Способ переработки электролитной корки

 

Изобретение относится к цветной металлургии и может быть использовано для утилизации отхода электролитического рафинирования алюминия - электролитной корки. Цель изобретения - извлечение из электролитной корки оксида алюминия и повышение степени разделения металлической и солевой фаз. Для этого электролитную корку измельчают в две стадии и после каждой стадии измельчения проводят отсев металлического алюминия по классу (-0,6+0) мм. После отделения металлического алюминия солевую фазу обрабатывают раствором, содержащим 1,5-2,0 мас.% хлорида алюминия в 12- 14 мас.% соляной кислоте, при 80-85 С в течение 80-90 мин и Т:Ж 1:(8-10). Полученный фториднохлоридный раствор упаривают до вьщеления из него солей. Выделенные соли сушат, а раствор обрабатывают раствором карбоната натрия . Полученный осадок гидроксида алюминия отделяют от.раствора хлорида натрия. Раствор хлорида натрия упаривают . 6 табл. с S (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (51) 4 С 22 В 7/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ф

К А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4010682/22-02 (22) 12.11.85 (46) 07.04.87. Бюл. N- 13 (71) Красноярский институт цветных металлов им. M.È.Êàëèíèíà (72) С.Л.Стефанюк, А.В.Нечепуренко, Г.А.Королева, В.И.Заливной, Г.Т.Королев, B.M.Mîæàåâ и Л.M.Нечепуренко (53) 669.71.054.8(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 438616, кл. С 01 F 7/02, 1972.

Авторское свидетельство СССР

У 106695, кл. С 22 В 7/00, 1956. (54) СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ЭЛЕКТРОЛИТНОИ КОРКИ (57) Изобретение относится к цветной металлургии и может быть использовано для утилизации отхода электролитического рафинирования алюминия — элект„„SU 1301861 А1 ролитной корки. Цель изобретения— извлечение из электролитной корки оксида алюминия и повышение степени разделения металлической и солевой фаз. Для этого электролитную корку измельчают в две стадии и после каждой стадии измельчения проводят отсев металлического алюминия по классу (-0,6+О) мм. После отделения металлического алюминия солевую фазу обрабатывают раствором, содержащим

1,5-2,0 мас.7 хлорида алюминия в 12о

14 мас.Ж соляной кислоте, при 80-85 С в течение 80-90 мин и Т:Ж = 1:(8-10).

Полученный фториднохлоридный раствор упаривают до выделения из него солей.

Выделенные соли сушат, а раствор обрабатывают раствором карбоната натрия. Полученный осадок гндроксида алюминия отделяют от.раствора хлорида натрия. Раствор хлорида натрия упаривают. 6 табл.

1301861

Степень выИзмельчение

Дробление

Способ щелачивания солевой части, Ж

Степень раздеСтепень разделения

Крупность, мм

Крупность, ления металлической и солевой фаз, Е металлической и солевой фаз, 7

Предлагаемый

99,84

99,80

-О, 6-0

80,0 — 10-0, 6

78,0 — 10-0, 6

О, 3-0

60,1

«tr«

76,0

60,1 — 10-0,6 — 1,2-0,6

97,1

-0-0,074

80,0

99,80

60,1 — 10-0,6

Известный — 10-6

60,1

Изобретение относится к цветной металлургии и может быть использовано для утилизации отходов электрслитического рафинирования алюминия электролитной корки. 5

Целью изобретения является.извлечение из электролитной корки оксида алюминия и повышение степени разделения металлической и солевой фаз корки.

Пример. Электролитную корку, состоящую, мас.7: А1„,„ 40 Al О

31,7; Ва 15,73; Na 2,0; Al 0,70, F

4,73; С1 5,14, подвергают измельчению в две стадии с промежуточн м просеиванием материала по классу (-0,6+

+О) мм и отделяют металлический алюминий, который направляют в электролизер для электролитического рафинирования алюминия. Солевую часть корки обрабатывают раствором хлорида алюми- 20 ния в соляной кислоте при нагревании.

После выщелачивания осадок оксида алюминия отделяют от фторидно-хлоридного раствора фильтрованием, промыва25 ют горячей водой, в результате чего объем раствора, направляемого на пе реработку на фторидно-хлоридные соли, возрастает вдвое. Оксид алюминия пода вергают сушке при 600 С и отправляют в качестве сырья (глинозема в элект30 ролизные ванны производства первичного алюминия. Раствор упаривают, выделяют в осадок хлорид бария и криолит, а в газовую фазу — хлористый водород.

Полученную пульпу направляют на сгущение и отстаивание выделившихся солей, после чего раствор сливают, а о соли сушат при 600 С в течение 120 мин и направляют на приготовление флоридно-хлоридно-о электролита электролитического рафинирования алюминия.Хлористый водород используют для приготовления раствора хлорида алюминия в соляной кислоте.

Из раствора осаждают гидроксид алюминия раствором карбоната натрия.

После фильтрования, промывки и кальцинации гидроксида алюминия полученный оксид алюминия направляют в качестве сырья (глинозема) в электролизные ванны производства первичного алюминия. Оставшийся раствор упаривают до сухой соли — хлорида натрия, который направляют на производство фторидно-хлоридного электролита электролитического рафинирования алюминия.

В табл. 1 показано влияние измельчения и просеивания электролитной корки на разделение металлической и солевой фаз и на выщелачивание солевой части корки (условия выщелачивао ния: температура 80 С, пр одолжит ельность выщелачивания 80 мин, концентрация хлорида алюминия 1,5 мас.Х, концентрация соляной кислоты 14 мас. Е).

