[發明專利]一種超聲波堿浸和加壓酸浸聯合處理電解鋁廢陰極炭塊的方法

在審

• 申請號: 201711218634.4
• 申請日: 2017-11-28
• 公開（公告）號: CN107857263A
• 公開（公告）日: 2018-03-30
• 發明（設計）人: 冉少念;劉顯彬;馬靈菊;張建剛;周林;段明華;平原;吳濤
• 申請（專利權）人: 國家電投集團遠達環保催化劑有限公司
• 主分類號: C01B32/205
• 分類號: C01B32/205;C01B9/08
• 代理公司: 北京同恒源知識產權代理有限公司11275
• 代理人: 趙榮之

1.一種超聲波堿浸和加壓酸浸聯合處理電解鋁廢陰極炭塊的方法，其特征在于，所述方法包括如下步驟：

(1)破碎粉磨：將電解鋁廢陰極炭塊進行破碎粉磨，獲得廢陰極炭粉；

(2)超聲波堿浸：首先將步驟(1)中獲得的廢陰極炭粉加入質量分數為5～20％的堿性溶液中制得堿性漿液，然后將所述堿性漿液在超聲波頻率為27～100kHz，功率為300～750W，溫度為20～100℃條件下超聲波處理10～60min，最后將所述堿性漿液過濾獲得濾餅Ⅰ和濾液Ⅰ，將所述濾餅Ⅰ水洗至中性，獲得炭精粉；

(3)加壓酸浸：首先將步驟(2)中獲得的炭精粉加入質量分數為5～30％的酸性溶液中制得酸性漿液，然后將所述酸性漿液在壓力為0.5～5MPa，攪拌速度為200～800r/min，溫度為80～200℃條件下處理20～120min，最后將所述酸性漿液過濾獲得濾餅Ⅱ和濾液Ⅱ，將所述濾餅Ⅱ干燥后獲得石墨粉。

2.如權利要求1所述的一種超聲波堿浸和加壓酸浸聯合處理電解鋁廢陰極炭塊的方法，其特征在于，所述方法還包括將步驟(2)中獲得的濾液Ⅰ進行蒸發結晶處理，獲得氟化物產品。

3.如權利要求1所述的一種超聲波堿浸和加壓酸浸聯合處理電解鋁廢陰極炭塊的方法，其特征在于，所述方法還包括將步驟(3)中獲得的濾液Ⅱ循環回用于加壓酸浸過程，將經4～7次循環利用后的濾液Ⅱ進行蒸發結晶處理，獲得的蒸餾水再循環利用。

4.如權利要求1～3任一項所述的一種超聲波堿浸和加壓酸浸聯合處理電解鋁廢陰極炭塊的方法，其特征在于，步驟(1)中，所述將電解鋁廢陰極炭塊進行破碎粉磨具體為：首先將所述電解鋁廢陰極炭塊破碎至粒徑為2～5cm，然后再將粒徑為2～5cm的電解鋁廢陰極炭塊粉磨成廢陰極炭粉，所述廢陰極炭粉中粒徑為0.075～0.15mm的占70～90wt％。

5.如權利要求1～3任一項所述的一種超聲波堿浸和加壓酸浸聯合處理電解鋁廢陰極炭塊的方法，其特征在于，步驟(2)中，所述廢陰極炭粉與堿性溶液的質量體積比為1：3～6，所述質量體積比的單位為g：mL。

6.如權利要求1～3任一項所述的一種超聲波堿浸和加壓酸浸聯合處理電解鋁廢陰極炭塊的方法，其特征在于，步驟(2)中，所述堿性溶液中溶質為NaOH、KOH或RbOH中的一種。

7.如權利要求1～3任一項所述的一種超聲波堿浸和加壓酸浸聯合處理電解鋁廢陰極炭塊的方法，其特征在于，步驟(3)中，所述炭精粉與酸性溶液的質量體積比為1：3～7，所述質量體積比的單位為g：mL。

8.如權利要求1～3任一項所述的一種超聲波堿浸和加壓酸浸聯合處理電解鋁廢陰極炭塊的方法，其特征在于，步驟(3)中，所述酸性溶液中溶質為HCl、H₂SO₄或H₃PO₄中的一種或多種。

9.如權利要求1～3任一項所述的一種超聲波堿浸和加壓酸浸聯合處理電解鋁廢陰極炭塊的方法，其特征在于，步驟(3)中，所述加壓酸浸在高壓反應釜中通入惰性氣體進行。

10.如權利要求9所述的一種超聲波堿浸和加壓酸浸聯合處理電解鋁廢陰極炭塊的方法，其特征在于，所述惰性氣體為氮氣、氬氣或氦氣中的一種。