RU2742864C2 - Method of treating solid carbonaceous material containing aluminum, fluorides and sodium ions - Google Patents

Method of treating solid carbonaceous material containing aluminum, fluorides and sodium ions Download PDF

Info

Publication number
RU2742864C2
RU2742864C2 RU2019100218A RU2019100218A RU2742864C2 RU 2742864 C2 RU2742864 C2 RU 2742864C2 RU 2019100218 A RU2019100218 A RU 2019100218A RU 2019100218 A RU2019100218 A RU 2019100218A RU 2742864 C2 RU2742864 C2 RU 2742864C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
solution
aluminum
compartment
extraction solution
membrane
Prior art date
Application number
RU2019100218A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2019100218A (en
RU2019100218A3 (en
Inventor
Массимо МАККАНЬИ
Эдоардо ГУЭРРИНИ
Original Assignee
Энджитек Текнолоджиз С.п.А.
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 Энджитек Текнолоджиз С.п.А. filed Critical Энджитек Текнолоджиз С.п.А.
Publication of RU2019100218A publication Critical patent/RU2019100218A/en
Publication of RU2019100218A3 publication Critical patent/RU2019100218A3/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2742864C2 publication Critical patent/RU2742864C2/en

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22BPRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B3/00Extraction of metal compounds from ores or concentrates by wet processes
    • C22B3/04Extraction of metal compounds from ores or concentrates by wet processes by leaching
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25CPROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC PRODUCTION, RECOVERY OR REFINING OF METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25C3/00Electrolytic production, recovery or refining of metals by electrolysis of melts
    • C25C3/06Electrolytic production, recovery or refining of metals by electrolysis of melts of aluminium
    • C25C3/08Cell construction, e.g. bottoms, walls, cathodes

Abstract

FIELD: waste processing and disposal.SUBSTANCE: invention relates to a method of processing wastes of electrolytic production of primary aluminum in form of solid carbon-containing material containing aluminum, fluorides and Na+ions, in particular, for processing spent lining (PSL) used in production of primary aluminum. Method involves leaching solid carbonaceous material with at least one aqueous alkaline solution to form an extraction solution, containing aluminum in a water-soluble form, fluorides and Na+ions, and at least one solid insoluble residue. After that insoluble solid residue is separated from extraction solution. Method includes performing membrane electrolysis of extraction solution free from said solid insoluble residue to form at least one residue, containing said aluminum, and at least one aqueous solution of NaOH.EFFECT: method enables recycling PSL with removal of potentially hazardous substances and their reuse at production.14 cl, 3 ex, 2 dwg

Description

Настоящее изобретение относится к способу обработки твердого углеродсодержащего материала, содержащего алюминий, фториды и ионы натрия. Способ согласно настоящему изобретению, в частности, подходит для обработки отработанных футеровок, используемых в процессе производства первичного алюминия.The present invention relates to a method for treating a solid carbonaceous material containing aluminum, fluorides and sodium ions. The process according to the present invention is particularly suitable for treating spent linings used in the primary aluminum production process.

Алюминий обычно получают восстановлением минералов на основе алюминия, главным образом бокситов. Реакцию восстановления проводят в электролитической восстановительной ячейке (ванне), содержащей расплавленный криолит (Na3AlF6) и другие соли, такие как фторид алюминия (AlF3), фториды щелочных металлов (например, NaF, LiF) и фториды щелочноземельных металлов (например, CaF2, MgF2). Стенки и дно электролитической восстановительной ячейки внутри покрыты футеровкой на основе углеродсодержащего материала. При работе ячейки покрытие постепенно разрушается, что позволяет различным материалам проникать внутрь. Со временем футеровка продолжает ухудшаться, эксплуатацию прерывают для замены поврежденной футеровки (отработанной футеровки) новой футеровкой. Отработанная футеровка, также обозначаемая ниже как ОТФ, как правило, также включает в себя часть стенки огнеупорного материала, расположенного вне ячейки, которая удаляется вместе с внутренней футеровкой.Aluminum is usually obtained by reducing aluminum-based minerals, mainly bauxite. The reduction reaction is carried out in an electrolytic reduction cell (bath) containing molten cryolite (Na 3 AlF 6 ) and other salts such as aluminum fluoride (AlF 3 ), alkali metal fluorides (eg NaF, LiF) and alkaline earth metal fluorides (eg, CaF 2 , MgF 2 ). The walls and bottom of the electrolytic reduction cell are internally lined with carbon based material. When the cell is in operation, the coating gradually breaks down, which allows various materials to penetrate inside. Over time, the lining continues to deteriorate, operation is interrupted to replace the damaged lining (waste lining) with a new lining. The spent lining, also referred to below as OTF, typically also includes a portion of the wall of the refractory material located outside the cell, which is removed along with the inner lining.

При таких условиях эксплуатации ячейки отработанная футеровка содержит значительные количества алюминия, фторидов, щелочных металлов, в частности, натрия, и щелочноземельных металлов, и других веществ, таких как, например, нитриды и цианиды. Присутствие этих веществ опасно для здоровья людей и для окружающей среды, и относительная легкость их экстракции водой требуют соответствующей обработки отработанной футеровки с целью снижения содержания опасных веществ до приемлемых уровней, прежде чем ее можно с уверенностью утилизировать на свалках.Under these operating conditions of the cell, the spent lining contains significant amounts of aluminum, fluorides, alkali metals, in particular sodium, and alkaline earth metals, and other substances such as, for example, nitrides and cyanides. The presence of these substances is hazardous to human health and the environment, and the relative ease with which they can be extracted with water requires that the spent liner be properly treated to reduce hazardous substances to acceptable levels before it can be safely disposed of in landfills.

В данной области техники известны различные способы обработки отработанных футеровок (ОТФ), направленные на извлечение по меньшей мере части содержащихся в ней веществ, в частности, алюминия и фторидов, и, возможно, на их повторное использование в процессе производства первичного алюминия.Various methods are known in the art for the treatment of waste linings (OTF) aimed at recovering at least part of the substances contained therein, in particular aluminum and fluorides, and, possibly, for their reuse in the production of primary aluminum.

Известные способы обработки включают, например, сжигание, обжиг или взаимодействие ОТФ с негашеной известью. Известны также способы гидрометаллургической обработки ОТФ, основанные на извлечении представляющих интерес веществ из углеродсодержащего материала с помощью кислых или щелочных растворов.Known treatment methods include, for example, incineration, roasting, or interaction of OTF with quicklime. There are also known methods of hydrometallurgical treatment of OTF, based on the extraction of substances of interest from carbon-containing material using acidic or alkaline solutions.

Эти способы обработки, известные из данного уровня техники, обычно связаны с высокими энергозатратами и/или с использованием больших количеств реагентов, необходимых для обработки ОТФ. Кроме того, во многих случаях с помощью способов известного уровня техники можно эффективно извлекать только некоторые из представляющих интерес веществ, при этом образуются другие остатки, содержащие загрязняющие вещества, которые, в свою очередь, требуют специальной обработки, прежде чем их можно безопасно утилизировать.These processing methods, known in the art, are usually associated with high energy costs and / or using large amounts of reagents required for treatment of OTP. In addition, in many cases, prior art methods can efficiently recover only some of the substances of interest, while generating other residues containing contaminants, which in turn require special treatment before they can be safely disposed of.

Пример гидрометаллургической обработки ОТФ, предназначенной для извлечения фторидов, описан в патенте США 4816122.An example of a hydrometallurgical treatment of OTP for fluoride recovery is described in US Pat. No. 4,816,122.

В первом воплощении, способ, описанный в патенте США 4816122, предусматривает экстракцию ОТФ концентрированным раствором каустической соды (едкого натра) с образованием экстракционного раствора, содержащего фторид натрия (NaF) и алюминат натрия (NaAl(OH)4). Из-за более низкой растворимости фторидов в концентрированных растворах едкого натра часть фторидов, если не все, остается в твердом нерастворимом остатке в виде NaF. После отделения экстракционного раствора NaF экстрагируют из твердого нерастворимого остатка водой или разбавленным водным раствором NaF.In a first embodiment, the method described in US Pat. No. 4,816,122 involves extraction of OTP with a concentrated solution of caustic soda (sodium hydroxide) to form an extraction solution containing sodium fluoride (NaF) and sodium aluminate (NaAl (OH) 4 ). Due to the lower solubility of fluorides in concentrated sodium hydroxide solutions, some, if not all, of the fluorides remain in the solid insoluble residue in the form of NaF. After separation of the extraction solution, NaF is extracted from the solid insoluble residue with water or a dilute aqueous NaF solution.

Во втором воплощении, способ, описанный в патенте США 4816122, предусматривает экстракцию ОТФ с помощью разбавленного раствора каустической соды для растворения большего количества фторида натрия и образования нерастворимого твердого остатка. Каустический раствор, содержащий фторид натрия, концентрируют выпариванием, чтобы осадить твердый NaF, который после отделения от концентрированного раствора повторно растворяют в воде.In a second embodiment, the method described in US Pat. No. 4,816,122 involves extracting OTP with a dilute caustic soda solution to dissolve more sodium fluoride and form an insoluble solid residue. The caustic solution containing sodium fluoride is concentrated by evaporation to precipitate solid NaF, which, after separation from the concentrated solution, is redissolved in water.

Оба приведенных выше воплощения приводят к отделению и извлечению твердого NaF, который затем повторно растворяют для образования водного раствора, подвергаемого электродиализу для получения водного раствора HF и водного раствора NaOH. На следующей стадии водный раствор HF могут подвергать реакции с оксидом алюминия (Al2O3) с образованием AlF3) получая таким образом повторно используемый продукт в электролитической восстановительной ячейке для получения первичного алюминия. Раствор NaOH, полученный электродиализом, может быть возвращен в процесс очистки алюминиевого минерала (процесс Байера) для получения оксида алюминия, подаваемого в электролитическую восстановительную ячейку.Both of the above embodiments result in the separation and recovery of solid NaF, which is then redissolved to form an aqueous solution subjected to electrodialysis to form an aqueous HF solution and an aqueous NaOH solution. In the next step, the aqueous HF solution can be reacted with alumina (Al 2 O 3 ) to form AlF 3) thus obtaining a recyclable product in an electrolytic reduction cell to produce primary aluminum. The NaOH solution obtained by electrodialysis can be recycled to the aluminum mineral purification process (Bayer process) to produce alumina fed to the electrolytic reduction cell.

Когда экстракцию проводят концентрированным раствором каустика, большая часть алюминия, содержащегося в ОТФ, растворяется в форме алюмината натрия. Также в этом случае алюминат натрия может быть возвращен в процесс Байера, возможно, после сушки с помощью распылительной сушки. Когда, с другой стороны, экстракцию осуществляют с помощью разбавленного раствора каустика, значительная часть алюмината остается в растворе каустика, который концентрируют выпариванием; эта фракция алюминия предназначена для утилизации.When the extraction is carried out with a concentrated caustic solution, most of the aluminum contained in the ATP dissolves in the form of sodium aluminate. Also in this case the sodium aluminate can be recycled to the Bayer process, possibly after drying by spray drying. When, on the other hand, extraction is carried out with a dilute caustic solution, a significant part of the aluminate remains in the caustic solution, which is concentrated by evaporation; this fraction of aluminum is intended for disposal.

Способ, описанный в патенте США 4816122, имеет различные недостатки. Даже если он позволяет очищать ОТФ от фторидов и выделять их в виде солей AlF3 в электролитической ячейке для восстановления алюминия, этот способ, на самом деле, включает относительно большое количество технологических стадий и поэтому является в некоторой степени трудоемким.The method described in US Pat. No. 4,816,122 has various disadvantages. Even if it allows ATP to be purified from fluorides and isolated in the form of AlF 3 salts in an electrolytic cell for aluminum reduction, this method actually involves a relatively large number of technological stages and, therefore, is somewhat laborious.

Кроме того, при использовании разбавленного раствора каустика для выщелачивания ОТФ необходима стадия испарения растворителя, что делает способ обработки ОТФ непривлекательным из-за высоких энергозатрат.In addition, when using a dilute caustic solution for leaching ATP, a stage of solvent evaporation is required, which makes the ATP processing method unattractive due to high energy costs.

Также алюминий, изначально присутствующий в ОТФ, не может быть отделен и извлечен из экстракционного раствора каустика, в котором он растворен в форме алюмината, и поэтому его можно вновь использовать только в процессе Байера.Also, aluminum originally present in ATP cannot be separated and recovered from the caustic extraction solution, in which it is dissolved in the form of aluminate, and therefore can only be reused in the Bayer process.

