[發(fā)明專利]一種利用鋁灰渣制備鋁電解陽(yáng)極防氧化涂料的裝置與方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810357576.1
• 申請(qǐng)日: 2018-04-20
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108441004B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-05-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 賀永東;孫郅程
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 新疆大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): C09D1/00
• 分類(lèi)號(hào): C09D1/00;C09D1/10;C09D7/61;C25C3/12
• 代理公司: 中國(guó)有色金屬工業(yè)專利中心 11028
• 代理人: 范威

本發(fā)明專利公開(kāi)了一種利用鋁灰渣制備鋁電解陽(yáng)極防氧化涂料的裝置與方法，其特征在于，所述裝置包括鋁灰渣電解槽、鈦銥陽(yáng)極、密封槽罩、氨氣?氯氣?氟回收系統(tǒng)、鈦釕陰極、鋁灰渣儲(chǔ)料?上料系統(tǒng)、電解槽補(bǔ)水系統(tǒng)、未溶鋁?氧化鋁?氧化硅?氧化鐵沉淀排放口、電解產(chǎn)物偏鋁酸鈉?偏鋁酸鉀溶液排放?蒸餾?脫水系統(tǒng)；所述的方法為利用廢棄的鋁灰渣為原料，回收利用鋁灰渣中鋁、氧化鋁、氯鹽、氟鹽資源，實(shí)現(xiàn)廢棄、污染環(huán)境的鋁灰渣資源化的目的。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及鋁電解碳素陽(yáng)極防護(hù)與廢棄鋁灰資源綜合利用領(lǐng)域，尤其涉及一種利用鋁灰渣制備鋁電解陽(yáng)極防氧化涂料的裝置與方法。

背景技術(shù)

鋁電解是以碳素材料為陽(yáng)極的熔鹽電解過(guò)程，目前，每生產(chǎn)一噸金屬鋁，理論上需要消耗碳素材料333.3kg，碳素材料實(shí)際消耗在450kg/t鋁左右。陽(yáng)極在使用過(guò)程中脫粒、掉塊與氧化燃燒是造成碳素材料消耗增加的主要原因。其中，陽(yáng)極氧化燃燒損耗是由于炭塊裸露于大氣環(huán)境，高溫碳素與空氣中的氧、二氧化碳發(fā)生氧化反應(yīng)造成碳素消耗。鋁電解溫度在960℃左右，鋁電解生產(chǎn)期間，因陽(yáng)極碳素材料直接裸露在大氣環(huán)境中，高溫碳素材料與空氣中的氧氣接觸、氧化、燃燒，造成碳素材料空耗，是影響碳素材料消耗高于理論消耗的重要原因。經(jīng)過(guò)測(cè)算，每生產(chǎn)一噸鋁，因陽(yáng)極氧化造成碳素材料消耗增加值約為10-20kg/tAl，按我國(guó)年產(chǎn)電解鋁量3300萬(wàn)噸測(cè)算，因陽(yáng)極與空氣接觸，引起陽(yáng)極氧化、燃燒所造成的碳素材料消耗增加值約為49.5萬(wàn)噸。

鋁灰渣是鋁及鋁合金熔鑄過(guò)程中的副產(chǎn)物，2016年,我國(guó)鋁及鋁合金熔鑄過(guò)程中，大約附產(chǎn)鋁灰渣446萬(wàn)噸。鋁灰渣的化學(xué)組分為：金屬鋁、氟鹽、氯鹽、氧化鋁、氮化鋁、碳化鋁以及硅、鐵、鎂、錳、鋅、銅等金屬氧化物。目前，國(guó)內(nèi)外對(duì)鋁灰渣的回收利用僅停留在回收利用一次鋁灰渣中的塊狀金屬鋁的階段，占鋁灰渣質(zhì)量約20%的微細(xì)金屬鋁顆粒，占鋁灰渣質(zhì)量約40%-50%的氧化鋁資源，仍為得到有效回收利用。這一部分鋁灰渣資源往往被填埋或者廢棄處理，既浪費(fèi)了資源，又污染了環(huán)境。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的就是針對(duì)上述已有技術(shù)存在的不足，提供一種利用鋁灰渣制備鋁電解陽(yáng)極防氧化涂料的裝置與方法。

上述目的是通過(guò)下述方案實(shí)現(xiàn)的：

一種利用鋁灰渣制備鋁電解陽(yáng)極防氧化涂料的裝置與方法，其特征在于，所述的一種利用鋁灰渣制備鋁電解陽(yáng)極防氧化涂料配方組分包括熟石灰、鋁酸鈣、鋁灰渣水溶液水解-電解-堿溶-脫水后干物質(zhì)（即偏鋁酸鈉-偏鋁酸鉀）、氧化鋁、三聚磷酸鈉。

一種利用鋁灰渣制備鋁電解陽(yáng)極防氧化涂料的裝置與方法，其特征在于，一種利用鋁灰渣制備鋁電解陽(yáng)極防氧化涂料配方質(zhì)量百分比組成為：（3%-15%）熟石灰+（10%-25%）鋁酸鈣+鋁灰渣水溶液水解-電解-堿溶-脫水后干物質(zhì)（15%-70%）+（1%-3%）三聚磷酸鈉+余量為工業(yè)氧化鋁。

一種利用鋁灰渣制備鋁電解陽(yáng)極防氧化涂料的裝置與方法，其特征在于，所述的一種利用鋁灰渣制備鋁電解陽(yáng)極防氧化涂料方法，其制備過(guò)程可以分兩個(gè)階段，第一階段為鋁灰渣水溶-水解-電解與備料處理，第二階段為配料與利用鋁灰渣制備鋁電解陽(yáng)極防氧化涂料階段。

一種利用鋁灰渣制備鋁電解陽(yáng)極防氧化涂料的裝置與方法，其特征在于，所述的第一階段鋁灰渣水溶-水解-電解與備料處理裝置包括鋁灰渣電解槽（1）、鈦銥陽(yáng)極（2）、密封槽罩（3）、氨氣-氯氣-氟回收系統(tǒng)（4）、鈦釕陰極（5）、鋁灰渣儲(chǔ)料-上料系統(tǒng)（6）、電解槽補(bǔ)水系統(tǒng)（8）、未溶鋁-氧化鋁-氧化硅-氧化鐵沉淀排放口（10）、電解產(chǎn)物偏鋁酸鈉-偏鋁酸鉀溶液排放-蒸餾-脫水系統(tǒng)（12）?。

一種利用鋁灰渣制備鋁電解陽(yáng)極防氧化涂料的裝置與方法，其特征在于，電解槽（1）的上部設(shè)置有鋁灰渣儲(chǔ)料-上料系統(tǒng)（6），待處理的鋁灰渣（7）暫儲(chǔ)于鋁灰渣儲(chǔ)料-上料系統(tǒng)（6）中。