требует соблюдения повышенных требований техники безопасности и экологии. Отмытый от солей осадок не перерабатывается, а содержащийся в шлаке металлический алюминий в количестве до 25% не извлекается.
Известен способ переработки шлаков плавки алюминия и его сплавов путем водной отмывки растворимых солей металлов с продувкой пульпы диоксидом углерода (RU 2362819 С1, кл. С22В 7/04, опубл. 27.07.2009). При осуществлении данного способа также не перерабатывается твердая фаза пульпы и не извлекается металлический алюминий из шлака.
Известен способ извлечения алюминия из шлаков путем механического воздействия на шлак в роторной печи при ее вращении (RU 2194778 С2, кл. С22В 7/04, опубл. 20.12.2002). Для более полного извлечения алюминия после его слива в печь загружают фториды щелочных металлов, в частности криолит, или смесь фторидов и хлоридов щелочных металлов. После обработки шлаков по данному способу не изменяется структура шлаков, в них остается довольно большое количество алюминия, присутствует часть добавляемых солей, поэтому необходима дальнейшая переработка вторичных шлаков.
Известен способ производства алюминиево-кремниевого сплава электролизом оксидного сырья в расплаве криолита с использованием производственных отходов тепловых электроцентралей, содержащих глинозем и кремнезем (RU 2065510 С1, кл. С25С 3/36, опубл. 20.08.1996). Способ расширяет сырьевую базу производства алюминиево-кремниевых сплавов. Однако в нее не входят отходы переработки алюмосодержащих шлаков.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является способ переработки шлака алюминиевого производства с получением глиноземсодержащего сырья, включающий измельчение шлака, разделение его на фракции, водное выщелачивание измельченного шлака, фильтрацию раствора с разделением солевого раствора и твердого остатка, выпаривание солевого раствора, сушку и обжиг твердого остатка (RU 2215048 С1, кл. С22В 7/04, опубл. 27.10.2003). Перед выпариванием солевого раствора дополнительно выполняют тонкую фильтрацию солевого раствора. Перед сушкой и обжигом твердого остатка выполняют отмывку твердого осадка от солей. При этом водное выщелачивание проводят при температуре воды 25-50°С и соотношении 1:1 по массе воды и измельченного шлака. Недостатком данного способа является то, что получаемый глиноземсодержащий продукт не перерабатывается. Авторы предлагают использовать этот продукт в качестве сырья для получения глинозема по полному технологическому циклу, а затем из полученного оксида алюминия получать металлический алюминий. Такая схема использования глиноземсодержащего продукта существенно усложняет процесс получения из него алюминия, способствует накоплению отходов глиноземного производства, например красного шлама, а другие ценные компоненты исходного шлака не извлекаются.
Задачей настоящего изобретения является создание способа переработки солевых алюмосодержащих шлаков, позволяющего полностью извлекать металлический алюминий из шлака, использовать оксидную составляющую шлака для получения сплава на основе алюминия, а также снизить образование отходов.
Поставленная задача достигается тем, что алюмосодержащий шлак подвергают переработке, включающей дробление и измельчение до крупности 0,064-2 мм, водное выщелачивание при расходе воды 1,05-2,5 л/кг в течение 20-60 мин в реакторе с механическим перемешиванием, фильтрацию пульпы, выпаривание фильтрата и сушку выпаренной солевой смеси с получением покровного флюса влажностью 0,5-5%. Оксидный осадок после фильтрации сушат и подвергают электролизу во фторидно-хлоридном расплаве при температуре 910-990°С и катодной плотности тока 0,55-1,2 А/см2 с получением сплава на основе алюминия.
Полученная сухая солевая смесь пригодна для использования в качестве покровного флюса во вторичной металлургии алюминия, а также в качестве основы для производства покровно-рафинирующих флюсов. В процессе электролиза происходит катодное восстановление ценных компонентов, главным образом алюминия и кремния, и образование сплава. Металлический алюминий, содержащийся в исходном шлаке, попадает в электролизер вместе с оксидной составляющей шлака и полностью переходит в получаемый сплав, который пригоден для использования в качестве раскислителя стали в черной металлургии, а также в качестве основы для производства марочных сплавов на основе алюминия.
