本发明专利技术涉及一种综合有效处理铝电解废弃阳极覆盖料及炉底沉淀的方法，属于铝电解工业固体废弃物回收技术领域。该方法将废弃铝电解阳极覆盖料和炉底沉淀破碎、磨细、筛分，获得细粉，加水调浆，加入浮选药剂进行浮选，获得两种成分比例不同的矿渣，一种是冰晶石含量高的尾矿渣R1，另一种氧化铝含量高的精矿渣R2；分别对两种矿渣进行不同条件的铝盐浸出，过滤分离所得滤渣均为氧化铝；将所得含氟、铝离子的滤液进行加碱中和、过滤、焙烧处理，获得冶金级氟化铝产品。本发明专利技术可综合有效处理铝电解废弃阳极覆盖料及炉底沉淀，不仅实现其氧化铝的有效分离，且氟、铝资源可完全资源化，处理过程无二次污染物产生，得到的产品可继续返回铝工业，形成资源大循环。形成资源大循环。形成资源大循环。
【技术实现步骤摘要】
一种综合有效处理铝电解废弃阳极覆盖料及炉底沉淀的方法
[0001]本专利技术涉及一种综合有效处理铝电解废弃阳极覆盖料及炉底沉淀的方法，属于铝电解工业固体废弃物回收
技术介绍
[0002]多年来，现有电解铝产能不断增长，铝电解槽内产生的固体废弃物越来越多。电解铝阳极覆盖料是一种冰晶石/氧化铝基的覆盖料，用来保护阳极，维持热量平衡，保证电解槽平稳运行。阳极覆盖料在实际生产中基本不会被循环使用，这是由于在更换阳极过程会带出大量铝电解质混合在覆盖料中，因而导致电解铝厂废弃的阳极覆盖料不断累积，亟需回收处理。
[0003]铝电解生产中，原料氧化铝通进入电解槽后，在电解质中不能完全溶解且不参与生成炉帮时，就会在电解槽炉底部生成沉淀。如果未能及时处理，炉底软沉淀会因周围环境、温度变化的影响而发生相变。过多的沉淀物对阴极有很大的危害，一方面它随流体流动而磨损阴极，影响电解槽的寿命，另一方面使阴极上电流分布不均匀，电解槽槽电压不稳定，增加电耗。因此，铝电解生产过程中要定期取出沉积的炉底沉淀以保证电解槽正常运行。
[0004]阳极覆盖料与炉底沉淀的主要成分均为氧化铝和冰晶石，以及少量的氟化钙、氟化镁、氟化钾等物质。随着现有电解铝产能逐年增加，这两类废弃物被大量堆积存放，不仅危害环境，占用空间，而且又造成氧化铝、氟和铝资源的浪费。
[0005]迄今为止，对于铝电解工业产生的废旧阴极和废旧电解质固体废弃物研究较多，但对于铝电解阳极覆盖料及炉底沉淀的综合回收利用并没有过多的研究报道。专利CN109876929A公开了一种回收铝电解阳极覆盖料的浮选方法，该方法利用捕收剂、抑制剂以及碱性溶液调整剂经过多级浮选实现覆盖料中氧化铝和冰晶石的部分分离富集，但该方法仅限于对二者的分离，分离效率较不明显，且对于覆盖料中的氟和铝资源没有进行有效利用，没有实现覆盖料的资源完全化利用。
技术实现思路
[0006](一)要解决的技术问题
[0007]为了解决现有技术的铝电解废旧阳极覆盖料及炉底沉淀大量堆积并资源化利用的问题，本专利技术提供一种综合有效处理铝电解废弃阳极覆盖料及炉底沉淀的方法，具体涉及一种联合浮选技术和铝离子盐溶液浸出法，实现铝电解废弃阳极覆盖料及炉底沉淀中的氧化铝与冰晶石的高效分离，以及其中所含氟、铝元素的完全资源化。
[0008](二)技术方案
[0009]为了达到上述目的，本专利技术采用的主要技术方案包括：
[0010]一种综合有效处理铝电解废弃阳极覆盖料及炉底沉淀的方法，其包括以下步骤：
[0011]S1、将废弃铝电解阳极覆盖料和炉底沉淀进行破碎、磨细及筛分，获得阳极覆盖料
及炉底沉淀细粉；
[0012]S2、将阳极覆盖料及炉底沉淀细粉加水调浆，加入浮选药剂进行浮选分离，粗略地分离，按主要成分氧化铝和冰晶石含量的不同获得两种成分比例不同的矿渣，一种是冰晶石含量高的尾矿渣R1，另一种氧化铝含量高的精矿渣R2；浮选后，将二者分别过滤并干燥备用；
[0013]S3、将步骤S2得到的尾矿渣R1和精矿渣R2分别进行不同条件的铝盐浸出，分别过滤分离获得滤渣与滤液；
[0014]S4、将S3中获得的两个滤液混合并进行加碱中和，中和反应产生沉淀，将溶液进行过滤，获得二次滤渣和二次滤液；
[0015]S5、将步骤S4所得的二次滤渣经水洗过滤，获得洗渣和洗水，洗渣经烘干，焙烧获得到氟化铝产品；
[0016]S6、将步骤S4所得二次滤液经多次循环使用后，进行蒸发结晶处理得到硫酸钠、硝酸钠或者氯化钠产品。
[0017]如上所述的方法，优选地，在步骤S1中，得到的废弃阳极覆盖料及炉底沉淀细粉的粒度为200目以下。
[0018]如上所述的方法，优选地，在步骤S2中，加水按细粉与水以质量比为1:1
‑
1:4混合调浆，所用的浮选药剂包括捕收剂和抑制剂，捕收剂为十二胺，椰油胺、十八胺、混合胺或N,N
‑
二甲基癸酰胺中的一种或几种的组合；抑制剂为羧甲基纤维素钠或亚甲基双萘磺酸钠的一种或两种组合。
[0019]如上所述的方法，优选地，在步骤S1中，以细粉的重量为基准，抑制剂的用量为100
‑
