RU2491359C1 - Method to process salt aluminium-containing slags to produce flux covers and aluminium process alloys - Google Patents

Method to process salt aluminium-containing slags to produce flux covers and aluminium process alloys Download PDF

Info

Publication number
RU2491359C1
RU2491359C1 RU2012102500/02A RU2012102500A RU2491359C1 RU 2491359 C1 RU2491359 C1 RU 2491359C1 RU 2012102500/02 A RU2012102500/02 A RU 2012102500/02A RU 2012102500 A RU2012102500 A RU 2012102500A RU 2491359 C1 RU2491359 C1 RU 2491359C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
slag
aluminium
electrolysis
aluminum
produce
Prior art date
Application number
RU2012102500/02A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2012102500A (en
Inventor
Андрей Павлович Лысенко
Роман Сергеевич Сельницын
Original Assignee
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский технологический университет "МИСиС"
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 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский технологический университет "МИСиС" filed Critical Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский технологический университет "МИСиС"
Priority to RU2012102500/02A priority Critical patent/RU2491359C1/en
Publication of RU2012102500A publication Critical patent/RU2012102500A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2491359C1 publication Critical patent/RU2491359C1/en

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

Landscapes

  • Electrolytic Production Of Metals (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)
  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)

Abstract

FIELD: metallurgy.
SUBSTANCE: method includes grinding, crushing, water leaching of slag, pulp filtration, evaporation of a salt solution, drying of an oxide residue and its electrolysis. Oxide residue is loaded into an electrolytic cell 6÷8 times per day, in amount of 3.1÷4.9% of the electrolyte mass, dissolved in a fluoride electrolyte containing NaF and AlF3 with cryolite ratio of 1.8÷2.2, and electrolysis is carried out to produce a process alloy, which contains the following, in wt %: Al - 83÷95, Si - 3÷12, Fe - 2÷5.
EFFECT: possibility of complete extraction of metal aluminium from slag, using oxide component of slag to produce an aluminium-based alloy, reduced formation of wastes and simplified scheme of slag processing.
3 ex

Description

Изобретение относится к области цветной металлургии, в частности к способу получения сплавов на основе алюминия электролизом хлоридно-фторидных расплавов путем катодного восстановления всех компонентов сплава, а также к переработке шлаков алюминиевого сырья в роторных, отражательных или индукционных печах.The invention relates to the field of non-ferrous metallurgy, in particular to a method for producing aluminum-based alloys by electrolysis of chloride-fluoride melts by cathodic reduction of all alloy components, as well as to the processing of aluminum slag in rotary, reflective or induction furnaces.

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 и присутствует часть добавляемых солей, поэтому необходима дальнейшая переработка вторичных шлаков.A known method of extracting aluminum from slag by mechanical action on the slag in a rotary kiln during its rotation (RU 2194778 C2, class. C22B 7/04, publ. 20.12.2002). For a more complete extraction of aluminum after its discharge, alkali metal fluorides, in particular cryolite, or a mixture of alkali metal fluorides and chlorides, are loaded into the furnace. After processing the slag by this method, the structure of the slag does not change, a rather large amount of aluminum remains in them and a part of the added salts is present, so further processing of the secondary slag is necessary.

Известен 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.A known method of processing slag from aluminum production to produce alumina-containing raw materials, including grinding slag, fractioning it, water leaching of crushed slag, filtering the solution with separation of the saline and solid residue, evaporating the saline, drying and calcining the solid residue (RU 2215048 C1, cl .22B 7/04, publ. 10/27/2003). Before evaporation of the saline solution, fine filtration of the saline solution is additionally performed. Before drying and firing the solid residue, the solid residue is washed from salts. In this case, water leaching is carried out at a water temperature of 25-50 ° C and a ratio of 1: 1 by weight of water and crushed slag. The disadvantage of this method is that the resulting alumina-containing product is not processed. The authors propose using this product as a raw material for the production of alumina in a full technological cycle, and then from the obtained alumina to obtain metallic aluminum. This scheme of using an alumina-containing product significantly complicates the process of obtaining aluminum from it, contributes to the accumulation of alumina production waste, for example red mud, and other valuable components of the original slag are not recovered.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является 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). Технология получения алюминиево-кремниевого сплава ничем не отличается от способа получения алюминия, то есть загрузка сырья 3-4 раза в сутки в количестве 5-8% от массы электролита при криолитовом отношении 2,6÷2,8. Способ расширяет сырьевую базу производства алюминиево-кремниевых сплавов. Однако в нее не входят отходы переработки алюмосодержащих шлаков.Closest to the technical nature of the present invention is a method for the production of aluminum-silicon alloy by electrolysis of oxide raw materials in a cryolite melt using industrial waste from thermal power plants containing alumina and silica (RU 2065510 C1, class C25C 3/36, published on 08.20.1996) . The technology for producing aluminum-silicon alloy is no different from the method for producing aluminum, that is, loading raw materials 3-4 times a day in an amount of 5-8% by weight of the electrolyte with a cryolite ratio of 2.6 ÷ 2.8. The method expands the raw material base for the production of aluminum-silicon alloys. However, it does not include waste from the processing of aluminum-containing slag.