Остаточная влажность солевого осадка после сушки обусловлена тем, что получение материала с влажностью менее 0,5% требует усложнения технологии и оборудования для сушки, а влажность осадка более 5% приводит к значительным потерям металла за счет его взаимодействия с влагой.
При снижении температуры в электролизере ниже 910°C увеличивается вязкость расплава вплоть до его кристаллизации и прекращения процесса, а при повышении температуры выше 990°C начинается интенсивное испарение компонентов электролита, что приводит к его потере, загрязнению воздуха и ухудшению экологической обстановки.
При катодной плотности тока менее 0,55 А/см2 снижается производительность электролизера, а при плотности тока более 1,2 А/см2 возникают частые анодные эффекты, приводящие к нарушению режима работы электролизера и потерям электроэнергии.
Пример осуществления способа.
Солевой алюмосодержащий шлак плавильного производства, содержащий, мас.%, металлический алюминий 5-25, (NaCl+KCl) 30-50, Al2O3 15-20, SiO2 6-12, AlN 12-15, Fe2O3 2-5, MgAl2O3 12-16, подают в роторную дробилку, затем в шаровую мельницу и измельчают до крупности менее 2 мм. Измельченный шлак выщелачивают водой при расходе воды 1,5 л/кг. Выщелачивание проводят в течение 20 мин при температуре 50°C в реакторе с механическим перемешиванием. Пульпу фильтруют на вакуумном фильтре. Фильтрат выпаривают на выпарной установке и сушат при температуре 200°C, в результате чего получают солевую смесь, содержащую, мас.%, NaCl 40-50, KCl 50-60 с остаточной влажностью 2,6%. Оксидный же осадок после фильтрации отмывают от солей и сушат в трубчатой печи при температуре 400°C до остаточной влажности 1,2%. Его загружают в электролизер с расплавленным электролитом при температуре 960°C и проводят электролиз при катодной плотности тока 0,8 А/см2. В результате получают сплав следующего состава, мас.%: А1 88,6, Si 4,8, Mg 3,4, Ti 1,52, Fe 0,9, Cu 0,38, Mn 0,38.
Описанный способ позволяет полностью извлечь металлический алюминий из шлака, снизить количество отходов при его переработке и получать покровные флюсы и алюминиевые сплавы-раскислители.
Claims (2)
1. Способ переработки солевых алюмосодержащих шлаков, включающий дробление, измельчение, водное выщелачивание шлака, фильтрацию пульпы, выпаривание солевого раствора и сушку оксидного осадка, отличающийся тем, что шлак измельчают до крупности 0,064-2 мм, измельченный шлак подвергают водному выщелачиванию при расходе воды 1,05-2,5 л/кг, солевой раствор выпаривают с получением готового покровного флюса влажностью 0,5-5%, а оксидный осадок после сушки подвергают электролизу во фторидно-хлоридном расплаве при температуре 910-990°С и катодной плотности тока 0,55-1,2 А/см2 с получением сплава на основе алюминия.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что водное выщелачивание шлака проводят в течение 20-60 мин в реакторе с механическим перемешиванием.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011115702/02A RU2449032C1 (ru) | 2011-04-21 | 2011-04-21 | Способ переработки солевых алюмосодержащих шлаков с получением покровных флюсов и алюминиевых сплавов-раскислителей |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011115702/02A RU2449032C1 (ru) | 2011-04-21 | 2011-04-21 | Способ переработки солевых алюмосодержащих шлаков с получением покровных флюсов и алюминиевых сплавов-раскислителей |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2449032C1 true RU2449032C1 (ru) | 2012-04-27 |
Family
ID=46297502
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2011115702/02A RU2449032C1 (ru) | 2011-04-21 | 2011-04-21 | Способ переработки солевых алюмосодержащих шлаков с получением покровных флюсов и алюминиевых сплавов-раскислителей |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2449032C1 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EA037174B1 (ru) * | 2018-07-24 | 2021-02-15 | Белорусский Национальный Технический Университет | Способ приготовления флюса на основе вторичного алюмосодержащего шлака |