Еще один недостаток этого способа заключается в том, что отделение алюмината от NaF происходит недостаточно хорошо (часть алюмината остается в растворах NaF, а часть NaF остается в растворах, содержащих алюминат) для обеспечения конечного производства повторно используемых материалов, имеющих высокую степень чистоты.Another disadvantage of this method is that the separation of aluminate from NaF is not good enough (part of the aluminate remains in NaF solutions, and part of NaF remains in solutions containing aluminate) to ensure the final production of reusable materials with a high degree of purity.

Принимая во внимание вышеприведенный уровень техники, таким образом, имеется необходимость в способе обработки ОТФ и других углеродсодержащих материалов, содержащих алюминий, фториды и ионы натрия, который обеспечивает преодоление по меньшей мере некоторых из недостатков способов известного уровня техники.In view of the above prior art, therefore, there is a need for a method for treating OTP and other carbonaceous materials containing aluminum, fluorides and sodium ions that overcomes at least some of the disadvantages of prior art processes.

Таким образом, заявитель установил основную задачу создания способа обработки углеродсодержащих материалов, содержащих алюминий, фториды и ионы натрия, в частности ОТФ, простым и эффективным образом, по меньшей мере частично исключая недостатки известного уровня техники.Thus, the applicant has established the main problem of creating a method for processing carbon-containing materials containing aluminum, fluorides and sodium ions, in particular OTP, in a simple and effective manner, at least partially eliminating the disadvantages of the prior art.

В частности, задачей настоящего изобретения является создание способа обработки вышеупомянутых углеродсодержащих материалов, в частности ОТФ, который позволяет практически полностью удалять из них вещества, потенциально опасные для здоровья человека и окружающей среды, или по меньшей мере уменьшить их количество.In particular, the object of the present invention is to provide a method for processing the aforementioned carbon-containing materials, in particular OTP, which makes it possible to almost completely remove from them substances potentially hazardous to human health and the environment, or at least reduce their amount.

Кроме того, задачей настоящего изобретения является создание способа, который позволяет извлекать из вышеуказанных углеродсодержащих материалов, в частности ОТФ, вещества, которые можно повторно использовать в процессе производства первичного алюминия, в частности, в электролитической восстановительной ячейке для оксида алюминия, эффективным и экономически удобным способом.In addition, the object of the present invention is to provide a method that allows you to extract from the above carbon-containing materials, in particular OTP, substances that can be reused in the production of primary aluminum, in particular, in an electrolytic reduction cell for aluminum oxide, in an efficient and economically convenient way ...

Кроме того, задачей настоящего изобретения является создание способа, который, начиная с вышеупомянутых углеродсодержащих материалов, в частности ОТФ, позволяет селективно получать наиболее желаемые соединения, содержащие алюминий, например, в соответствии с конкретными требованиями завода, на котором осуществляют цикл производства первичного алюминия.In addition, it is an object of the present invention to provide a process which, starting with the aforementioned carbon-containing materials, in particular OTP, makes it possible to selectively obtain the most desired aluminum-containing compounds, for example, in accordance with the specific requirements of the plant in which the primary aluminum production cycle is carried out.

В настоящее время заявитель обнаружил, что вышеуказанные и другие задачи, которые будут лучше проиллюстрированы в нижеследующем описании, могут быть решены с помощью способа обработки, в котором ОТФ или другой углеродсодержащий материал, содержащий алюминий, фториды и ионы натрия, подвергают выщелачиванию разбавленным или концентрированным щелочным водным раствором с образованием экстракционного раствора, содержащего вышеупомянутые элементы в водорастворимой форме; затем экстракционный раствор подвергают процессу мембранного электролиза, который позволяет осаждать одно или более соединений алюминия и отдельно получать водный раствор NaOH.Applicant has now found that the above and other objectives, which will be better illustrated in the following description, can be achieved by a treatment process in which ATP or other carbonaceous material containing aluminum, fluorides and sodium ions is leached with dilute or concentrated alkaline an aqueous solution to form an extraction solution containing the aforementioned elements in a water-soluble form; the extraction solution is then subjected to a membrane electrolysis process, which allows one or more aluminum compounds to be precipitated and an aqueous NaOH solution to be prepared separately.

С помощью мембранной электролизной обработки осажденные соединения алюминия (например, криолит, фторид алюминия, гидроксид алюминия или их смеси) могут быть легко выделены, также с высокой степенью чистоты, и повторно использованы в производственном цикле первичного алюминия. В частности, эти продукты могут быть повторно использованы путем подачи их также непосредственно в ячейку для электролитического восстановления оксида алюминия.With the help of membrane electrolysis treatment, precipitated aluminum compounds (for example, cryolite, aluminum fluoride, aluminum hydroxide or their mixtures) can be easily isolated, also with a high degree of purity, and reused in the production cycle of primary aluminum. In particular, these products can be reused by feeding them directly into the alumina electrolytic reduction cell.

Кроме того, предпочтительно, соответствующим образом модифицируя состав экстракционного раствора, полученного на стадии выщелачивания, можно легко контролировать химический состав соединений алюминия, образующихся во время мембранного электролиза. Это делает способ согласно изобретению в особенности универсальным и адаптируемым к требованиям конкретного производственного предприятия, на котором он реализован.Furthermore, preferably, by appropriately modifying the composition of the extraction solution obtained in the leaching step, it is possible to easily control the chemical composition of the aluminum compounds formed during membrane electrolysis. This makes the method according to the invention particularly versatile and adaptable to the requirements of the particular manufacturing plant in which it is implemented.

При мембранной электролизной обработке также образуется водный раствор NaOH, который можно извлечь и повторно использовать для выщелачивания дополнительных ОТФ, что позволяет экономить реагенты.Membrane electrolysis also produces an aqueous solution of NaOH, which can be recovered and reused to leach additional OTP, thus saving reagents.

Путем соответствующей рециркуляции электролитических растворов, используемых в мембранной ячейке, способ по изобретению может быть осуществлен в непрерывном режиме простым и эффективным способом с уменьшенным потреблением химических реагентов и электрической энергии по сравнению со способами известного уровня техники.By appropriately recycling the electrolytic solutions used in the membrane cell, the process of the invention can be carried out continuously in a simple and efficient manner with reduced consumption of chemicals and electrical energy compared to prior art processes.

Нерастворимый твердый остаток, полученный на стадии выщелачивания, можно безопасно утилизировать на свалках. В зависимости от содержания примесей, которые все еще присутствуют, этот твердый остаток можно также использовать в качестве вспомогательного топлива в процессах сгорания или, если он достаточно чистый, то в качестве материала для изготовления футеровки ячейки для электролитического восстановления оксида алюминия.The insoluble solid residue from the leach step can be safely disposed of in landfills. Depending on the content of impurities that are still present, this solid residue can also be used as an auxiliary fuel in combustion processes or, if it is sufficiently pure, as a material for making a cell lining for the electrolytic reduction of alumina.

Таким образом, реализация способа обработки ОТФ в соответствии с настоящим изобретением в рамках цикла электролитического производства первичного алюминия позволяет повысить общую производительность последнего, поскольку данный способ позволяет более эффективно использовать материалы, подаваемые в восстановительную ячейку (в частности, оксид алюминия, криолит и фторид натрия) и, в то же время, при этом упрощается утилизация ОТФ, образующихся в одном и том же производственном цикле первичного алюминия.Thus, the implementation of the ATP processing method in accordance with the present invention within the framework of the electrolytic production cycle of primary aluminum makes it possible to increase the overall productivity of the latter, since this method allows more efficient use of the materials supplied to the reduction cell (in particular, aluminum oxide, cryolite and sodium fluoride) and, at the same time, this simplifies the utilization of OTPs formed in the same production cycle of primary aluminum.

Согласно первому аспекту настоящее изобретение относится к способу обработки твердого углеродсодержащего материала, содержащего алюминий, фториды и ионы Na+, включающему следующие стадии:According to a first aspect, the present invention relates to a method for treating a solid carbonaceous material containing aluminum, fluorides and Na + ions, comprising the following steps:

(a) выщелачивание указанного твердого углеродсодержащего материала по меньшей мере одним водным щелочным раствором с образованием: (i) экстракционного раствора, содержащего указанный алюминий в водорастворимой форме, указанные фториды и указанные ионы Na+, и (ii) по меньшей мере одного твердого нерастворимого остатка;(a) leaching said solid carbonaceous material with at least one aqueous alkaline solution to form: (i) an extraction solution containing said aluminum in water-soluble form, said fluorides and said Na + ions, and (ii) at least one solid insoluble residue ;

(b) отделение указанного твердого нерастворимого остатка от указанного экстракционного раствора;(b) separating said solid insoluble residue from said extraction solution;

(c) подвергание указанного экстракционного раствора, свободного от указанного твердого нерастворимого остатка, процессу мембранного электролиза с образованием по меньшей мере одного осадка, содержащего указанный алюминий, и по меньшей мере одного водного раствора NaOH.(c) subjecting said extraction solution, free of said solid insoluble residue, to a membrane electrolysis process to form at least one precipitate containing said aluminum and at least one aqueous NaOH solution.

Для целей настоящего описания и прилагаемой формулы изобретения выражение «углеродсодержащий материал, содержащий алюминий, фториды и ионы натрия» используют для обозначения различных твердых материалов, которые содержат алюминий, фториды и ионы натрия, включая ОТФ, полученные в результате процессов электролитического восстановления оксида алюминия, угольную пыль, образующуюся в процессе плавки алюминия, и отходы отработанных ванн, используемых в электролитических восстановительных ячейках (алюминиевый шлак). Для простоты в нижеследующем описании будет сделана ссылка на обработку ОТФ в качестве примера углеродсодержащих материалов, содержащих алюминий, фториды и ионы натрия, которые можно обрабатывать с помощью способа по настоящему изобретению.For the purposes of the present description and the appended claims, the expression "carbon-containing material containing aluminum, fluorides and sodium ions" is used to denote various solid materials that contain aluminum, fluorides and sodium ions, including ATP obtained as a result of electrolytic reduction of aluminum oxide, carbon dust generated during aluminum smelting and waste from spent baths used in electrolytic reduction cells (aluminum slag). For simplicity, in the following description, reference will be made to the treatment of OTP as an example of carbonaceous materials containing aluminum, fluorides and sodium ions that can be processed using the method of the present invention.

Для целей настоящего описания и прилагаемой формулы изобретения выражение «мембранный электролиз» обозначает электрохимический процесс, осуществляемый в электролизной ячейке, в которой присутствует по меньшей мере одна ионоселективная мембрана, которая разделяет по меньшей мере два отсека; ионоселективную мембрану могут пересекать только положительно заряженные ионы (катионная селективно проницаемая мембрана) или только отрицательно заряженные ионы (анионная селективно проницаемая мембрана), которые мигрируют из одного отсека ячейки в другой под воздействием электрического поля, образующегося за счет разности электрического потенциала, прилагаемого к электродам ячейки; мембранный электролиз позволяет по отдельности извлекать по меньшей мере один осадок, содержащий алюминий, и раствор NaOH. Для целей настоящего изобретения мембранный электролиз также включает электродиализные процессы.For the purposes of the present description and the appended claims, the expression "membrane electrolysis" means an electrochemical process carried out in an electrolysis cell in which at least one ion-selective membrane is present which separates at least two compartments; the ion-selective membrane can be crossed only by positively charged ions (cationic selectively permeable membrane) or only negatively charged ions (anionic selectively permeable membrane), which migrate from one compartment of the cell to another under the influence of an electric field formed due to the difference in electric potential applied to the cell electrodes ; membrane electrolysis makes it possible to recover separately at least one aluminum-containing precipitate and a NaOH solution. For the purposes of the present invention, membrane electrolysis also includes electrodialysis processes.

Для целей настоящего описания и прилагаемой формулы изобретения глагол «включать» и все производные от него термины также включают в себя значение глагола «состоять из» и производные от него термины.For the purposes of the present description and the appended claims, the verb "include" and all terms derived therefrom also include the meaning of the verb "consist of" and its derived terms.

Численные пределы и диапазоны, выраженные в настоящем описании и прилагаемой формуле изобретения, также включают упомянутые числовые значения. Кроме того, все значения и поддиапазоны предела или числовой диапазон должны рассматриваться как специально включенные, как если бы они были явно упомянуты.The numerical limits and ranges expressed in the present description and the appended claims also include the mentioned numerical values. In addition, all values and sub-ranges of a limit or numerical range are to be considered specifically included, as if they were explicitly mentioned.

Согласно настоящему изобретению стадию выщелачивания проводят щелочным водным раствором (выщелачивающим раствором), предпочтительно водным раствором NaOH, KOH или их смесями. Поскольку количество ионов натрия, присутствующих в ОТФ, обычно превалирует над количеством других щелочных ионов, выщелачивающий раствор предпочтительно представляет собой водный раствор NaOH.According to the present invention, the leaching step is carried out with an alkaline aqueous solution (leach solution), preferably with an aqueous solution of NaOH, KOH or mixtures thereof. Since the amount of sodium ions present in the ATP usually prevails over the amount of other alkaline ions, the leach solution is preferably an aqueous solution of NaOH.