Таблица 1

1301861 концентрация хлорида алюминия

1,5 мас.Ж, концентрация соляной кислоты 14 мас.Ж, соотношение фаз Т:Ж= — 1: lO) .

Таблица 2 о

Степень выщелачивания, 7, при температуре, С

Продолжительность, мин

75

90

88,3

94,1

94,1

93,1

97,8

96,5

97,8

91,1

99,84

94,2

99,75

99,84

99,80

99,82

95,8

96,3

100

97,3

По известному способу

94,9

В табл. 3 дана зависимость степени выщелачивания солевой части корки от концентрации хлорида алюминия и соляной кислоты (условия выщелачивао ния: температура 80 С, продолжительность процесса 80 мин, соотношение фаз Т:Ж=1:10).

Продолжение табл.З

14 99,9

14 99,81

1,0

35 2,5

Т а блица 3

2,0

99,85

98,1

2,0

99,80

2,0

В табл. 4 показано влияние степе1 ни.упаривания раствора фторидно-хло45 ридных сОлей на выхОд КОмпонентОВ и концентрации карбоната натрия на выход оксида алюминия.

99,75

99,85

1,5

2,0

Таблица 4

Осаждение и кальцинация гидроксида алюминия

Упаривание растворов

Выход Выход

Na> (A1F<), НС1, т/т . т/т

Содержание

А1С1., г/л

Степень

Выход

ВаС1, 2 т/т

Выход

А1 0> т/т

Расход

Яа СО„ т/т упаривания

0,6 139

0,6 111,2

0,24

0,24

1/5 0,26 0,04

1/4 0,20 0,03

0,78

0,78

В табл. 2 дана зависимость степени выщелачивания солевой части корки от температуры и продолжительности процесса (условия выщелачивания

99,84

99,92

99,90

Концентрация

Na СО >, мас.X

99,90

99,90

99,90

99,92

1301861

Продолжение табл.4

Осаждение и кальцинация гидроксида алюминия

Упаривание растворов

Содержание

А1С1, г/л

Выход

НС1; т/т

1/6 0,26 0,04

1/7 0,26 0,04

1/5 0,26 0,04

0,24

0,6

0,78

0,78

0,6

0,24

139

0, 6

О, 7 8

0, 24

В табл. 5 показано влияние соотно- чивания: температура 80оС, концентрашения Т:Ж на степень выщелачивания ция хлорида алюминия 1,6 мас.Х> консолевой части корки (условия выщела- центрация соляной кислоты 14 мас.X).

Таблица 5

Отношение Т:Ж Степень выщелачивания, Ж, при продолжительности, мин

80 85 90

96,3

1:5

96,5

96,8

99,76

99,75

99,80

1:8

99,80 99,81

1:10

1:20

В табл. 6 приведены результаты выщелачивания электролитной корки и переработки растворов на хлориднофторидные соли.

Таблица 6

Унаривание растворов

Осаадение и хальцинация гидрсхсида алх>минин

Вьааелачивание солевоВ ч

Расход

А1С14 > т/т

Расход

ВС1, т/т

Состав раствора, г/л

Выход

На А1Г, т/т

Выход

ВС1, т/т

Выход

ВаС1, /1

Расход Na CO, Выхлд Al Оа, т/т т/т

Вас1а Ма А1Ра А1С14

0,32 0,26 0,04 0,6

0,78

139

0,24

1,44 7,1 2,t

t,15 7,t 2,1

1247121

099 71 21

0,15

032 0>26 004 031 130

0>32 0>26 0>04 0>40 152

0,32 0,26 0,04 0,15 140

0,72

0,22

0,12

0,21

0>84

0,26

0,79

0,24

О, l6

0,32 0,24 0„.04

0,72 7,1

Степень упари» вания

Иввестньа1 способ

Выход

ВаС 1а, т/т

Выход

«5 (>F), т/т

166,8

194,6

99,84

99,83

Концентрация

Ка СО мас.Х

99,80

99,80

Содерхаиие

А1С1„ г/л

Расход

Иа СО3, т/т

Выход

А1 О т/т

1301861

Составитель В.Мальцев

Техред Л.Сердюкова Корректор И.Эрдейи

Редактор С.Пекарь

Заказ 1193/27

Тираж 605

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие,,г.ужгород, ул.Проектная, 4

Предлагаемый способ переработки электролитной корки обеспечивает по сравнению с известным способом повышение степени разделения металлической и солевой фаз электролитной кор- 5 ки на 207., извлечение из корки оксида алюминия и получение его в виде товарного продукта, уменьшение загрязнения окружающей среды.

Ф о р м у л а и з î б р е.т Е н и я

Способ переработки электролитной корки, включающий измельчение ее, отсев металлического алюминия от солевой фазы, обработку солевой фазы реагентом, содержащим соляную кислоту, отделение твердого остатка от фторидно-хлоридного раствора, выделение из него солей и их сушку, о т— л и ч а ю шийся тем, что, с целью извлечения из электролитной корки оксида алюминия и повышения степени разделения металлической и солевой фаз, измельчение ведут в две стадии с отсевом металлического алюминия по классу (-0,6+О) мм после каждой стадии измельчения, в качестве реагента для обработки солевой фазы берут раствор, содержащий 1,5—

2,0 мас.X. хлорида алюминия в 12—

14 мас.Ж соляной кислоте, обработку реагентом ведут при 80-85 С в течение

80-90 мин и соотношении твердого к жидкому, равном 1:(8-10), выделение солей,из фторидно-хлоридного раствора ведут упариванием до 1/S — 1/6 от первоначального объема, после выделения солей из фторидно-хлоридного раствора его обрабатывают раствором карбоната натрия, отделяют полученный осадок гидроксида алюминия от раствора хлорида натрия и последний упаривают.