Способ переработки алюминиевой фольги

Изобретение относится к области химической технологии и может быть использовано для переработки отходов кашированной алюминиевой фольги. Способ переработки отходов фольги включает их измельчение, обработку раствором химического реагента - 3-15% раствором серной кислоты при 65-90°С в отсутствие контакта с воздухом и с отводом выделяющегося при обработке водорода, разделение продуктов взаимодействия фильтрацией, охлаждение и кристаллизацию жидкой фазы до получения кристаллогидратов сульфата алюминия, при этом массовое соотношение серной кислоты к алюминию, содержащемуся в перерабатываемой массе, составляет (5,4-6):1. Обеспечивается получение целлюлозы, кристаллического восемнадцативодного сульфата алюминия и водорода при взрывобезопасности процесса. 1 з.п. ф-лы.

 

Изобретение относится к области химической технологии и может быть использовано для переработки отходов кашированной алюминиевой фольги.

Известен способ переработки кашированной алюминиевой фольги, включающий ее обработку раствором щелочи с получением целлюлозы, алюмината натрия и водорода (SU 636308, 1978).

Известен способ переработки отходов кашированной алюминиевой фольги, включающий измельчение и термообработку в бескислородной среде при 500-650°С с получением углеродсодержащей массы и металлического алюминия (RU 2089631, 1997).

Известен способ, согласно которому цинксодержащие отходы подвергают выщелачиванию, в полученный раствор добавляют отходы кашированной алюминиевой фольги, и из раствора осаждают гидроксиды цинка и алюминия (SU 1325016, 1987).

Известен способ переработки отходов фольги с пленочным покрытием путем обработки в парах азотной кислоты с последующим расслоением массы в водной среде (JP 55-48089, 1980).

Недостатком известных способов являются большие потери целлюлозы из отходов.

Наиболее близким к предложенному способу по технической сущности и достигаемому результату, является способ переработки отходов алюминиевой фольги, нанесенной на целлюлозную основу, который предусматривает ее измельчение, обработку раствором ортофосфата натрия при нагревании с выделением водорода на поверхности алюминия, и разделение продуктов взаимодействия с помощью флотации на целлюлозную массу и частицы металлического алюминия (SU 1118706, 1984).

Недостатком известного способа является его взрывоопасность.

Задачей настоящего изобретения является разработка способа переработки, обеспечивающего высокий выход из отходов целлюлозы и товарной соли алюминия и обеспечение взрывобезопасности процесса.

Поставленная задача решается описываемым способом переработки отходов алюминиевой фольги, нанесенной на целлюлозную основу, с получением целлюлозы и алюминиевого продукта, включающим измельчение отходов, обработку раствором химического реагента - 3-15% раствором серной кислоты при повышенной температуре в отсутствии контакта с воздухом с обеспечением выделения и отвода выделившегося водорода, разделение продуктов взаимодействия фильтрацией, охлаждение жидкой фазы и ее кристаллизацию до получения кристаллогидратов сульфата алюминия.

Предпочтительно, обработку серной кислотой осуществляют при 65-90°С.

Предпочтительно, массовое соотношение серной кислоты к алюминию, содержащемуся в перерабатываемой массе, составляет (5,4-6):1.

Предпочтительно, обработку осуществляют в герметизированной емкости, при этом тепло, выделяющееся при обработке, подвергают утилизации и возвращают в процесс для нагрева серной кислоты.

При этом способ переработки фольги обеспечивает получение целлюлозы, кристаллического восемнадцативодного сульфата алюминия и водорода.

Следует отметить, что использование в качестве химического реагента серной кислоты в пределах заявленной концентрации обеспечивает полный перевод алюминия в сульфат алюминия с выделением водорода, при этом отсутствие кислорода воздуха в процессе обеспечивает безопасное протекание с возможностью отвода водорода и его получения в товарных количествах.

Ниже описан конкретный пример осуществления процесса.

Пример.

Отходы кашированной фольги подают в ножевую дробилку, где измельчают ее до крупности 0,1-10 мм. Измельченное сырье загружают в емкость. Емкость герметизируют и откачивают из нее воздух. 10%-ную серную кислоты в отдельной емкости разогревают до 80°С и подают в емкость с сырьем. Общее количество поданной серной кислоты составило 5,6 кг на 1 кг алюминия в перерабатываемом сырье. Обработку осуществляют до полного растворения алюминия в кислоте. При растворении выделяется тепло, которое утилизируют и используют для нагрева следующей порции кислоты. Выделяющийся водород отводят через верхний патрубок емкости и заполняют им подготовленный для этой цели баллон. В рабочей емкости образуется суспензия, содержащая раствор сульфата алюминия и волокна целлюлозы. Образовавшуюся суспензию разделяют на фильтр-прессе. Раствор сульфата алюминия перекачивают в отдельную емкость, где осуществляют охлаждение и кристаллизацию соли алюминия в виде Al₂(SO₄)₃·18 Н₂O.

Отжатую целлюлозную массу снимают с фильтра. Периодически производят промывку рабочей емкости водой от нерастворившихся частиц.

В результате переработки отходов из 1 тонны алюминия, содержащегося в фольге, получено 12,5 тонн кристаллического сульфата алюминия и 1442 м³ водорода, которые являются товарными продуктами. Выделенную из отходов целлюлозу можно использовать в производстве бумаги.

1. Способ переработки отходов алюминиевой фольги, нанесенной на целлюлозную основу, с получением целлюлозы и алюминиевого продукта, включающий измельчение отходов, обработку раствором химического реагента при повышенной температуре с обеспечением выделения водорода и разделение продуктов взаимодействия, отличающийся тем, что в качестве раствора химического реагента используют 3-15%-ный раствор серной кислоты, обработку раствором осуществляют при 65-90°С в отсутствие контакта с воздухом и с отводом выделяющегося при обработке водорода, разделение продуктов взаимодействия осуществляют фильтрацией, жидкую фазу охлаждают и подвергают кристаллизации до получения кристаллогидратов сульфата алюминия, при этом массовое соотношение серной кислоты к алюминию, содержащемуся в перерабатываемой массе, составляет (5,4-6):1.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что обработку раствором химического реагента осуществляют в герметизированной емкости, выделяющееся при этом тепло утилизируют и используют для нагрева серной кислоты.