Целью настоящего изобретения является создание способа переработки отвальных алюмосодержащих шлаков, позволяющего полностью извлекать металлический алюминий из шлака, использовать оксидную составляющую шлака для получения сплава на основе алюминия, а также снизить образование отходов и упростить схему переработки шлака.The aim of the present invention is to provide a method for processing dump aluminum-containing slag, which allows to completely extract metallic aluminum from the slag, use the oxide component of the slag to produce an aluminum-based alloy, and also reduce waste generation and simplify the slag processing scheme.

Поставленная цель достигается тем, что алюмосодержащий шлак подвергают переработке, включающей дробление, измельчение, водное выщелачивание шлака, фильтрацию пульпы, выпаривание фильтрата и сушку выпаренной солевой смеси, а оксидную часть, содержащую Аl2O3, Fе2О3, SiO2, после фильтрации сушат, загружают в электролит с криолитовым отношением 1,8÷2,2 в количестве 3,1÷4,9% от массы электролита и подвергают электролизу. Загрузку проводят 6÷8 раз в сутки.This goal is achieved in that the aluminum-containing slag is subjected to processing, including crushing, grinding, water leaching of slag, filtering the pulp, evaporating the filtrate and drying the evaporated salt mixture, and the oxide part containing Al 2 O 3 , Fe 2 O 3 , SiO 2 , after the filtration is dried, loaded into an electrolyte with a cryolite ratio of 1.8 ÷ 2.2 in the amount of 3.1 ÷ 4.9% by weight of the electrolyte and subjected to electrolysis. Download is carried out 6 ÷ 8 times a day.

В данных условиях происходит растворение оксидной части и катодное восстановление основных компонентов, т.е. алюминия, кремния и железа с образование сплава-раскислителя. Получаемый сплав может использоваться для раскисления стали.Under these conditions, the oxide part dissolves and the cathodic reduction of the main components occurs, i.e. aluminum, silicon and iron with the formation of a deoxidizing alloy. The resulting alloy can be used for deoxidation of steel.

Примеры осуществления способаExamples of the method

Пример 1. Отвальный алюмосодержащий шлак плавильного производства подвергают переработке, включающей дробление, измельчение, водное выщелачивание, фильтрацию пульпы, выпаривание фильтрата и сушку выпаренной солевой смеси. Полученную оксидную часть растворяют во фторидном электролите при частоте загрузки 8 раз в сутки, содержащем NaF и АlF3 с криолитовым отношением 1,8, в количестве 3,1% от массы электролита и проводят электролиз. В результате получают сплав следующего состава, мас.%: Аl - 87, Si - 10, Fe - 3.Example 1. The waste aluminum-containing slag of the smelter is subjected to processing, including crushing, grinding, water leaching, filtration of the pulp, evaporation of the filtrate and drying of the evaporated salt mixture. The obtained oxide part is dissolved in a fluoride electrolyte at a loading frequency of 8 times a day, containing NaF and AlF 3 with a cryolite ratio of 1.8, in an amount of 3.1% by weight of the electrolyte and electrolysis is carried out. The result is an alloy of the following composition, wt.%: Al - 87, Si - 10, Fe - 3.