Выщелачивающий раствор предпочтительно имеет рН в диапазоне 10-14, более предпочтительно в диапазоне 12-14.The leach solution preferably has a pH in the range of 10-14, more preferably in the range of 12-14.

Выщелачивание можно осуществлять с помощью разбавленных или концентрированных выщелачивающих растворов (например, водных растворов NaOH или KOH). Как известно, с увеличением концентрации основания в выщелачивающем растворе растворимость ионов фтора уменьшается, а растворимость ионов алюмината увеличивается. Следовательно, если выщелачивание направлено в основном на растворение в экстракционном растворе ионов фтора, содержащихся в ОТФ, то предпочтительно используют разбавленный выщелачивающий раствор. Если, с другой стороны, выщелачивание направлено на растворение алюминия, содержащегося в ОТФ, путем введения его в экстракционный раствор в виде алюминат-ионов, то предпочтительно используют концентрированный выщелачивающий раствор.Leaching can be carried out using dilute or concentrated leach solutions (for example, aqueous solutions of NaOH or KOH). As is known, with an increase in the concentration of the base in the leaching solution, the solubility of fluorine ions decreases, and the solubility of aluminate ions increases. Therefore, if the leaching is aimed mainly at dissolving the fluorine ions contained in the OTF in the extraction solution, then a diluted leaching solution is preferably used. If, on the other hand, the leaching is aimed at dissolving the aluminum contained in the OTP by introducing it into the extraction solution in the form of aluminate ions, then a concentrated leaching solution is preferably used.

В случае водных растворов гидроксидов щелочных металлов (например, NaOH или KOH) разбавленный выщелачивающий раствор предпочтительно имеет концентрацию гидроксида, равную или большую 1% масс, и меньше 10% масс, более предпочтительно концентрация находится в интервале 5-8%, причем указанные проценты относятся к массе разбавленного выщелачивающего раствора.In the case of aqueous solutions of alkali metal hydroxides (e.g. NaOH or KOH), the dilute leach solution preferably has a hydroxide concentration equal to or greater than 1 wt% and less than 10 wt%, more preferably the concentration is in the range of 5-8%, with the percentages indicated to the weight of the diluted leach solution.

В случае водных растворов гидроксидов щелочных металлов (например, NaOH или KOH) концентрированный выщелачивающий раствор предпочтительно имеет концентрацию гидроксида, равную или большую 10% масс, и меньше 40% масс, предпочтительно концентрация находится в интервале 15-25%, причем указанные проценты относятся к массе концентрированного выщелачивающего раствора.In the case of aqueous solutions of alkali metal hydroxides (e.g. NaOH or KOH), the concentrated leach solution preferably has a hydroxide concentration equal to or greater than 10% by weight and less than 40% by weight, preferably in the range of 15-25%, with said percentages referring to the mass of the concentrated leaching solution.

В предпочтительном воплощении стадия выщелачивания включает по меньшей мере первую операцию выщелачивания, проводимую с концентрированным выщелачивающим раствором, и последующую операцию промывки образующегося нерастворимого остатка водой или очень разбавленным выщелачивающим раствором, предпочтительно с концентрацией гидроксида, равной или меньше 3% масс, по отношению к массе раствора. Таким образом, фактически максимизируется экстракция как алюминия, так и фторидов из ОТФ.In a preferred embodiment, the leaching step comprises at least a first leaching step carried out with a concentrated leach solution and a subsequent washing step of the resulting insoluble residue with water or a very dilute leach solution, preferably with a hydroxide concentration equal to or less than 3% by weight, based on the weight of the solution. ... Thus, the extraction of both aluminum and fluorides from ATP is actually maximized.

Экстракционные растворы, полученные в результате выщелачивания разбавленными или концентрированными выщелачивающими растворами, вместе с промывными растворами могут быть объединены для образования единого экстракционного раствора, который будет подвергнут последующей стадии мембранного электролиза.Extraction solutions obtained by leaching with dilute or concentrated leach solutions, together with the washing solutions, can be combined to form a single extraction solution, which will be subjected to a subsequent membrane electrolysis step.

Выщелачивание можно осуществлять с помощью выщелачивающего раствора, имеющего комнатную температуру (25°С) или выше 25°С, более предпочтительно в диапазоне от 70°С до 95°С.The leaching can be carried out with a leach solution having room temperature (25 ° C) or higher than 25 ° C, more preferably in the range of 70 ° C to 95 ° C.

Продолжительность выщелачивания обычно выбирают в зависимости от количества обрабатываемых ОТФ, температуры и концентрации выщелачивающего раствора. Продолжительность контакта между ОТФ и раствором составляет предпочтительно от 15 до 300 минут.The duration of leaching is usually selected depending on the amount of treated AHP, temperature and concentration of the leaching solution. The contact time between OTP and the solution is preferably 15 to 300 minutes.

Соотношение между количеством ОТФ и количеством выщелачивающего раствора предпочтительно находится в диапазоне от 20 до 400 г ОТФ/л выщелачивающего раствора, более предпочтительно в диапазоне от 70 до 150 г/л.The ratio between the amount of OTP and the amount of leach solution is preferably in the range of 20 to 400 g OTP / L of the leach solution, more preferably in the range of 70 to 150 g / L.

Для разложения цианидов, возможно присутствующих в экстракционном растворе, экстракционный раствор можно обработать одним или более окислителями перед тем, как подвергнуть указанный экстракционный раствор электролизу. Например, экстракционный раствор можно подвергнуть обработке озоном (О3) для химического разложения возможных растворенных цианидов. Альтернативно, ОТФ можно подвергнуть выщелачиванию после прокаливания для термического разложения возможных присутствующих цианидов.To decompose cyanides possibly present in the extraction solution, the extraction solution can be treated with one or more oxidizing agents before subjecting said extraction solution to electrolysis. For example, the extraction solution can be treated with ozone (O 3 ) to chemically decompose possible dissolved cyanides. Alternatively, OTP can be leached after calcination to thermally decompose possible cyanides present.

Поскольку алюминий в основном присутствует в ОТФ в форме оксида алюминия (Al2O3), криолита (Na3AlF6) и фторида алюминия (AlF3), то при растворении и выщелачивании этих соединений происходят следующие реакции (1)-(3):Since aluminum is mainly present in ATP in the form of aluminum oxide (Al 2 O 3 ), cryolite (Na 3 AlF 6 ) and aluminum fluoride (AlF 3 ), the following reactions occur during the dissolution and leaching of these compounds (1) - (3) :

Figure 00000001
Figure 00000001

В конце стадии выщелачивания нерастворимый твердый остаток может быть отделен от экстракционного раствора, например, путем фильтрации и/или декантации или с помощью других методик, известных специалисту в данной области.At the end of the leaching step, the insoluble solid residue can be separated from the extraction solution, for example, by filtration and / or decantation, or by other techniques known to the person skilled in the art.

Нерастворимый твердый остаток также можно промыть, чтобы уменьшить количество фторидов, остающихся после выщелачивания разбавленным водным раствором NaF. Промывочный раствор, содержащий фториды, экстрагированные из нерастворимого твердого остатка, можно затем объединить с экстракционным раствором, полученным на стадии выщелачивания, или его можно обработать в соответствии с известными методиками для получения, например, водного раствора NaOH и AlF3, как описано, например, в патенте США 4816122.The insoluble solid residue can also be washed to reduce the amount of fluoride remaining after leaching with dilute aqueous NaF solution. The wash solution containing fluorides extracted from the insoluble solid residue can then be combined with the extraction solution obtained in the leach step, or it can be processed according to known techniques to obtain, for example, an aqueous solution of NaOH and AlF 3 , as described, for example, in US patent 4816122.

Согласно настоящему изобретению экстракционный раствор, содержащий продукты выщелачивания, а именно, по меньшей мере ионы фтора, ионы натрия и алюминий в форме алюмината натрия, подвергают электролизу в мембранной ячейке для извлечения продуктов электролиза по отдельности, то есть осадка, содержащего алюминий, и раствора, содержащего NaOH.According to the present invention, an extraction solution containing leach products, namely at least fluorine ions, sodium ions and aluminum in the form of sodium aluminate, is subjected to electrolysis in a membrane cell to recover electrolysis products separately, i.e., a precipitate containing aluminum and a solution, containing NaOH.

В настоящем изобретении используют электролитический процесс, при котором посредством ионов Н+, образующихся в ходе анодной реакции, происходит осаждение нерастворимого соединения алюминия в первом отсеке мембранной ячейки. Одновременно ионы ОН', образующиеся в ходе катодной реакции, вместе с ионами Na+, присутствующими в экстракционном растворе, образуют NaOH во втором отсеке ячейки.The present invention employs an electrolytic process in which an insoluble aluminum compound is deposited in the first compartment of the membrane cell by means of H + ions generated during the anodic reaction. At the same time, OH 'ions formed in the course of the cathodic reaction, together with the Na + ions present in the extraction solution, form NaOH in the second compartment of the cell.

В первом предпочтительном воплощении способ мембранного электролиза включает следующие стадии:In a first preferred embodiment, the membrane electrolysis method comprises the following steps:

(i) обеспечение по меньшей мере одной электролитической ячейки, включающей:(i) providing at least one electrolytic cell comprising:

- по меньшей мере один анодный отсек, включающий по меньшей мере один анод, погруженный в анолит;- at least one anode compartment, including at least one anode immersed in anolyte;

- по меньшей мере один катодный отсек включающий по меньшей мере один катод, погруженный в католит;- at least one cathode compartment including at least one cathode immersed in a catholyte;

причем указанный анодный отсек отделен от указанного катодного отсека по меньшей мере одной селективно проницаемой катионной мембраной;moreover, the specified anode compartment is separated from the specified cathode compartment at least one selectively permeable cationic membrane;

(ii) подачу указанного экстракционного раствора в указанный анодный отсек.(ii) feeding said extraction solution to said anode compartment.

Согласно этому воплощению, в ходе электролитического процесса вследствие электролиза воды в анодном отсеке образуются ионы Н+, которые, локально понижая рН анолита, вызывают образование твердого осадка, содержащего алюминий. Поэтому в анодном отсеке образуется водная дисперсия практически нерастворимого соединения алюминия, которая может быть легко отделена от водной фракции. According to this embodiment, during the electrolysis process, H + ions are formed in the anode compartment due to the electrolysis of water, which, locally lowering the pH of the anolyte, cause the formation of a solid precipitate containing aluminum. Therefore, an aqueous dispersion of a practically insoluble aluminum compound is formed in the anode compartment, which can be easily separated from the aqueous fraction.

Кроме того, во время электролиза под действием электрического поля, присутствующего в ячейке, катионы Na+, присутствующие в экстракционном растворе в анодном отсеке, мигрируют в направлении катодного отсека через селективно проницаемую катионную мембрану. В частности, селективно проницаемая катионная мембрана позволяет катионам Na\ присутствующим в анодном отсеке, мигрировать в катодный отсек и, наоборот, предотвращает миграцию анионов, присутствующих в катодном отсеке (ОН"), в анодный отсек.In addition, during electrolysis, under the action of the electric field present in the cell, the Na + cations present in the extraction solution in the anode compartment migrate towards the cathode compartment through the selectively permeable cationic membrane. In particular, the selectively permeable cationic membrane allows Na \ cations present in the anode compartment to migrate into the cathode compartment and, conversely, prevents the migration of anions present in the cathode compartment (OH ") into the anode compartment.

При электролизе воды в катодном отсеке образуются ионы ОН", которые вместе с катионами Na+, которые селективно мигрировали из анодного отсека в катодный отсек, образуют NaOH. При возможном присутствии других катионов, в частности, катионов щелочных и щелочноземельных металлов, вышеуказанные ионы ОН" также образуют соответствующие гидроксиды.During the electrolysis of water in the cathode compartment, OH ions are formed, which, together with Na + cations, which selectively migrated from the anode compartment to the cathode compartment, form NaOH. In the possible presence of other cations, in particular, cations of alkali and alkaline earth metals, the above OH ions also form the corresponding hydroxides.

Католит, подаваемый в катодный отсек, предпочтительно представляет собой водный раствор NaOH. Таким образом, в конце электролиза может быть выделен раствор NaOH, имеющий более высокую концентрацию по сравнению с концентрацией исходного католита.The catholyte fed to the cathode compartment is preferably an aqueous NaOH solution. Thus, at the end of the electrolysis, a NaOH solution having a higher concentration than that of the original catholyte can be isolated.