RU2753809C1 (ru) * | 2020-10-16 | 2021-08-23 | Екатерина Алексеевна Ткачева | Способ комплексной переработки алюмосодержащих солевых шлаков |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5669957A (en) * | 1996-06-12 | 1997-09-23 | Altek International, Inc. | Dross compression apparatus and method utilizing ribs on collector and head |
ES2144896B1 (es) * | 1996-03-28 | 2001-02-01 | Iberdrola Sa | Procedimiento de recuperacion de aluminio a partir de escorias de aluminio. |
RU2194778C2 (ru) * | 2001-07-11 | 2002-12-20 | Новичков Сергей Борисович | Способ обеднения горячего алюминиевого шлака |
RU2215048C1 (ru) * | 2002-02-27 | 2003-10-27 | Шаруда Александр Николаевич | Способ переработки шлака алюминиевого производства с получением глиноземсодержащего сырья и глиноземсодержащее сырье |
-
2011
- 2011-04-21 RU RU2011115702/02A patent/RU2449032C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
ES2144896B1 (es) * | 1996-03-28 | 2001-02-01 | Iberdrola Sa | Procedimiento de recuperacion de aluminio a partir de escorias de aluminio. |
US5669957A (en) * | 1996-06-12 | 1997-09-23 | Altek International, Inc. | Dross compression apparatus and method utilizing ribs on collector and head |
RU2194778C2 (ru) * | 2001-07-11 | 2002-12-20 | Новичков Сергей Борисович | Способ обеднения горячего алюминиевого шлака |
RU2215048C1 (ru) * | 2002-02-27 | 2003-10-27 | Шаруда Александр Николаевич | Способ переработки шлака алюминиевого производства с получением глиноземсодержащего сырья и глиноземсодержащее сырье |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EA037174B1 (ru) * | 2018-07-24 | 2021-02-15 | Белорусский Национальный Технический Университет | Способ приготовления флюса на основе вторичного алюмосодержащего шлака |
RU2753809C1 (ru) * | 2020-10-16 | 2021-08-23 | Екатерина Алексеевна Ткачева | Способ комплексной переработки алюмосодержащих солевых шлаков |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN102181669B (zh) | 高杂质钛铁矿精矿制取富钛料的方法 | |
CA2882181C (en) | Process for treating magnesium-bearing ores | |
CN107083485B (zh) | 一种氧化铝赤泥的综合利用方法 | |
CN101307388B (zh) | 一种提取铝灰中铝和氯化物的方法 | |
Zuo et al. | A new approach to recover the valuable elements in black aluminum dross | |
CN106399693A (zh) | 一种铝灰的综合处理利用方法 | |
CN107134603A (zh) | 一种废锌锰电池的回收利用方法 | |
RU2449032C1 (ru) | Способ переработки солевых алюмосодержащих шлаков с получением покровных флюсов и алюминиевых сплавов-раскислителей | |
Kuang et al. | Co-treatment of spent carbon anode and copper slag for reuse and the solidification of the constituent fluorine and heavy metals | |
CN105132698A (zh) | 一种从高铝含锌铝锌渣中提取铝锌的工艺 | |
CN100586617C (zh) | 从含锌粉料中回收并制取超细锌粉的方法 | |
RU2472865C1 (ru) | Способ переработки фторсодержащих отходов электролитического производства алюминия | |
RU2491359C1 (ru) | Способ переработки солевых алюмосодержащих шлаков с получением покровных флюсов и алюминиевых сплавов-раскислителей | |
CN102719667B (zh) | 利用机械力化学法提取电解锰废渣或低品质锰矿中锰的方法及其助剂 | |
CN104004917A (zh) | 从废杂铜阳极泥中回收铅锡合金的方法 | |
CN104445105B (zh) | 一种从含碲苏打渣中富集回收二氧化碲的方法 | |
CN110592385A (zh) | 一种废弃电路板熔炼烟灰无害化回收方法 | |
CN109680158A (zh) | 一种利用含钛渣制备金属钛或钛白的方法 | |
CN111187916B (zh) | 一种利用工业钛渣制备高纯钛的方法 | |
CN102703692B (zh) | 一种硫酸熟化去除低品位铝土矿中钛铁的方法 | |
CN110863112A (zh) | 一种铝精炼过程产生的铝渣的资源化利用方法 | |
RU2540317C2 (ru) | Способ переработки алюминиевого шлака | |
RU2701594C1 (ru) | Обработка богатых железом редкоземельных руд | |
CN108636988A (zh) | 钒铁生产产生的刚玉渣固废资源综合利用 | |
CN110938838A (zh) | 利用NaCl熔盐萃取法处理铝电解槽阳极炭渣的方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20160422 |