一种废旧铝电解阳极覆盖料或/和炉底沉淀完全资源化利用的方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115872427A(43)申请公布日2023.03.31(21)申请号202211506646.8(22)申请日2022.11.28(71)申请人东北大学地址110819辽宁省沈阳市和平区文化路三巷11号(72)发明人陶文举吴少华王兆文杨佳鑫杨酉坚(74)专利代理机构北京易捷胜知识产权代理有限公司11613专利代理师韩国胜(51)Int.Cl.C01F7/50(2006.01)C01F7/08(2022.01)权利要求书1页说明书5页附图3页(54)发明名称一种废旧铝电解阳极覆盖料或/和炉底沉淀完全资源化利用的方法(57)摘要本发明涉及一种废旧铝电解阳极覆盖料或/和炉底沉淀完全资源化利用的方法，其包括以下步骤：将废旧铝电解阳极覆盖料或/和炉底沉淀破碎、磨矿、筛分处理；将阳极覆盖料或炉底沉淀的细粉与添加剂混合均匀，然后焙烧；以含铝离子盐溶液为介质浸出焙烧渣，固液分离获得高纯度氧化铝产品和浸出液；将铝浸出液加入碱性溶液中和得到铝氟络合沉淀物，沉淀物经干燥、气氛焙烧获得冶金级氟化铝产品。本发明的处理废旧铝电解阳极覆盖料或/和炉底沉淀的方法，不仅有效分离出高品质的氧化铝，且废弃物中的氟、铝资源得到完全回收，处理过程中间产物均可循环使用，所获产品可返回铝工业应用，具有良好的应用前景。CN115872427ACN115872427A权利要求书1/1页1.一种废旧铝电解阳极覆盖料或/和炉底沉淀完全资源化利用的方法，其特征在于，其包括以下步骤：(1)将废旧铝电解阳极覆盖料或/和炉底沉淀破碎、研磨、筛分处理；(2)筛分后，将阳极覆盖料或/和炉底沉淀细粉与添加剂混合均匀，然后进行焙烧处理，获得焙烧渣；(3)以含铝离子盐溶液为介质，浸出焙烧渣中的氟化物，固液分离获得高纯度氧化铝产品固体和铝浸出液；(4)将铝浸出液加入碱性溶液进行中和反应，固液分离得到沉淀物和中和液，沉淀物经干燥、气氛焙烧获得冶金级氟化铝产品。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(1)中，将废旧阳极覆盖料或/和炉底沉淀研磨后的粒度为200目以下。3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(2)中，所述添加剂为碳酸钠，碳酸氢钠，碳酸钾，碳酸氢钾中的至少一种，添加剂用量与废旧阳极覆盖料或/和炉底沉淀的比例按重量比为1.5:1～1:1。4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(2)中，所述焙烧的温度450℃～700℃，焙烧的时间为2h～4h。5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(3)中，所述含铝离子盐溶液为硫酸铝溶液或硝酸铝溶液或氯化铝溶液，含铝离子盐溶液的浓度为0.2mol/L～1.2mol/L，配制溶液的pH值为1～3，含铝离子盐溶液加入量按液固比为4:1～15:1，其单位为ml/g，浸出的时间2h～6h，浸出的温度30℃～95℃。6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(4)中，所述中和反应的过程为在60℃～95℃下加入0.5mol/L～5mol/L碱性溶液，调节浸出液的pH值为5～7，共沉淀溶液中的部分氟和铝离子。7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，碱性溶液为碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸钾、碳酸氢钾、氢氧化钠溶液。8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(4)中，所述气氛焙烧为在氟化氢气氛焙烧或加入经高温煅烧可分解出氟化氢气体的化学药剂中焙烧，焙烧温度为400～650℃，焙烧时间2～8h。9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，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、氟铝酸钠,或为氟化钠、氟化钾、氟化锂、氟化钙、含氟废弃物、铝电解质、含氟废渣中的一种或几种与浓硫酸酸化。2CN115872427A说明书1/5页一种废旧铝电解阳极覆盖料或/和炉底沉淀完全资源化利用的方法技术领域[0001]本发明涉及一种废旧铝电解阳极覆盖料或/和炉底沉淀完全资源化利用的方法，属于铝工业环境保护技术领域。背景技术[0002]铝电解阳极覆盖料与炉底沉淀是铝电解工业中常年不断累积的废弃物料。这是因为在实际铝电解生产中，由于换极操作，很多铝电解质被带入回收的覆盖料中，为了保证覆盖料的结壳强度，在进行阳极覆盖之前，需要向回收的覆盖料中配入一定比例的氧化铝，从而导致阳极覆盖料越积越多。另一方面，在铝工业生产中，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。而过多的沉淀物会对阴极造成很大危害，它可随流体流动而磨损阴极，从而影响电解槽的寿命，同时造成使阴极上电流分布不均匀，电解槽槽电压不稳定，增加电耗；使得生产成本增加，因此，在实际生产过程中要定期取出炉底沉淀物以保证电解槽的正常运行。[0003]阳极覆盖料与炉底沉淀的主要成分均为氧化铝和