Раствор NaOH, который образуется в катодном отсеке, может быть по меньшей мере частично использован в качестве раствора для выщелачивания дополнительных ОТФ.The NaOH solution that forms in the cathode compartment can at least partially be used as a solution for leaching additional ATP.

Осадок, содержащий алюминий, который образуется в анодном отсеке, может, например, представлять собой соль алюминия (например, Na3AlF6), гидроксид алюминия (Al(ОН)3) или смесь вышеуказанных соединений в зависимости от состава анолита.The aluminum-containing precipitate that forms in the anode compartment can, for example, be an aluminum salt (eg Na3AlF 6 ), aluminum hydroxide (Al (OH) 3 ) or a mixture of the above compounds, depending on the composition of the anolyte.

Состав осадка, содержащего алюминий, который образуется в анодном отсеке во время мембранного электролиза, может быть предпочтительно задан путем соответствующего изменения состава экстракционного раствора перед электролизом.The composition of the aluminum-containing sludge that forms in the anode compartment during membrane electrolysis can preferably be set by appropriately changing the composition of the extraction solution prior to electrolysis.

Добавляя, например, дополнительные ионы фтора в экстракционный раствор перед электролизом, можно получить осадок, по существу состоящий из Na3AlF6. Альтернативно, путем осаждения ионов фтора, изначально присутствующих в экстракционном растворе, и отделения их из него перед электролизом, наоборот, можно получить осадок, по существу состоящий из Al(ОН)3, который после сушки может быть превращен в Al2O3 (оксид алюминия). Осаждение ионов фтора может быть осуществлено, например, путем добавления ионов по меньшей мере одного щелочноземельного металла, предпочтительно ионов Са2+, к экстракционному раствору.By adding, for example, additional fluorine ions to the extraction solution prior to electrolysis, a precipitate can be obtained essentially consisting of Na 3 AlF 6 . Alternatively, by precipitating the fluorine ions initially present in the extraction solution and separating them from it before electrolysis, conversely, a precipitate can be obtained essentially consisting of Al (OH) 3 , which, after drying, can be converted into Al 2 O 3 (an oxide aluminum). The deposition of fluorine ions can be carried out, for example, by adding ions of at least one alkaline earth metal, preferably Ca 2+ ions , to the extraction solution.

Таким образом, способ в соответствии с настоящим изобретением может быть легко адаптирован к требованиям пользователя, основанным, например, на необходимости получения криолита или оксида алюминия, которые подают в ванну электролизной ячейки для получения первичного алюминия.Thus, the method in accordance with the present invention can be easily adapted to the requirements of the user, based, for example, on the need to produce cryolite or alumina, which is fed to the bath of an electrolysis cell to produce primary aluminum.

Согласно второму предпочтительному воплощению настоящего изобретения, извлечение осадка, содержащего алюминий, и отдельное извлечение водного раствора NaOH, может быть преимущественно осуществлено путем проведения мембранного электролиза в ячейке, включающей по меньшей мере одну селективно проницаемую катионную мембрану и по меньшей мере одну селективно проницаемую анионную мембрану.According to a second preferred embodiment of the present invention, the recovery of the aluminum-containing sludge and the separate recovery of the aqueous NaOH solution can advantageously be carried out by membrane electrolysis in a cell comprising at least one selectively permeable cationic membrane and at least one selectively permeable anionic membrane.

Согласно этому второму предпочтительному воплощению способ мембранного электролиза включает следующие стадии:According to this second preferred embodiment, the membrane electrolysis process comprises the following steps:

(i) обеспечение по меньшей мере одной электролитической ячейки, включающей:(i) providing at least one electrolytic cell comprising:

- по меньшей мере один анодный отсек, включающий по меньшей мере один анод, погруженный в анолит;- at least one anode compartment, including at least one anode immersed in anolyte;

- по меньшей мере один катодный отсек, включающий по меньшей мере один катод, погруженный в католит;- at least one cathode compartment, including at least one cathode immersed in a catholyte;

- по меньшей мере один питающий отсек, расположенный между анодным отсеком и катодным отсеком;- at least one feed compartment located between the anode compartment and the cathode compartment;

причем указанный питающий отсек отделен от указанного анодного отсека по меньшей мере одной селективно проницаемой катионной мембраной;moreover, the specified feed compartment is separated from the specified anode compartment at least one selectively permeable cationic membrane;

указанный питающий отсек отделен от указанного катодного отсека по меньшей мере одной селективно проницаемой анионной мембраной;said feed compartment is separated from said cathode compartment by at least one selectively permeable anionic membrane;

(ii) подачу указанного экстракционного раствора в указанный питающий отсек.(ii) feeding said extraction solution to said feed compartment.

Во время электролиза за счет электрического поля, присутствующего в ячейке, ионы алюмината и фторида, присутствующие в экстракционном растворе, мигрируют из центрального питающего отсека в сторону положительно заряженного анода, проходя через селективно проницаемую анионную мембрану. Катионы Na+, с другой стороны, мигрируют в противоположном направлении, к отрицательно заряженному катоду, проходя через селективно проницаемую катионную мембрану. Поскольку ионы Н+, которые образуются в анодном отсеке, не могут мигрировать в направлении катодного отсека из-за селективно проницаемой анионной мембраны, они объединяются в анодном отсеке с ионами алюмината и фторида, которые мигрировали из питающего отсека, в результате происходит осаждение алюминия в виде AlF3, криолита или их смеси.During electrolysis, due to the electric field present in the cell, the aluminate and fluoride ions present in the extraction solution migrate from the central feed compartment towards the positively charged anode, passing through the selectively permeable anionic membrane. Na + cations, on the other hand, migrate in the opposite direction, towards the negatively charged cathode, passing through a selectively permeable cationic membrane. Since Н + ions, which are formed in the anode compartment, cannot migrate towards the cathode compartment due to the selectively permeable anionic membrane, they combine in the anode compartment with aluminate and fluoride ions that have migrated from the feed compartment, resulting in the deposition of aluminum in the form AlF 3 , cryolite or mixtures thereof.

Предпочтительно, чтобы способствовать образованию AlF3, в анодный отсек могут быть добавлены ионы фтора, например, путем подачи водного раствора HF во время электролитического процесса.Preferably, fluorine ions can be added to the anode compartment to promote the formation of AlF 3 , for example, by feeding an aqueous HF solution during the electrolytic process.

Поскольку ионы ОН-, которые образуются в катодном отсеке, не могут мигрировать в направлении анодного отсека из-за селективно проницаемой катионной мембраны, то они объединяются с ионами Na+, которые мигрировали из питающего отсека, образуя NaOH.Since OH - ions, which are formed in the cathode compartment, cannot migrate towards the anode compartment due to the selectively permeable cationic membrane, they combine with Na + ions that migrated from the feed compartment to form NaOH.

Также и в случае ячейки, имеющей по меньшей мере две мембраны, католит, подаваемый в катодный отсек, предпочтительно представляет собой водный раствор NaOH.Also in the case of a cell having at least two membranes, the catholyte supplied to the cathode compartment is preferably an aqueous NaOH solution.

Раствор NaOH, который образуется в катодном отсеке, может быть по меньшей мере частично использован в качестве раствора для выщелачивания дополнительных ОТФ.The NaOH solution that forms in the cathode compartment can at least partially be used as a solution for leaching additional ATP.

Анолит, подаваемый в анодный отсек, предпочтительно представляет собой кислый электролитический раствор. рН анолита предпочтительно находится в диапазоне 0-5, более предпочтительно в диапазоне 0-3. Например, анолит может быть выбран из галогенводородных кислот, в частности HF, серной кислоты, фосфорной кислоты и тому подобного.The anolyte supplied to the anode compartment is preferably an acidic electrolytic solution. The pH of the anolyte is preferably in the range of 0-5, more preferably in the range of 0-3. For example, the anolyte can be selected from hydrohalic acids, in particular HF, sulfuric acid, phosphoric acid, and the like.

Согласно третьему предпочтительному воплощению настоящего изобретения, способ мембранного электролиза можно проводить в электродиализном устройстве. При электродиализе с использованием одной или более ячеек, включающих катионную мембрану и анионную мембрану, можно получить осадок, содержащий алюминий, и отдельно раствор NaOH, по существу используя тот же принцип разделения, который описан выше для ячейки, включающей катионную мембрану и анионную мембрану.According to a third preferred embodiment of the present invention, the membrane electrolysis process can be carried out in an electrodialysis device. In electrodialysis using one or more cells comprising a cationic membrane and an anionic membrane, a precipitate containing aluminum and a separate NaOH solution can be produced, essentially using the same separation principle as described above for a cell comprising a cationic membrane and an anionic membrane.

Дополнительные примеры процессов электродиализа и соответствующего оборудования, которое можно использовать для целей настоящего изобретения, описаны в патенте США 4107264.Additional examples of electrodialysis processes and related equipment that can be used for the purposes of the present invention are described in US Pat. No. 4,107,264.

Способ мембранного электролиза в соответствии с настоящим изобретением можно осуществлять либо периодически, либо непрерывно. Указанный способ предпочтительно проводят непрерывно, то есть путем непрерывной подачи экстракционного раствора в мембранную ячейку (например, в анодный отсек или в питающий отсек) и непрерывного извлечения из нее равного объема обработанного раствора, содержащего осажденный алюминий.The membrane electrolysis process according to the present invention can be carried out either batchwise or continuously. This method is preferably carried out continuously, that is, by continuously feeding the extraction solution into the membrane cell (for example, into the anode compartment or into the feeding compartment) and continuously extracting from it an equal volume of the treated solution containing precipitated aluminum.

Электролитический раствор, используемый в качестве католита, также предпочтительно непрерывно подают в мембранную ячейку и непрерывно извлекают из нее в равном объеме, при этом раствор постепенно обогащается NaOH или другим гидроксидом щелочного металла, который образуется в ходе электролитического процесса. В другом предпочтительном воплощении католит непрерывно рециркулируют в катодный отсек, и одновременно в тот же отсек подают воду в таком количестве, чтобы поддерживать постоянную концентрацию NaOH в католите, извлеченном из того же отсека.The electrolytic solution used as the catholyte is also preferably continuously fed into and continuously removed from the membrane cell in an equal volume, the solution being gradually enriched in NaOH or other alkali metal hydroxide that is formed during the electrolytic process. In another preferred embodiment, the catholyte is continuously recirculated to the cathode compartment, and at the same time water is fed into the same compartment in such an amount as to maintain a constant concentration of NaOH in the catholyte removed from the same compartment.

Как правило, добавление материала в отсеки электролитической ячейки и извлечение материала из них можно осуществлять через один или более каналов, расположенных непосредственно в отсеках или вдоль контуров рециркуляции электролитических растворов в те же отсеки. Добавление и извлечение предпочтительно осуществляют вдоль контуров рециркуляции, поскольку это помогает поддерживать стабильные условия электролиза в ячейке.As a rule, the addition of material to and removal of material from the compartments of an electrolytic cell can be carried out through one or more channels located directly in the compartments or along the circuits of recirculation of electrolytic solutions to the same compartments. Addition and removal are preferably carried out along the recirculation loops as this helps to maintain stable electrolysis conditions in the cell.

В предпочтительном воплощении изобретения экстракционный раствор подают в ячейку в отсек, в котором присутствует электролитический раствор, имеющий желаемое значение рН, например, значение рН, равное или близкое к значению, при котором может начаться электролитическое осаждение алюминия (рН около 8-10,5). В этом случае обрабатываемый экстракционный раствор предпочтительно подают в ячейку в таком количестве, чтобы существенно не менять рН электролитического раствора.In a preferred embodiment of the invention, the extraction solution is fed into the cell into a compartment in which an electrolytic solution is present having the desired pH, for example, a pH equal to or close to the value at which electrolytic aluminum deposition can begin (pH about 8-10.5) ... In this case, the extraction solution to be treated is preferably fed into the cell in such an amount that the pH of the electrolytic solution does not change significantly.

Электролитический раствор, имеющий желаемое значение рН, предпочтительно представляет собой водный раствор, содержащий по меньшей мере одну соль, состоящую по меньшей мере из одного катиона щелочного или щелочноземельного металла и по меньшей мере одного аниона, имеющего окислительный потенциал, превышающий окислительный потенциал воды в условиях, при которых проводят стадию мембранного электролиза. Анион предпочтительно растворим в воде в диапазоне значений рН выщелачивающего раствора. Анион предпочтительно выбран из сульфата, нитрата, перхлората, фосфата, бората и их смесей, более предпочтительно из сульфата, нитрата, перхлората и их смесей. Указанный выше катион предпочтительно представляет собой Na+.The electrolytic solution having the desired pH value is preferably an aqueous solution containing at least one salt consisting of at least one alkali or alkaline earth metal cation and at least one anion having an oxidation potential higher than the oxidation potential of water under conditions, at which the stage of membrane electrolysis is carried out. The anion is preferably water soluble in the pH range of the leach solution. The anion is preferably selected from sulfate, nitrate, perchlorate, phosphate, borate and mixtures thereof, more preferably from sulfate, nitrate, perchlorate, and mixtures thereof. The above cation is preferably Na + .