Пример 2. Отвальный алюмосодержащий шлак плавильного производства подвергают переработке, включающей дробление, измельчение, водное выщелачивание, фильтрацию пульпы, выпаривание фильтрата и сушку выпаренной солевой смеси. Полученную оксидную часть растворяют во фторидном электролите при частоте загрузки 7 раз в сутки, содержащем NaF и АlF3 с криолитовым отношением 2,0, в количестве 4% от массы электролита и проводят электролиз. В результате получают сплав следующего состава, мас.%: Аl - 95, Si - 3, Fe - 2.Example 2. The waste aluminum-containing slag of the smelter is subjected to processing, including crushing, grinding, water leaching, filtering the pulp, evaporating the filtrate and drying the evaporated salt mixture. The obtained oxide part is dissolved in a fluoride electrolyte at a loading frequency of 7 times a day containing NaF and AlF 3 with a cryolite ratio of 2.0, in an amount of 4% by weight of the electrolyte, and electrolysis is carried out. The result is an alloy of the following composition, wt.%: Al - 95, Si - 3, Fe - 2.

Пример 3. Отвальный алюмосодержащий шлак плавильного производства подвергают переработке, включающей дробление, измельчение, водное выщелачивание, фильтрацию пульпы, выпаривание фильтрата и сушку выпаренной солевой смеси. Полученную оксидную часть растворяют во фторидном электролите при частоте загрузки 6 раз в сутки, содержащем NaF и АlF3 с криолитовым отношением 2,2, в количестве 4,9% от массы электролита и проводят электролиз. В результате получают сплав следующего состава, мас.%: Аl - 83, Si - 12, Fe - 5.Example 3. The waste aluminum-containing slag of the smelting production is subjected to processing, including crushing, grinding, water leaching, filtering the pulp, evaporating the filtrate and drying the evaporated salt mixture. The obtained oxide part is dissolved in a fluoride electrolyte at a loading frequency of 6 times a day, containing NaF and AlF 3 with a cryolite ratio of 2.2, in the amount of 4.9% by weight of the electrolyte and electrolysis is carried out. The result is an alloy of the following composition, wt.%: Al - 83, Si - 12, Fe - 5.

Описанный способ позволяет полностью извлечь металлический алюминий из шлака, использовать оксидную составляющую шлака для получения сплава на основе алюминия, снизить образование отходов и упростить схему переработки шлака.The described method allows you to completely extract metallic aluminum from the slag, use the oxide component of the slag to produce an aluminum-based alloy, reduce waste generation and simplify the slag processing scheme.

Claims (1)

Способ переработки солевых алюмосодержащих шлаков, включающий дробление, измельчение, водное выщелачивание, фильтрацию пульпы, выпаривание солевого раствора, сушку оксидного осадка и его электролиз, отличающийся тем, что оксидный осадок загружают в электролизер 6÷8 раз в сутки в количестве 3,1÷4,9% от массы электролита, растворяют во фторидном электролите, содержащем NaF и АlF3 с криолитовым отношением 1,8÷2,2 и проводят электролиз с получением сплава-раскислителя, содержащего, мас.%: Аl - 83÷95, Si - 3÷12, Fe - 2÷5. A method of processing aluminum salt-containing slag, including crushing, grinding, water leaching, filtering the pulp, evaporating the saline solution, drying the oxide precipitate and its electrolysis, characterized in that the oxide precipitate is loaded into the electrolyzer 6 ÷ 8 times a day in the amount of 3.1 ÷ 4 , 9% by weight of the electrolyte, dissolved in a fluoride electrolyte containing NaF and AlF 3 with a cryolite ratio of 1.8 ÷ 2.2 and carry out electrolysis to obtain a deoxidizing alloy containing, wt.%: Al - 83 ÷ 95, Si - 3 ÷ 12, Fe - 2 ÷ 5.
RU2012102500/02A 2012-01-26 2012-01-26 Method to process salt aluminium-containing slags to produce flux covers and aluminium process alloys RU2491359C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012102500/02A RU2491359C1 (en) 2012-01-26 2012-01-26 Method to process salt aluminium-containing slags to produce flux covers and aluminium process alloys

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012102500/02A RU2491359C1 (en) 2012-01-26 2012-01-26 Method to process salt aluminium-containing slags to produce flux covers and aluminium process alloys

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2012102500A RU2012102500A (en) 2013-08-10
RU2491359C1 true RU2491359C1 (en) 2013-08-27