500g/t，捕收剂的用量为60
‑
160g/t。
[0020]如上所述的方法，优选地，在步骤S3中，尾矿渣R1的浸出条件为温度25℃
‑
95℃，铝离子盐溶液浓度为0.8mol/L
‑
1.5mol/L的硫酸铝、硝酸铝或氯化铝溶液，铝离子盐溶液与尾矿渣R1按照4:1
‑
10:1的质量比加入，浸出时间2h，铝离子的加入量按氟铝摩尔比n(F)/n(Al)为1
‑
3进行加入，其中n(F)为尾矿渣R1中氟的摩尔量，n(Al)为所用铝离子盐溶液中铝的摩尔量。
[0021]如上所述的方法，优选地，在步骤S3中，精矿渣R2的浸出条件为温度25℃
‑
95℃，铝离子盐溶液浓度为0.5mol/L
‑
1.3mol/L的硫酸铝、硝酸铝或氯化铝溶液，铝离子盐溶液与精矿渣R2按照4:1
‑
8:1的质量比加入，浸出时间3h，铝离子的加入量按氟铝摩尔比n(F)/n(Al)为1
‑
3进行加入，其中n(F)为精矿渣R2中氟的摩尔量，n(Al)为所用铝离子盐溶液中铝的摩尔量。
[0022]如上所述的方法，优选地，在步骤S3中，过滤分离得到的滤渣均为氧化铝，滤液均为含氟、铝溶液。
[0023]如上所述的方法，优选地，步骤S4加碱中和过程中所使用的碱液为0.5mol/L
‑
5.0mol/L的氢氧化钠或者碳酸钠溶液，反应温度95℃，实时监测溶液酸碱度，待酸碱度即pH稳定于到4.0
‑
7.0时停止加碱液。
[0024]如上所述的方法，优选地，在步骤S5中，烘干的洗渣通入氟化氢气体或加入经焙烧可分解出氟化氢气体且不引入杂质离子的化学药剂，在300
‑
600℃下进行保温焙烧2
‑
6h，进一步地，所述化学药剂为氟化铵、氟化氢铵、四氟铝酸铵、五氟铝酸铵、六氟铝酸铵等等中的
一种或几种。
[0025](三)有益效果
[0026]本专利技术的有益效果是：
[0027]本专利技术提供的一种综合有效处理铝电解废弃阳极覆盖料及炉底沉淀的方法，能有效分离废旧阳极覆盖料及炉底沉淀中的氧化铝，同时使其所含的氟和铝资源再次实现资源化利用，使高危固体废弃物无害化和资源化，同时得到氟化铝用于铝电解工业，解决铝电解工业亟待解决的环境问题，适合在工业生产中进行应用推广。
[0028]本专利技术提供的方法中，使用的药剂均成本低廉，易购买，且资源回收利用率高，操作简单，获得产品均可返回工业使用。因此，本专利技术为高效综合处理铝电解阳极覆盖料及炉底沉淀提供一种经济可行的方法。
附图说明
[0029]图1本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种综合有效处理铝电解废弃阳极覆盖料及炉底沉淀的方法，其特征在于，其包括如下步骤：S1、将废弃铝电解阳极覆盖料和炉底沉淀进行破碎、磨细及筛分，获得阳极覆盖料及炉底沉淀细粉；S2、将阳极覆盖料及炉底沉淀细粉加水调浆，加入浮选药剂进行浮选分离，获得两种成分比例不同的矿渣，一种是冰晶石含量高的尾矿渣R1，另一种氧化铝含量高的精矿渣R2；浮选后，将二者分别过滤并干燥备用；S3、将步骤S2得到的尾矿渣R1和精矿渣R2分别进行不同条件的铝盐浸出，分别过滤分离获得滤渣与滤液；S4、将S3中获得的两个滤液混合并进行加碱中和，中和反应产生沉淀，将溶液进行过滤，获得二次滤渣和二次滤液；S5、将步骤S4所得二次滤渣经水洗过滤，获得洗渣和洗水，洗渣经烘干，焙烧获得到氟化铝产品；S6、将步骤S4所得二次滤液经多次循环使用后，进行蒸发结晶处理得到硫酸钠、硝酸钠或者氯化钠产品。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤S1中，得到的废弃阳极覆盖料和炉底沉淀细粉的粒度为200目以下。3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤S2中，加水按细粉与水以质量比为1:1
‑
1:4混合调浆，所用的浮选药剂包括捕收剂和抑制剂，捕收剂为十二胺，椰油胺、十八胺、混合胺或N,N
‑
二甲基癸酰胺中的一种或几种的组合；抑制剂为羧甲基纤维素钠或亚甲基双萘磺酸钠的一种或两种组合。4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，以细粉的重量为基准，抑制剂的用量为100
‑
500g/t，捕收剂的用量为60
‑
160g/t。5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤S3中，尾矿渣R1的浸出条件为温度25℃
‑
95℃，铝离子盐溶液浓度为0.8mol/L
‑
1.5mo...
【专利技术属性】
技术研发人员：陶文举，吴少华，王兆文，杨佳鑫，杨酉坚，
申请(专利权)人：东北大学，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。