Добавление вышеупомянутой соли, в дальнейшем также обозначаемой как «вспомогательный электролит», дает преимущество, заключающееся в том, что мембранный электролиз протекает непрерывно и при этом снижается потребление энергии.The addition of the aforementioned salt, hereinafter also referred to as "auxiliary electrolyte", has the advantage that the membrane electrolysis proceeds continuously and the energy consumption is reduced.

В случае электролиза образование осадка алюминия приводит к постепенному снижению проводимости анолита с последующим увеличением потенциала ячейки и, следовательно, к возрастанию энергозатрат. Присутствие вспомогательного электролита, с другой стороны, обеспечивает достаточно высокую проводимость анолита, снижая энергозатраты.In the case of electrolysis, the formation of an aluminum deposit leads to a gradual decrease in the conductivity of the anolyte with a subsequent increase in the cell potential and, consequently, to an increase in energy consumption. The presence of the auxiliary electrolyte, on the other hand, ensures a sufficiently high conductivity of the anolyte, reducing energy consumption.

Вспомогательный электролит может быть добавлен к экстракционному раствору или, более предпочтительно, введен в линию рециркуляции анолита в анодный отсек. Альтернативно, электролиз можно начинать при использовании водного раствора, содержащего вспомогательный электролит в качестве анолита, к которому впоследствии добавляют обрабатываемый раствор.The auxiliary electrolyte can be added to the extraction solution or, more preferably, introduced into the anolyte recirculation line in the anode compartment. Alternatively, electrolysis can be started by using an aqueous solution containing an auxiliary electrolyte as the anolyte, to which the solution to be treated is subsequently added.

Вспомогательный электролит предпочтительно присутствует в анолите в количестве 0,1-3 моль/л одновалентных катионов.The auxiliary electrolyte is preferably present in the anolyte in an amount of 0.1-3 mol / l of monovalent cations.

Осадок, содержащий алюминий, может быть отделен от анолита с помощью обычных систем разделения твердое вещество/жидкость, известных в данной области техники. Осадок можно отделить, например, путем декантации. Затем декантированный осадок может быть отфильтрован, промыт и высушен.The aluminum-containing precipitate can be separated from the anolyte using conventional solid / liquid separation systems known in the art. The precipitate can be separated, for example, by decantation. Then the decanted precipitate can be filtered, washed and dried.

Надосадочная фракция, которая остается после отделения осадка во время декантации или фильтрации, может быть преимущественно частично рециркулирована на стадию электролитической обработки, где ее соединяют с обрабатываемым щелочным экстракционным раствором и рециркулируют в ячейку, при этом алюминий все еще присутствует в ней в водорастворимой форме.The supernatant fraction, which remains after separation of the precipitate during decantation or filtration, can advantageously be partially recycled to the electrolytic treatment stage, where it is combined with the treated alkaline extraction solution and recycled to the cell, while aluminum is still present therein in a water-soluble form.

Способ по изобретению может быть осуществлен в электрохимических ячейках такого типа, который известен в уровне техники. Плотность тока, приложенного к электродам, предпочтительно выбирают в диапазоне 100-5000 А/м2.The method of the invention can be carried out in electrochemical cells of the type known in the art. The density of the current applied to the electrodes is preferably selected in the range of 100-5000 A / m 2 .

Некоторые предпочтительные воплощения настоящего изобретения далее описаны со ссылкой на следующие прилагаемые чертежи:Some preferred embodiments of the present invention are further described with reference to the following accompanying drawings:

На Фиг. 1 схематически показан способ по изобретению, в котором мембранный электролиз осуществляют в ячейке с одной мембраной;FIG. 1 is a schematic illustration of a process according to the invention in which membrane electrolysis is carried out in a single membrane cell;

На Фиг. 2 схематически показан способ по изобретению, в котором мембранный электролиз осуществляют в ячейке с двумя мембранами.FIG. 2 schematically illustrates a process according to the invention in which membrane electrolysis is carried out in a double membrane cell.

На схеме, показанной на Фиг. 1, аликвоту ОТФ 18 обрабатывают в выщелачивающей установке L щелочным водным раствором 19 в ранее описанных условиях с получением экстракционного раствора 21, содержащего по меньшей мере алюминий в водорастворимой форме, фториды и ионы натрия. Экстракционный раствор 21 подают по линиям 11 и 1 в анодный отсек 2 электролитической ячейки 3. Ячейка 3 включает катодный отсек 4. Анодный отсек 2 и катодный отсек 4 соответственно включают анод 5 и катод 6. Анод 5 и катод 6 разделены в соответствующих отсеках 2 и 4 с помощью селективно проницаемой катионной мембраны 7.In the diagram shown in FIG. 1, an aliquot of OTP 18 is treated in a leaching unit L with an alkaline aqueous solution 19 under the previously described conditions to obtain an extraction solution 21 containing at least aluminum in a water-soluble form, fluorides and sodium ions. The extraction solution 21 is fed through lines 11 and 1 to the anode compartment 2 of the electrolytic cell 3. Cell 3 includes a cathode compartment 4. Anode compartment 2 and cathode compartment 4 respectively include anode 5 and cathode 6. Anode 5 and cathode 6 are separated in the corresponding compartments 2 and 4 with a selectively permeable cationic membrane 7.

Электролитический раствор (католит) непрерывно подают в катодный отсек 4, который после электролиза извлекают из катодного отсека 4 и рециркулируют в начало этого же отсека по рециркуляционной линии 8; указанный электролитический раствор предпочтительно представляет собой раствор NaOH.The electrolytic solution (catholyte) is continuously fed into the cathode compartment 4, which after electrolysis is removed from the cathode compartment 4 and recirculated to the beginning of the same compartment along the recirculation line 8; said electrolytic solution is preferably a NaOH solution.

При создании достаточной разности электрических потенциалов на электродах 5 и 6, вода, присутствующая в ячейке, подвергается электролизу с образованием ионов Н+ и газообразного O2 в анодном отсеке 2, а также ионов ОН- и газообразного Н2 в катодном отсеке 4. Под действием приложенной разности электрического потенциала ионы щелочных металлов, присутствующие в анодном отсеке 2 (главным образом, Na+), мигрируют в направлении катодного отсека 4. Кислород, образующийся на аноде 5, отводят по линии 12. Водород, образующийся на катоде 6, также отводят по линии 14.When a sufficient electrical potential difference is created on electrodes 5 and 6, the water present in the cell is electrolyzed with the formation of H + ions and gaseous O 2 in the anode compartment 2, as well as OH - ions and gaseous H 2 in the cathode compartment 4. Under the action the applied difference in electric potential, alkali metal ions present in the anode compartment 2 (mainly Na + ) migrate towards the cathode compartment 4. Oxygen generated at the anode 5 is removed along line 12. The hydrogen generated at the cathode 6 is also removed through lines 14.

В анодном отсеке 2 образующиеся ионы Н+ вызывают понижение рН с последующим образованием осадка, содержащего алюминий.In the anode compartment 2, the formed H + ions cause a decrease in pH with the subsequent formation of a precipitate containing aluminum.

Реакция, которая происходит в анодном отсеке, когда алюминий присутствует в щелочном экстракционном растворе, главным образом, в форме алюмината натрия, является следующей (4):The reaction that takes place in the anode compartment when aluminum is present in the alkaline extraction solution, mainly in the form of sodium aluminate, is as follows (4):

Figure 00000002
Figure 00000002

В результате реакции (4) происходит образование осадка гидроксида алюминия. В присутствии относительно высоких количеств фторид-ионов в анодном отсеке может также происходить следующая реакция (5), которая приводит к образованию осадка криолита.As a result of reaction (4), an aluminum hydroxide precipitate is formed. In the presence of relatively high amounts of fluoride ions in the anode compartment, the following reaction (5) can also occur, which leads to the formation of a cryolite deposit.

Figure 00000003
Figure 00000003

Анолит, содержащий алюминий в виде осадка, собирают из анодного отсека 2 по линии 9 и подают в систему 10 разделения твердое вещество/жидкость. В системе 10 разделения твердое вещество/жидкость осадок отделяют по линии 15 из водной дисперсии, полученной при электролизе.Anolyte containing aluminum in the form of a precipitate is collected from the anode compartment 2 through line 9 and fed to the solid / liquid separation system 10. In the solid / liquid separation system 10, the precipitate is separated through line 15 from the aqueous dispersion obtained by electrolysis.

Например, в схеме, показанной на Фиг. 1, осадок, содержащий алюминий, подают в электролитическую ячейку С для восстановления оксида алюминия для получения первичного алюминия.For example, in the circuit shown in FIG. 1, an aluminum-containing precipitate is fed to an electrolytic cell C to reduce alumina to produce primary aluminum.

Жидкую фракцию (надосадочную жидкость), отделенную в системе 10 разделения твердое вещество/жидкость и содержащую алюминий, остающийся в водорастворимой форме, подают по линии 20 в накопительный резервуар А. По меньшей мере часть раствора, присутствующего в накопительном резервуаре А, рециркулируют в выщелачивающую установку L по линии 17. Вторую часть раствора, присутствующего в накопительном резервуаре А, рециркулируют в начало анодного отсека 2 по рециркуляционной линии 1.The liquid fraction (supernatant) separated in the solid / liquid separation system 10 and containing aluminum remaining in water-soluble form is fed via line 20 to storage tank A. At least part of the solution present in storage tank A is recirculated to the leach unit L along line 17. The second part of the solution present in the storage tank A is recirculated to the beginning of the anode compartment 2 through recirculation line 1.

Химический состав экстракционного раствора, подаваемого в электролизную ячейку, при необходимости может быть изменен, чтобы способствовать образованию содержащего алюминий осадка, имеющего определенный состав. Например, ионы Са2+ могут быть добавлены в выщелачивающую установку L к экстракционному раствору для осаждения фторидов из экстракционного раствора 21 в форме CaF2. Затем CaF2 можно отделить в системе 25 разделения жидкость/твердое вещество путем удаления его из экстракционного раствора 21 по линии 22. Экстракционный раствор, свободный от ионов фтора 23, покидает систему 25 разделения, и его подают в камеру 3, которая соединена с рециркуляционной линией 1.The chemical composition of the extraction solution supplied to the electrolysis cell can be changed as necessary to facilitate the formation of a composition containing aluminum sludge. For example, Ca 2+ ions can be added to the leach unit L to the extraction solution to precipitate fluorides from the extraction solution 21 in the form of CaF 2 . The CaF 2 can then be separated in the liquid / solid separation system 25 by removing it from the extraction solution 21 via line 22. The extraction solution free of fluorine ions 23 leaves the separation system 25 and is fed to chamber 3, which is connected to the recirculation line one.

В катодном отсеке 4 ионы ОН-, образующиеся при электролизе, объединяются с катионами Na+, которые мигрировали вместе с гидратационной водой из анодного отсека, образуя раствор NaOH.In the cathode compartment 4, OH - ions formed during electrolysis combine with Na + cations, which migrated together with hydration water from the anode compartment, forming a NaOH solution.

В предпочтительном воплощении в катодный отсек 4 также подают воду, чтобы обеспечить протекание электролитического процесса в присутствии католита, имеющего постоянную концентрацию. Вода может быть введена, например, в рециркуляционную линию 8 католита через линию 16.In a preferred embodiment, water is also fed into the cathode compartment 4 to allow the electrolytic process to proceed in the presence of a constant concentration of catholyte. Water can be introduced, for example, into the recirculation line 8 of the catholyte through line 16.

За счет гидратационной воды, переносимой вместе с катионами Na+ и, возможно, за счет воды, добавляемой по линии 16, объем католита в катодном отсеке увеличивается. Чтобы компенсировать это увеличение объема, часть католита, содержащего растворенный NaOH, извлекают из рециркуляционной линии 8 через линию 13 и подают в накопительный резервуар А.Due to hydration water carried along with Na + cations and possibly due to water added through line 16, the volume of catholyte in the cathode compartment is increased. To compensate for this increase in volume, part of the catholyte containing dissolved NaOH is withdrawn from the recirculation line 8 through line 13 and fed to the storage tank A.