Family

ID=49159030

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2012102500/02A RU2491359C1 (en) 2012-01-26 2012-01-26 Method to process salt aluminium-containing slags to produce flux covers and aluminium process alloys

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2491359C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2701319C1 (en) * 2019-07-01 2019-09-25 Баулин Николай Иванович Method for complex processing of aluminum-containing salt slag
RU2753809C1 (en) * 2020-10-16 2021-08-23 Екатерина Алексеевна Ткачева Method for complex processing of aluminium-containing salt slags

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU2265097A (en) * 1996-06-12 1998-01-07 Altek International, Inc. Dross compression apparatus and method utilizing ribs on collector and head
ES2144896B1 (en) * 1996-03-28 2001-02-01 Iberdrola Sa ALUMINUM RECOVERY PROCEDURE FROM ALUMINUM ESCORIES.
RU2194778C2 (en) * 2001-07-11 2002-12-20 Новичков Сергей Борисович Method of hot aluminum slag impoverishment
RU2215048C1 (en) * 2002-02-27 2003-10-27 Шаруда Александр Николаевич Method for processing aluminum production slag to produce alumina- containing raw material, and alumina-containing raw material

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ES2144896B1 (en) * 1996-03-28 2001-02-01 Iberdrola Sa ALUMINUM RECOVERY PROCEDURE FROM ALUMINUM ESCORIES.
AU2265097A (en) * 1996-06-12 1998-01-07 Altek International, Inc. Dross compression apparatus and method utilizing ribs on collector and head
RU2194778C2 (en) * 2001-07-11 2002-12-20 Новичков Сергей Борисович Method of hot aluminum slag impoverishment
RU2215048C1 (en) * 2002-02-27 2003-10-27 Шаруда Александр Николаевич Method for processing aluminum production slag to produce alumina- containing raw material, and alumina-containing raw material

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2701319C1 (en) * 2019-07-01 2019-09-25 Баулин Николай Иванович Method for complex processing of aluminum-containing salt slag
RU2753809C1 (en) * 2020-10-16 2021-08-23 Екатерина Алексеевна Ткачева Method for complex processing of aluminium-containing salt slags

Also Published As

Publication number Publication date
RU2012102500A (en) 2013-08-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102181669B (en) Method for preparing titanium-rich material from high-impurity ilmenite concentrate
CN107083485B (en) A kind of method of comprehensive utilization of alumina laterite
Zuo et al. A new approach to recover the valuable elements in black aluminum dross
RU2491359C1 (en) Method to process salt aluminium-containing slags to produce flux covers and aluminium process alloys
RU2472865C1 (en) Method of processing fluorine-containing wastes from electrolytic production of aluminium
CN110819822A (en) Electric heating aluminum smelting device
RU2449032C1 (en) Processing method of saline aluminium-bearing slags so that covering fluxes and aluminium alloys - reducing agents are obtained
CN102912381A (en) Novel method for preparing high titanium ferroalloy
Kemper et al. EAF carbothermic co-reduction of alumina and silica for the direct production of Al-Si master alloy
Ge et al. The salt extraction process: a novel route for metal extraction Part I–Cr, Fe recovery from EAF slags and low grade chromite ores
CN109609776A (en) A method of copper cobalt in copper vessel slag is extracted using waste cathode of aluminum electrolytic cell carbon block
CN111187916B (en) Method for preparing high-purity titanium by using industrial titanium slag
RU2410449C1 (en) Method of processing titanium-magnetite concentrate
US1388086A (en) Ckoft
CN112593026A (en) Method for aggregating and separating high-melting-point phase in high-temperature melt
RU2540317C2 (en) Aluminium dross processing method
CN102703692B (en) Method for removing ferrotitanium in low-grade bauxite by curing process with sulfuric acid
CN110863112A (en) Resource utilization method of aluminum slag generated in aluminum refining process
Mukherjee et al. Extraction of vanadium from an industrial waste
Kjellgren The production of beryllium oxide and beryllium copper
Demiray et al. Production and refining of magnesium metal from Turkey originating dolomite
Kawecki The Production of Beryllium Compounds, Metal and Alloys
RU2408739C1 (en) Method of processing electroplating sludge
RU2669671C1 (en) Method of purification of magnesium from impurities
RU2378397C1 (en) Method of flux receiving for melting and refinement of magnesium or its alloys

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20180127