[發明專利]一種提取鋁電解陽極碳渣中電解質的方法

有效

• 申請號: 200710099832.3
• 申請日: 2007-05-31
• 公開（公告）號: CN101063215A
• 公開（公告）日: 2007-10-31
• 發明（設計）人: 陳喜平;李旺興;王玉
• 申請（專利權）人: 中國鋁業股份有限公司
• 主分類號: C25C3/18
• 分類號: C25C3/18
• 代理公司: 中國有色金屬工業專利中心
• 代理人: 李迎春

技術領域

一種提取鋁電解陽極碳渣中電解質的方法，涉及一種采用霍爾-埃魯特電解法生產金屬鋁時，從電解槽撈出的陽極碳渣中電解質的提取方法。

背景技術

在霍爾-埃魯特電解法生產金屬鋁工藝中，炭陽極不斷氧化消耗，由于發生了選擇性氧化反應，炭陽極骨架上一些碳顆粒脫落、掉入電解槽中、形成碳渣。受電解質的浸泡和滲透，陽極碳渣的氣孔中充滿了電解質。每生產1噸原鋁約產出3-10公斤陽極碳渣，產出的陽極碳渣中含有約70％的電解質(主要成分為冰晶石、氟化鈉和少量氧化鋁)。該電解質是極有價值的電解原料，如能有效回收并返回電解槽使用對降低噸鋁生產成本和氟化鹽消耗是大有裨益的，并可產生明顯的經濟效益。

以往的技術是采用酸解法或浮選法來處理陽極碳渣回收氟化鹽的，酸解法技術要點是：先用無機酸將碳渣中氟化鹽轉化為HF揮發，而后用堿性溶液吸收HF，氟化鹽回收率約90％。浮選法技術要點是：先將陽極碳渣磨細，加入浮選劑，使碳粉浮在溶液表面，撈出碳粉，而后從溶液中提取氟化鹽，氟化鹽回收率約85％。但上述方法存在成本高、污染大、廢液難處理等難點，氟化鹽回收率低，不利于工業規模實施。目前國內鋁電解廠撈出的陽極碳渣，絕大多數是作為燃料使用，碳渣燃燒后，其所含電解質全部進入灰渣，白白浪費了高附加值電解質。

發明內容

本發明的目的就是針對上述已有技術存在的不足，充分考慮陽極碳渣由碳和電解質組成的特性，提供一種能有效提取陽極碳渣中高附加值電解質、易于工業實施的提取鋁電解陽極碳渣中電解質的方法。

本發明的目的是通過以下技術方案實現的。

一種提取鋁電解陽極碳渣中電解質的方法，其特征在于其提取過程為：將鋁電解陽極碳渣磨細，加入粘結劑，混合均勻，壓制成團塊；再將團塊進行焙燒，使陽極碳渣團塊中的碳、氫等可燃物完全燃燒，得到電解質含量大于98％的焙燒產物；最后將焙燒產物磨細后返回電解槽使用。

本發明的一種提取鋁電解陽極碳渣中電解質的方法，其特征在于壓制成團塊加入的粘結劑配入量為陽極碳渣重量的1％-20％，所用粘結劑在常溫下為液體、組成為C-H或H-O或C-H-O的、已有的任意一種化合物粘結劑。

本發明的一種提取鋁電解陽極碳渣中電解質的方法，其特征在于焙燒溫度控制以保證陽極碳渣團塊中的C、H可燃物完全燃燒，而且所含電解質不揮發為準，焙燒溫度為650-800℃。

本發明的一種提取鋁電解陽極碳渣中電解質的方法，其特征在于焙燒時間不少于60min，以保證陽極碳渣團塊中所含C、H可燃物完全燃燒，具體焙燒時間控制以焙燒產物800℃的灼減小于1％為準，較好的焙燒時間為60-150min。

本發明的方法以陽極碳渣為原料，以液態的C-H或H-O或C-H-O型化合物為粘結劑，混合均勻后制團，團塊焙燒處理，通過焙燒使陽極碳渣團塊中所含C、H可燃物完全燃燒，其焙燒過程中發生的主要反應為：C+O₂＝CO₂；4H+O₂＝2H₂O。保留了高附加值電解質，焙燒產物中98％以上為Na₃AlF₆、NaF和Al₂O₃，磨細后可直接返回鋁電解槽使用。

本發明的方法，焙燒時充分利用了陽極碳渣中約30％炭材料的熱值，節約了燃料消耗，處理成本低。工藝先進，技術可靠，操作方便，易于工業化，通過焙燒可有效提取陽極碳渣中約70％的電解質，經濟效益顯著，電解質回收率大于98％，易于工業實施。

具體實施方式

一種提取鋁電解陽極碳渣中電解質的方法，其提取過程是將鋁電解陽極碳渣磨細，加入為鋁電解陽極碳渣重量1％-20％組成為C-H或H-O或C-H-O的液體粘結劑，壓制成團；在650-800℃的溫度下將團塊進行焙燒，焙燒時間60-150min，使團塊中的C、H等可燃物完全燃燒，保留團塊中的電解質；所得焙燒產物中電解質含量大于98％，主要成分為冰晶石、氟化鈉和氧化鋁，不含鐵、硅等有害雜質；焙燒產物磨細后可直接返回電解槽使用。

下面結合實例對本發明的方法作進一步說明。

實施例1