Перед подачей экстракционного раствора в ячейку электролиз предпочтительно начинают, прилагая разность потенциалов к электродам мембранной ячейки и рециркулируя соответствующие электролитические растворы (анолит и католит) в анодном и катодном отсеках до достижения такого значения рН анолита, которое близко к начальному значению осаждения алюминия. Для этой цели желаемое значение рН также может быть достигнуто путем добавления подходящих кислотных или основных соединений. Затем экстракционный раствор подают в анодный отсек предпочтительно с такой объемной скоростью потока, чтобы при этом практически не изменялся рН раствора, рециркулируемого в тот же отсек. Таким образом, происходит практически мгновенное осаждение алюминия, который затем удаляют из потока, выходящего из отсека, при этом предотвращается его накопление внутри анодного отсека, где он мог бы повредить ионоселективную мембрану.Prior to feeding the extraction solution into the cell, electrolysis is preferably started by applying a potential difference to the electrodes of the membrane cell and recirculating the appropriate electrolytic solutions (anolyte and catholyte) in the anode and cathode compartments until the anolyte pH is close to the initial aluminum deposition value. For this purpose, the desired pH can also be achieved by adding suitable acidic or basic compounds. The extraction solution is then fed into the anode compartment, preferably at such a volumetric flow rate that the pH of the solution recirculated to the same compartment is practically unchanged. Thus, almost instantaneous deposition of aluminum occurs, which is then removed from the stream exiting the compartment, while preventing its accumulation inside the anode compartment, where it could damage the ion-selective membrane.

В особенно предпочтительном воплощении экстракционный раствор подают в анодный раствор, выходящий из анодного отсека, до введения указанного анодного раствора в систему 10 разделения. Таким образом, образование осадка алюминия происходит вне ячейки, при этом предотвращается возможное повреждение ионоселективной мембраны. Когда, с другой стороны, осаждение происходит внутри анодного отсека, то мембрана может быть защищена, например, путем установки диафрагмы из полимерного материала, например, полиэфира, в непосредственной близости от ионоселективной мембраны, чтобы механически защитить мембрану от возможного абразивного воздействия осадка алюминия.In a particularly preferred embodiment, the extraction solution is fed into the anode solution leaving the anode compartment prior to the introduction of said anode solution into the separation system 10. Thus, the formation of an aluminum precipitate takes place outside the cell, thus preventing possible damage to the ion-selective membrane. When, on the other hand, deposition takes place inside the anode compartment, the membrane can be protected, for example, by installing a diaphragm made of a polymer material, such as polyester, in close proximity to the ion-selective membrane in order to mechanically protect the membrane from the possible abrasion of aluminum deposits.

В дополнительном предпочтительном воплощении способ в соответствии с настоящим изобретением может быть осуществлен, как схематически показано на Фиг. 2.In a further preferred embodiment, the method according to the present invention can be carried out as schematically shown in FIG. 2.

Как показано на Фиг. 2, электролитическая ячейка 3, используемая для мембранного электролиза экстракционного раствора, включает: анодный отсек 6, в котором присутствует анод 7, погруженный в анолит; катодный отсек 4, в котором присутствует катод 5, погруженный в католит. Анодный отсек 6 и катодный отсек 4 разделены центральным подающим отсеком 2, который отделен от анодного отсека 6 селективно проницаемой анионной мембраной 9, а от катодного отсека 4 селективно проницаемой катионной мембраной 8.As shown in FIG. 2, an electrolytic cell 3 used for membrane electrolysis of an extraction solution includes: an anode compartment 6 in which an anode 7 is present immersed in anolyte; cathode compartment 4, in which there is a cathode 5 immersed in catholyte. The anode compartment 6 and the cathode compartment 4 are separated by a central feed compartment 2, which is separated from the anode compartment 6 by a selectively permeable anionic membrane 9, and from the cathode compartment 4 by a selectively permeable cationic membrane 8.

Водный щелочной раствор (католит) непрерывно подают в катодный отсек 4, который после электролиза извлекают из катодного отсека 4 и рециркулируют в начало этого же отсека по рециркуляционной линии 12; указанный электролитический раствор предпочтительно представляет собой раствор NaOH.An aqueous alkaline solution (catholyte) is continuously fed into the cathode compartment 4, which, after electrolysis, is removed from the cathode compartment 4 and recirculated to the beginning of the same compartment along the recirculation line 12; said electrolytic solution is preferably a NaOH solution.

Кислый электролитический водный раствор подают в виде анолита в анодный отсек 6, например, раствор HF. После электролиза анолит извлекают из анодного отделения 6 и рециркулируют в начало того же отсека 6 по рециркуляционной линии 16.The acidic electrolytic aqueous solution is supplied in the form of anolyte to the anode compartment 6, for example, an HF solution. After electrolysis, the anolyte is removed from the anode compartment 6 and recirculated to the beginning of the same compartment 6 along the recirculation line 16.

Кислород, образующийся на аноде 7, отводят по линии 21. Водород, образующийся на катоде 5, отводят по линии 22.Oxygen generated at the anode 7 is removed through line 21. Hydrogen generated at the cathode 5 is removed through line 22.

Аликвоту ОТФ 23 обрабатывают в выщелачивающей установке L щелочным водным раствором 19 в ранее описанных условиях, так чтобы получить экстракционный раствор 1, содержащий по меньшей мере алюминий в водорастворимой форме, фториды и ионы натрия.An aliquot of OTP 23 is treated in a leaching unit L with an alkaline aqueous solution 19 under the previously described conditions so as to obtain an extraction solution 1 containing at least aluminum in a water-soluble form, fluorides and sodium ions.

Экстракционный раствор 1 подают в питающую ячейку 2. Подачу экстракционного раствора 1 предпочтительно осуществляют с такой скоростью потока, при которой электрическая проводимость в ячейке во время электролиза поддерживается по существу постоянной и, следовательно, напряжение ячейки также поддерживается постояннымThe extraction solution 1 is fed into the feed cell 2. The feed of the extraction solution 1 is preferably carried out at a flow rate such that the electrical conductivity in the cell is kept substantially constant during electrolysis and therefore the cell voltage is also kept constant.

Благодаря электрическому полю, создаваемому разностью электрических потенциалов, приложенных к электродам 5 и 7, ионы Na+экстракционного раствора, циркулирующего в центральном питающем отсеке 2, мигрируют к катодному отсеку 4 через селективно проницаемую катионную мембрану 8, тогда как анионы, присутствующие в экстракционном растворе (ОН-, Al(OH)4 - и F-), мигрируют к анодному отсеку 6 через селективно проницаемую анионную мембрану 9.Due to the electric field created by the difference in electric potentials applied to electrodes 5 and 7, the Na + ions of the extraction solution circulating in the central feed compartment 2 migrate to the cathode compartment 4 through the selectively permeable cationic membrane 8, while the anions present in the extraction solution ( OH - , Al (OH) 4 - and F - ) migrate to the anode compartment 6 through the selectively permeable anionic membrane 9.

В анодном отсеке 6 ионы Н+, образующиеся в результате анодной реакции, вызывают понижение рН с последующим образованием осадка, содержащего, например, AlF3. Разбавленную фтороводородную кислоту можно при желании добавлять в анодный отсек 6, чтобы способствовать осаждению AlF3, например, в рециркуляционную линию анолита 16 по линии 15.In the anode compartment 6, the H + ions formed as a result of the anodic reaction cause the pH to drop with the subsequent formation of a precipitate containing, for example, AlF 3 . Diluted hydrofluoric acid may optionally be added to the anode compartment 6 to aid in the deposition of AlF 3 , for example, into the anolyte recycle line 16 through line 15.

Реакция, которая происходит в анодном отсеке, когда алюминий присутствует в щелочном экстракционном растворе, главным образом, в форме алюмината натрия, является следующей (6):The reaction that occurs in the anode compartment when aluminum is present in the alkaline extraction solution, mainly in the form of sodium aluminate, is as follows (6):

Figure 00000004
Figure 00000004

Осадок, содержащий алюминий, извлекают из анодного отсека 6 по линии 17 и подают в секцию 20 разделения твердое вещество/жидкость (например, декантатор). Декантированный осадок покидает сепаратор по линии 18. Осадок, содержащий алюминий, может быть отфильтрован, промыт и высушен перед повторным использованием. На Фиг. 2, например, осадок AlF3 подают в электролитическую ячейку С восстановления оксида алюминия для производства первичного алюминия.A precipitate containing aluminum is removed from the anode compartment 6 via line 17 and fed to a solid / liquid separation section 20 (eg decanter). The decanted sludge leaves the separator via line 18. The sludge containing aluminum can be filtered, washed and dried before reuse. FIG. 2, for example, an AlF 3 precipitate is fed to an alumina reduction electrolytic cell C for the production of primary aluminum.

Предпочтительно, жидкая фракция (надосадочная жидкость), которую отделяют в системе 20 разделения, может быть частично рециркулирована по линии 16 в начало электролитического анодного отсека для извлечения алюминия путем его осаждения, все еще присутствующего в ней в водорастворимом виде.Preferably, the liquid fraction (supernatant) that is separated in the separation system 20 can be partially recirculated through line 16 to the beginning of the electrolytic anode compartment to recover aluminum by precipitation, still present therein in a water-soluble form.

В катодном отсеке 4 ионы ОН-, образующиеся при электролизе, объединяются с катионами Na+, которые мигрировали из анодного отсека и с которыми также мигрировала гидратационная вода, образуя раствор NaOH.In the cathode compartment 4, OH - ions formed during electrolysis combine with Na + cations, which migrated from the anode compartment and with which hydration water also migrated, forming a NaOH solution.

В предпочтительном воплощении воду также подают в катодный отсек 4, чтобы обеспечить возможность проведения электролитического процесса в присутствии католита, имеющего постоянную концентрацию NaOH. Вода может быть введена, например, в рециркуляционную линию 12 католита через линию 11.In a preferred embodiment, water is also fed to the cathode compartment 4 to allow the electrolytic process to be carried out in the presence of a catholyte having a constant NaOH concentration. Water can be introduced, for example, into the recirculation line 12 of the catholyte through line 11.

За счет гидратационной воды, переносимой катионами, и, возможно, воды, добавленной по линии 11, в катодном отсеке происходит увеличение объема католита. Чтобы компенсировать это увеличение объема, часть католита, содержащего NaOH, извлекают из рециркуляционной линии 12 через линию 13 и подают в выщелачивающую установку L через линию 24.Due to the hydration water carried by the cations, and possibly the water added through line 11, the volume of the catholyte increases in the cathode compartment. To compensate for this increase in volume, a portion of the catholyte containing NaOH is recovered from the recycle line 12 via line 13 and fed to the leach unit L via line 24.

Добавление экстракционного раствора 1 в рециркуляционную линию 10 центрального подающего отсека 2 приводит к увеличению общего объема обрабатываемого раствора. Чтобы компенсировать это увеличение, часть обработанного экстракционного раствора, покидающего подающий отсек 2, подают в накопительный резервуар А по линии 14. С другой стороны, вторую часть упомянутого выше обработанного экстракционного раствора рециркулируют к началу подающего отсека 2 по линии 10 для извлечения остаточного алюминия, присутствующего в водорастворимой форме.The addition of the extraction solution 1 to the recirculation line 10 of the central feeding compartment 2 leads to an increase in the total volume of the processed solution. To compensate for this increase, a part of the treated extraction solution leaving the feed compartment 2 is fed to the storage tank A through line 14. On the other hand, a second part of the above treated extraction solution is recirculated to the beginning of the feed compartment 2 through line 10 to recover the residual aluminum present in water-soluble form.

Некоторые примеры воплощения настоящего изобретения представлены исключительно в иллюстративных целях и не должны рассматриваться как ограничивающие объем охраны, определяемый прилагаемой формулой изобретения.Certain embodiments of the present invention are presented for illustrative purposes only and should not be construed as limiting the scope of protection defined by the appended claims.

ПРИМЕРЫEXAMPLES

Эффективность способа обработки углеродсодержащих материалов, содержащих алюминий, фториды и ионы натрия, в соответствии с настоящим изобретением была оценена путем электролиза определенных щелочных растворов, содержащих алюминий в водорастворимой форме.The effectiveness of the method for treating carbonaceous materials containing aluminum, fluorides and sodium ions in accordance with the present invention was evaluated by electrolysis of certain alkaline solutions containing aluminum in a water-soluble form.

Для электролиза использовали электролитическую ячейку с электродами, имеющими площадь поверхности 1 дм2, и снабженную селективно проницаемой для катионов мембраной. На электроды подавали ток 20 А (плотность тока: 200 А/м2).For electrolysis, an electrolytic cell was used with electrodes having a surface area of 1 dm 2 and equipped with a membrane selectively permeable to cations. A current of 20 A was applied to the electrodes (current density: 200 A / m 2 ).

ПРИМЕР 1. Экстракционный раствор, содержащий NaAl(OH)4 EXAMPLE 1. Extraction solution containing NaAl (OH) 4

В первом эксперименте использовали щелочной экстракционный раствор (рН=13,1), содержащий NaAl(OH)4 с концентрацией 81,2 г/л и свободный NaOH с концентрацией 9,5 г/л. Экстракционный раствор подавали в анодный отсек, содержащий электролитический раствор Na2SO4 (80 г/л). 3,04 л раствора NaOH с начальной концентрацией 210,4 г/л подавали в катодный отсек.In the first experiment, an alkaline extraction solution (pH = 13.1) was used containing NaAl (OH) 4 with a concentration of 81.2 g / L and free NaOH with a concentration of 9.5 g / L. The extraction solution was fed into the anode compartment containing an electrolytic solution of Na 2 SO 4 (80 g / L). 3.04 L of NaOH solution with an initial concentration of 210.4 g / L was fed into the cathode compartment.

И анолит, и католит циркулировали в соответствующих анодных и катодных отсеках со скоростью потока, равной примерно 30 л/мин, и их подвергали электролизу до тех пор, пока не начал образовываться беловатый осадок. При появлении осадка электролиз был прерван для изучения характеристик католита. При появлении осадка в ячейке присутствовало 3,05 л раствора католита с концентрацией NaOH 212,3 г/л. Значение рН раствора в анодном отсеке достигло примерно 9,8.Both the anolyte and the catholyte were circulated in their respective anode and cathode compartments at a flow rate of about 30 L / min and were electrolyzed until a whitish precipitate began to form. When a precipitate appeared, the electrolysis was interrupted to study the characteristics of the catholyte. When a precipitate appeared in the cell, there was 3.05 L of a catholyte solution with a NaOH concentration of 212.3 g / L. The pH of the solution in the anode compartment reached about 9.8.

Затем электролиз возобновили, подавая дополнительный экстракционный раствор в анодный отсек и извлекая из него дисперсию, содержащую осадок, которую подавали в декантатор. Экстракционный раствор подавали в анодный отсек, соединяя его с рециркулирующим анолитом в такой пропорции по отношению к последнему, чтобы значение рН раствора в анодном отсеке существенно не изменялось.Then the electrolysis was resumed by feeding additional extraction solution into the anode compartment and extracting from it the dispersion containing the precipitate, which was fed to the decanter. The extraction solution was fed into the anode compartment, connecting it with the recirculating anolyte in such a proportion with respect to the latter so that the pH of the solution in the anode compartment did not change significantly.

Осветленный раствор на выходе из декантатора был направлен в накопительный резервуар, откуда его можно было отобрать для рециркуляции в электролитическую ячейку.The clarified solution at the outlet of the decanter was sent to a storage tank, from where it could be withdrawn for recirculation to the electrolytic cell.

Декантированную фракцию, содержащую осадок, собрали в химический стакан и отфильтровали, получая осадок, содержащий алюминий. Осадок на фильтре промыли водой и сушили при температуре 120°С в течение 12 часов.The decanted fraction containing the precipitate was collected in a beaker and filtered to obtain a precipitate containing aluminum. The filter cake was washed with water and dried at 120 ° C for 12 hours.

Электролиз проводили в течение 3 часов, общее подаваемое количество раствора NaAl(OH)4 составило около 2,3 л.Electrolysis was carried out for 3 hours, the total amount of NaAl (OH) 4 solution supplied was about 2.3 L.

В конце опыта было установлено, что:At the end of the experiment, it was found that:

- в катодном отсеке присутствовало 3,10 л раствора NaOH, имеющего концентрацию 236,0 г/л (выход по току 94,0%);- in the cathode compartment there was 3.10 l of NaOH solution having a concentration of 236.0 g / l (current efficiency 94.0%);

- отфильтрованное, промытое и высушенное (3 часа при 650°С) твердое вещество, полученное в анодном отсеке, весило 122,0 г и по существу состояло из Al2O3.the filtered, washed and dried (3 hours at 650 ° C) solid obtained in the anode compartment weighed 122.0 g and consisted essentially of Al 2 O 3 .

ПРИМЕР 2. Экстракционный раствор, содержащий Na3AlF6 EXAMPLE 2. Extraction solution containing Na 3 AlF 6

Второй эксперимент проводили с использованием в качестве анолита щелочного экстракционного раствора (рН=12,9), в котором 63,6 г/л Na3AlF6 растворили вместе с 21,3 г/л Al2O3. Этот раствор подавали в анодный отсек, содержащий раствор Na2SO4 с концентрацией 80 г/л. 3,14 л раствора NaOH с концентрацией 236,8 г/л подавали в катодный отсек.The second experiment was carried out using an alkaline extraction solution (pH = 12.9) as anolyte, in which 63.6 g / l Na 3 AlF 6 was dissolved together with 21.3 g / l Al 2 O 3 . This solution was fed into the anode compartment containing a Na 2 SO 4 solution with a concentration of 80 g / L. 3.14 L of a NaOH solution with a concentration of 236.8 g / L was fed into the cathode compartment.

Электролиз проводили в той же ячейке и в тех же рабочих условиях, которые описаны в Примере 1.Electrolysis was performed in the same cell and under the same operating conditions as described in Example 1.

Анолит и католит циркулировали в ячейке и их подвергали электролизу до тех пор, пока в анодном отсеке не начал образовываться осадок. Затем электролиз был прерван для изучения характеристик католита. При появлении осадка в катодном отсеке находилось 3,16 л католита, концентрация NaOH в котором составляла 238,4 г/л, тогда как значение рН раствора в анодном отсеке составляло около 9,6.Anolyte and catholyte circulated in the cell and were subjected to electrolysis until a precipitate began to form in the anode compartment. Then the electrolysis was interrupted to study the characteristics of the catholyte. When a precipitate appeared in the cathode compartment, there were 3.16 liters of catholyte, the concentration of NaOH in which was 238.4 g / l, while the pH value of the solution in the anode compartment was about 9.6.

Затем электролиз возобновили, подавая дополнительный экстракционный раствор в анодный отсек и извлекая из него с той же скоростью потока дисперсию, содержащую осадок, которую подавали в декантатор.Then the electrolysis was resumed by feeding additional extraction solution into the anode compartment and withdrawing from it at the same flow rate the dispersion containing the precipitate, which was fed to the decanter.

Экстракционный раствор подавали в анодный отсек, соединяя его с рециркулирующим анолитом в такой пропорции по отношению к последнему, чтобы значение рН раствора в анодном отсеке существенно не изменялось.The extraction solution was fed into the anode compartment, connecting it with the recirculating anolyte in such a proportion with respect to the latter so that the pH of the solution in the anode compartment did not change significantly.

Декантированную фракцию, содержащую осадок, собрали в химический стакан и отфильтровали, получая осадок, содержащий алюминий. Затем осадок на фильтре промыли водой и сушили при температуре 120°С в течение 12 часов.The decanted fraction containing the precipitate was collected in a beaker and filtered to obtain a precipitate containing aluminum. Then the filter cake was washed with water and dried at 120 ° C for 12 hours.

Электролиз проводили в течение 5 часов и 30 минут, общее подаваемое количество щелочного экстракционного раствора составляло около 2,0 л.The electrolysis was carried out for 5 hours and 30 minutes, the total amount of the alkaline extraction solution supplied was about 2.0 L.

В конце опыта было установлено, что:At the end of the experiment, it was found that:

- в катодном отсеке присутствовало 3,19 л раствора NaOH, имеющего концентрацию 286,4 г/л (выход по току 96,0%);- in the cathode compartment there was 3.19 l of NaOH solution having a concentration of 286.4 g / l (current efficiency 96.0%);

- отфильтрованное, промытое и высушенное твердое вещество, полученное в анодном отсеке, весило 161,1 г и по существу состояло из смеси Na3AlF6 (88% масс.) и Al(OH)3 (12% масс).the filtered, washed and dried solid obtained in the anode compartment weighed 161.1 g and consisted essentially of a mixture of Na 3 AlF 6 (88 wt%) and Al (OH) 3 (12 wt%).

ПРИМЕР 3. Экстракционный раствор, содержащий NaAl(OH)4 EXAMPLE 3. Extraction solution containing NaAl (OH) 4

Третий эксперимент проводили с использованием в качестве экстракционного раствора 2,50 л щелочного раствора (рН=12,8), содержащего NaAl(OH)4 с концентрацией 49,86 г/л, NaF с концентрацией 30,06 г / л и свободный NaOH с концентрацией 35,46 г/л. Экстракционный раствор подавали в центральный отсек ячейки, снабженной катионной селективно проницаемой мембраной и анионной селективно проницаемой мембраной, как описано выше со ссылкой на Фиг. 2. 2,04 л раствора NaOH с концентрацией 122,4 г/л (католит) подавали в катодный отсек, тогда как 3,22 л раствора HF с концентрацией 82,3 г/л (анолит) подавали в анодный отсек. Анолит, католит и экстракционный раствор рециркулировали в соответствующих отсеках ячейки в течение всего периода испытания.The third experiment was carried out using as an extraction solution 2.50 L of an alkaline solution (pH = 12.8) containing NaAl (OH) 4 with a concentration of 49.86 g / L, NaF with a concentration of 30.06 g / L and free NaOH with a concentration of 35.46 g / l. The extraction solution was fed into the central compartment of a cell equipped with a cationic selective permeability membrane and an anionic selective permeable membrane as described above with reference to FIG. 2. 2.04 L of a 122.4 g / L NaOH solution (catholyte) was fed into the cathode compartment, while 3.22 L of an 82.3 g / L HF solution (anolyte) was fed into the anode compartment. The anolyte, catholyte and extraction solution were recirculated in the respective compartments of the cell throughout the test period.

Электролиз проводили в течение примерно 8 часов 30 минут при плотности тока 2000 А/м2.The electrolysis was carried out for about 8 hours 30 minutes at a current density of 2000 A / m 2 .

В конце электролиза определяли состав анолита и католита, получив следующие результаты:At the end of electrolysis, the composition of the anolyte and catholyte was determined, obtaining the following results:

- в катодном отсеке присутствовало 2,42 л раствора NaOH с концентрацией 203,4 г/л (выход по току 94,3%);- in the cathode compartment there was 2.42 L of NaOH solution with a concentration of 203.4 g / L (current efficiency 94.3%);

- отфильтрованное, промытое и высушенное твердое вещество, полученное в анодном отсеке, весило 71,6 г и по существу состояло из AlF3.the filtered, washed and dried solid obtained in the anode compartment weighed 71.6 g and consisted essentially of AlF 3 .

Конечный экстракционный раствор, циркулирующий в центральном отсеке, имел объем 2,12 л и следующий состав: NaAl(OH)4 с концентрацией 20,53 г/л, NaF с концентрацией 7,07 г/л и свободный NaOH с концентрацией 1,50 г/л.The final extraction solution circulated in the central compartment had a volume of 2.12 L and the following composition: NaAl (OH) 4 with a concentration of 20.53 g / L, NaF with a concentration of 7.07 g / L and free NaOH with a concentration of 1.50 g / l.

Claims (33)

1. Способ переработки отходов электролитического производства первичного алюминия в виде твердого углеродсодержащего материала, содержащего алюминий, фториды и ионы Na+, включающий следующие стадии:1. A method for processing waste from the electrolytic production of primary aluminum in the form of a solid carbon-containing material containing aluminum, fluorides and Na + ions, including the following stages: (а) выщелачивание указанного твердого углеродсодержащего материала по меньшей мере одним водным щелочным раствором с образованием (i) экстракционного раствора, содержащего алюминий в водорастворимой форме, фториды и ионы Na+, и (ii) по меньшей мере одного твердого нерастворимого остатка,(a) leaching said solid carbonaceous material with at least one aqueous alkaline solution to form (i) an extraction solution containing aluminum in water-soluble form, fluorides and Na + ions, and (ii) at least one solid insoluble residue, (b) отделение твердого нерастворимого остатка от экстракционного раствора,(b) separating the solid insoluble residue from the extraction solution, (c) проведение мембранного электролиза экстракционного раствора, свободного от указанного твердого нерастворимого остатка, с образованием по меньшей мере одного осадка, содержащего алюминий, и по меньшей мере одного водного раствора NaOH.(c) carrying out membrane electrolysis of an extraction solution free of said solid insoluble residue to form at least one aluminum-containing precipitate and at least one aqueous NaOH solution. 2. Способ по п. 1, в котором указанный осадок, содержащий алюминий, представляет собой соединение, выбранное из: Al(OH)3, Na3AlF6, AlF3 и их смесей.2. The method according to claim 1, wherein said aluminum-containing precipitate is a compound selected from: Al (OH) 3 , Na 3 AlF 6 , AlF 3 and mixtures thereof. 3. Способ по п. 1, в котором к указанному экстракционному раствору добавляют ионы фтора для содействия образованию Na3AlF6 в указанном осадке, содержащем алюминий.3. The method of claim 1, wherein fluorine ions are added to said extraction solution to facilitate the formation of Na 3 AlF 6 in said aluminum-containing precipitate. 4. Способ по п. 1, в котором ионы фтора, присутствующие в указанном экстракционном растворе, осаждают и отделяют от указанного экстракционного раствора перед указанной стадией мембранного электролиза для содействия образованию Al(OH)3 в указанном осадке, содержащем алюминий.4. The method of claim 1, wherein the fluorine ions present in said extraction solution are precipitated and separated from said extraction solution prior to said membrane electrolysis step to promote the formation of Al (OH) 3 in said aluminum-containing precipitate. 5. Способ по п. 4, в котором ионы фтора, присутствующие в указанном экстракционном растворе, осаждают путем добавления к экстракционному раствору ионов по меньшей мере одного щелочноземельного металла.5. The method according to claim 4, wherein the fluorine ions present in said extraction solution are precipitated by adding at least one alkaline earth metal ions to the extraction solution. 6. Способ по п. 1, в котором по меньшей мере одну часть указанного водного раствора NaOH, полученного на стадии мембранного электролиза экстракционного раствора (c), используют на стадии (а) выщелачивания.6. The method according to claim 1, wherein at least one part of said aqueous NaOH solution obtained in the membrane electrolysis step of the extraction solution (c) is used in the leaching step (a). 7. Способ по любому из пп. 1-6, в котором указанная стадия мембранного электролиза включает следующее:7. A method according to any one of claims. 1-6, wherein said membrane electrolysis step comprises the following: (i) обеспечение по меньшей мере одной электролитической ячейки, включающей:(i) providing at least one electrolytic cell comprising: - по меньшей мере один анодный отсек, включающий по меньшей мере один анод, погруженный в анолит,- at least one anode compartment, including at least one anode immersed in anolyte, - по меньшей мере один катодный отсек, включающий по меньшей мере один катод, погруженный в католит,- at least one cathode compartment, including at least one cathode immersed in a catholyte, причем указанный анодный отсек отделен от указанного катодного отсека по меньшей мере одной селективно проницаемой катионной мембраной,wherein said anode compartment is separated from said cathode compartment by at least one selectively permeable cationic membrane, (ii) подачу указанного экстракционного раствора в указанный анодный отсек.(ii) feeding said extraction solution to said anode compartment. 8. Способ по п. 7, в котором указанный экстракционный раствор добавляют по меньшей мере с одной солью, содержащей по меньшей мере один катион щелочного металла или щелочноземельного металла и по меньшей мере один анион, имеющий окислительный потенциал, превышающий окислительный потенциал воды в условиях, при которых осуществляют указанную стадию мембранного электролиза.8. A method according to claim 7, wherein said extraction solution is added with at least one salt containing at least one alkali metal or alkaline earth metal cation and at least one anion having an oxidation potential greater than that of water under conditions, at which the specified stage of membrane electrolysis is carried out. 9. Способ по п. 8, в котором указанный анион выбран из сульфата, нитрата, перхлората, фосфата и бората.9. The method of claim 8, wherein said anion is selected from sulfate, nitrate, perchlorate, phosphate, and borate. 10. Способ по п. 7, который включает:10. The method according to claim 7, which includes: - извлечение указанного анолита из указанного анодного отсека после стадии мембранного электролиза,- removing the specified anolyte from the specified anode compartment after the membrane electrolysis stage, - объединение экстракционного раствора с анолитом, извлеченным из анодного отсека, с образованием осадка, содержащего алюминий, диспергированный в водном растворе,- combining the extraction solution with the anolyte extracted from the anode compartment, with the formation of a precipitate containing aluminum dispersed in an aqueous solution, - отделение осадка, содержащего алюминий, от водного раствора,- separation of the sediment containing aluminum from the aqueous solution, - подачу водного раствора, свободного от указанного осадка, содержащего алюминий, в анодный отсек.- supply of an aqueous solution free from the specified precipitate containing aluminum into the anode compartment. 11. Способ по любому из пп. 1-6, в котором стадия мембранного электролиза включает следующее:11. The method according to any one of claims. 1-6, in which the membrane electrolysis step comprises the following: (i) обеспечение по меньшей мере одной электролитической ячейки, включающей: (i) providing at least one electrolytic cell comprising: - по меньшей мере один анодный отсек, включающий по меньшей мере один анод, погруженный в анолит,- at least one anode compartment, including at least one anode immersed in anolyte, - по меньшей мере один катодный отсек, включающий по меньшей мере один катод, погруженный в католит,- at least one cathode compartment, including at least one cathode immersed in a catholyte, - по меньшей мере один питающий отсек, расположенный между указанным анодным отсеком и указанным катодным отсеком,- at least one feed compartment located between said anode compartment and said cathode compartment, причем указанный питающий отсек отделен от указанного анодного отсека по меньшей мере одной селективно проницаемой катионной мембраной,wherein said supply compartment is separated from said anode compartment by at least one selectively permeable cationic membrane, указанный питающий отсек отделен от указанного катодного отсека по меньшей мере одной селективно проницаемой анионной мембраной,said feed compartment is separated from said cathode compartment by at least one selectively permeable anionic membrane, (ii) подачу указанного экстракционного раствора в указанный питающий отсек.(ii) feeding said extraction solution to said feed compartment. 12. Способ по п. 7 или 11, в котором указанный католит представляет собой водный раствор NaOH.12. A method according to claim 7 or 11, wherein said catholyte is an aqueous NaOH solution. 13. Способ по п. 11, в котором указанный анолит представляет собой водный раствор фтороводородной кислоты.13. The method of claim 11, wherein said anolyte is an aqueous solution of hydrofluoric acid. 14. Способ по любому из пп. 1-6, в котором стадию мембранного электролиза проводят в электродиализном устройстве.14. The method according to any one of claims. 1-6, in which the membrane electrolysis step is carried out in an electrodialysis device.
RU2019100218A 2016-06-24 2017-06-21 Method of treating solid carbonaceous material containing aluminum, fluorides and sodium ions RU2742864C2 (en)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
ITUA2016A004638A ITUA20164638A1 (en) 2016-06-24 2016-06-24 PROCEDURE FOR TREATING A CARBONOUS SOLID MATERIAL CONTAINING ALUMINUM, FLUORURES AND SODIUM IONS.
IT102016000065725 2016-06-24
PCT/IB2017/053699 WO2017221173A1 (en) 2016-06-24 2017-06-21 Process for treating a solid carbonaceous material containing aluminum, fluorides and sodium ions

Publications (3)

Publication Number Publication Date
RU2019100218A RU2019100218A (en) 2020-07-24
RU2019100218A3 RU2019100218A3 (en) 2020-09-21
RU2742864C2 true RU2742864C2 (en) 2021-02-11

Family

ID=57750388

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2019100218A RU2742864C2 (en) 2016-06-24 2017-06-21 Method of treating solid carbonaceous material containing aluminum, fluorides and sodium ions

Country Status (5)

Country Link
EP (1) EP3475470B1 (en)
CN (1) CN109689939B (en)
IT (1) ITUA20164638A1 (en)
RU (1) RU2742864C2 (en)
WO (1) WO2017221173A1 (en)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108906862A (en) * 2018-09-17 2018-11-30 云南云铝润鑫铝业有限公司 A kind of aluminium electroloysis waste lining dump leaching processing system
CN113249582B (en) * 2021-05-06 2022-03-29 中南大学 Treatment method of aluminum metallurgy solid waste
CN113249578B (en) * 2021-05-06 2022-07-12 中南大学 Recycling treatment method of fluorine-containing waste generated by aluminum electrolysis and aluminum fluoride product

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4113831A (en) * 1975-10-02 1978-09-12 National Fluoride And Chemical Corporation Recovery of sodium fluoride and other chemicals from spent carbon liners
US4889695A (en) * 1985-02-20 1989-12-26 Aluminum Company Of America Reclaiming spent potlining
RU2092439C1 (en) * 1995-08-09 1997-10-10 Акционерное общество открытого типа "Всероссийский алюминиево-магниевый институт" Method of treatment of fluorine containing aluminium production waste by electrolysis
CN101306798B (en) * 2008-06-24 2010-08-25 中国铝业股份有限公司 Process for treating waste liner of aluminium cell catalyzed by coal
RU2462418C1 (en) * 2011-06-07 2012-09-27 Эдвард Петрович Ржечицкий Method of producing aluminium fluoride
RU2472865C1 (en) * 2011-08-31 2013-01-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Иркутский государственный технический университет" (ГОУ ИрГТУ) Method of processing fluorine-containing wastes from electrolytic production of aluminium

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB8301974D0 (en) * 1983-01-25 1983-02-23 Alcan Int Ltd Aluminium fluoride from scrap
US5141610A (en) * 1988-04-19 1992-08-25 Vaughan Daniel J Electrodialytic process for restoring sodium hydroxide etchants for aluminum
ZA935347B (en) * 1992-07-24 1994-03-14 Comalco Alu Treatment of solid material
US20120292200A1 (en) * 2008-04-03 2012-11-22 Shekar Balagopal Electrolytic process to produce aluminum hydroxide

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4113831A (en) * 1975-10-02 1978-09-12 National Fluoride And Chemical Corporation Recovery of sodium fluoride and other chemicals from spent carbon liners
US4889695A (en) * 1985-02-20 1989-12-26 Aluminum Company Of America Reclaiming spent potlining
RU2092439C1 (en) * 1995-08-09 1997-10-10 Акционерное общество открытого типа "Всероссийский алюминиево-магниевый институт" Method of treatment of fluorine containing aluminium production waste by electrolysis
CN101306798B (en) * 2008-06-24 2010-08-25 中国铝业股份有限公司 Process for treating waste liner of aluminium cell catalyzed by coal
RU2462418C1 (en) * 2011-06-07 2012-09-27 Эдвард Петрович Ржечицкий Method of producing aluminium fluoride
RU2472865C1 (en) * 2011-08-31 2013-01-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Иркутский государственный технический университет" (ГОУ ИрГТУ) Method of processing fluorine-containing wastes from electrolytic production of aluminium

Also Published As

Publication number Publication date
ITUA20164638A1 (en) 2017-12-24
CN109689939A (en) 2019-04-26
RU2019100218A (en) 2020-07-24
WO2017221173A1 (en) 2017-12-28
EP3475470A1 (en) 2019-05-01
CN109689939B (en) 2021-01-08
RU2019100218A3 (en) 2020-09-21
EP3475470B1 (en) 2020-11-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104641018B (en) Method and apparatus for being produced from metal salt solution or reclaiming hydrochloric acid
CN102560535B (en) Method for recovering lead in waste lead-acid storage battery filler by using wet process
EP0117616B1 (en) Preparation of aluminium fluoride from scrap aluminium cell potlinings
RU2742864C2 (en) Method of treating solid carbonaceous material containing aluminum, fluorides and sodium ions
NO822958L (en) PROCEDURE FOR THE RECOVERY OF METAL COMPONENTS FROM LEAD CUMULATORS.
RU2591903C2 (en) Method of extracting zinc oxide
CN107112606B (en) Improved apparatus and method for smelt-free recovery of lead acid batteries
JP5370777B2 (en) Method for recovering copper from copper sulfide
JPH05255772A (en) Method for recovering zinc and lead from flue dust generated in electric steelmaking, method for recirculating refined metal into furnace and apparatus for executing this method
JP3962855B2 (en) Recovery method of heavy metals from fly ash
CN106006572A (en) Method for recycling tellurium from tellurium anode slime
US10822241B2 (en) Recycling of nuclear liquid waste with boron control
CN102628105B (en) Method for comprehensively recycling and using baric waste slag in refined aluminum production process
CN104152701B (en) The method that tin is reclaimed from tin refinement slag
WO2023195533A1 (en) Method for recovering lithium from waste lithium ion batteries
CN106148690A (en) A kind of germanium silicon separation method
KR100753587B1 (en) Electrogenerated chlorine leaching apparatus
US3411998A (en) Process for reclaiming spent alkali metal carboxylate solutions
JP3951041B2 (en) Electrochemical recovery of heavy metals from fly ash
US4149879A (en) Recovery of mercury and caustic values from caustic sludges
WO2018065948A1 (en) Process for desulphurising a lead- containing material in the form of pbso4
RU2088537C1 (en) Method of recuperation reverse-osmosis purification of waste water to remove heavy metal ions
Turygin et al. Electrochemical arsenic extraction from nonferrous metals industry waste
CN101333606B (en) Process for recovering gallium form gallium-purifying waste liquid
JP2003013275A (en) Method for treating dust of electric furnace