[發(fā)明專利]一種電解鋁廢舊陰極碳?jí)K綜合回收方法在審
| 申請(qǐng)?zhí)枺?/td> | 202310618203.6 | 申請(qǐng)日： | 2023-05-29 |
| 公開（公告）號(hào)： | CN116621198A | 公開（公告）日： | 2023-08-22 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 汪金良;李德偉;王厚慶;徐木財(cái) | 申請(qǐng)（專利權(quán)）人： | 江西鑫時(shí)代鋰業(yè)有限公司 |
| 主分類號(hào)： | C01D15/08 | 分類號(hào)： | C01D15/08;C01F7/54;C01F11/22;C01F5/28;C01B32/05;B09B3/70;B09B3/35;B09B3/38 |
| 代理公司： | 北京三聚陽光知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11250 | 代理人： | 周淑歌 |
| 地址： | 331100 江西省宜春市豐城市*** | 國省代碼： | 江西;36 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 電解鋁 廢舊 陰極 綜合 回收 方法 | ||
本發(fā)明涉及廢棄物回收領(lǐng)域，具體涉及一種電解鋁廢舊陰極碳?jí)K綜合回收方法，包括，S1，將破碎后的電解鋁廢舊陰極碳?jí)K與硫酸銨混合焙燒，浸出得到第一濾液和第一濾渣，其中，焙燒溫度為280?400℃，硫酸銨與電解鋁廢舊陰極碳?jí)K的質(zhì)量比為(0.3?0.5):1；S2，將第一濾液除鎂除鈣，得到第二濾液和第二濾渣；S3，將第二濾液除氟除鋁，得到第三濾液和第三濾渣；S4，將第三濾液沉鋰，得到第四濾渣和沉鋰母液；S5，將沉鋰母液中和，濃縮。本發(fā)明的回收方法簡(jiǎn)化了回收步驟外，實(shí)現(xiàn)了有價(jià)元素的全面回收，無需排放廢水。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及廢棄物回收領(lǐng)域，具體涉及一種電解鋁廢舊陰極碳?jí)K綜合回收方法。
背景技術(shù)
電解鋁采用冰晶石-氧化鋁熔鹽電解法，以碳素材料分別為陰陽兩極，經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)行，陰陽兩極的碳素受到電解質(zhì)液的侵蝕遭到嚴(yán)重破壞，成為固體廢棄物，陰極碳?jí)K富含了大量包括C、Na3AlF6、NaF、CaF2、Al2O3、MgF2以及LiF等有價(jià)元素，對(duì)其進(jìn)行安全處置和資源化回收利用已成為現(xiàn)階段電解鋁行業(yè)亟待解決的問題之一。
現(xiàn)有技術(shù)的方案，主要采用浮選和煅燒方法將陰極碳?jí)K中的碳元素進(jìn)行回收，煅燒的方式雖然能夠得到一定量的碳粉和電解質(zhì)，但步驟繁雜，且需額外添加大量的輔助劑，導(dǎo)致回收不充分，同時(shí)存在需要對(duì)固液廢棄物進(jìn)行后續(xù)處理的問題，浮選方法進(jìn)行回收的碳粉附著有氟化物等其他元素，因此無法將碳粉與其他有價(jià)元素進(jìn)行分離，既影響碳粉的純度，也造成有價(jià)元素的浪費(fèi)，尤其未能夠?qū)︿囋爻浞只厥铡?/p>
發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的電解鋁廢舊陰極碳?jí)K回收步驟繁雜，且有價(jià)元素回收不全面、純度低的缺陷，從而提供一種電解鋁廢舊陰極碳?jí)K綜合回收方法。
本發(fā)明提供一種電解鋁廢舊陰極碳?jí)K綜合回收方法，包括如下步驟：S1，將破碎后的電解鋁廢舊陰極碳?jí)K與硫酸銨混合焙燒，浸出，過濾得到第一濾液和第一濾渣，其中，焙燒溫度為280-400℃，硫酸銨與電解鋁廢舊陰極碳?jí)K的質(zhì)量比為(0.3-0.5):1；S2，將第一濾液除鎂除鈣，得到第二濾液和第二濾渣；S3，將第二濾液除氟除鋁，得到第三濾液和第三濾渣；S4，將第三濾液沉鋰，得到第四濾渣和沉鋰母液；S5，將沉鋰母液中和，濃縮。
可選的，步驟S1中，焙燒時(shí)間0.5-3h。所述浸出的處理步驟包括，將焙燒后混合物破碎，與水混合，攪拌，過濾，其中，破碎后的焙燒混合物與水的液固比為1-5mL/g，浸出溫度50-90℃，浸出時(shí)間10-60min，攪拌速率150-450r/min。
步驟S2中，除鎂除鈣的方法包括，將第一濾液與氟化物混合，并控制反應(yīng)液的pH為3.5-4.5，其中，第一濾液與氟化物混合時(shí)的攪拌速率150-300r/min，混合溫度20-40℃，其中，所述第一濾液中的鈣離子與鎂離子的總摩爾數(shù)與氟化物中氟離子的摩爾比為1:(2.2-2.4)。
步驟S3中，除氟除鋁的方法包括，向第二濾液注入鋁鹽，攪拌，控制反應(yīng)液的pH為4.5-6，溫度為20-80℃，其中，攪拌速率為100-300r/min，攪拌時(shí)間為0.5-3h，其中，鋁離子與氟離子的摩爾比為1:(3-6)。
可選的，所述鋁鹽為硫酸鋁、硝酸鋁、氯化鋁中的至少一種。
可選的，所述氟化物為氟化鈉、氟化鉀、氟化鋰中的至少一種。
可選的，堿溶液為氫氧化鈉、氫氧化鉀和氫氧化鋰中的至少一種。
步驟S4中，沉鋰的方法包括，將沉鋰母液與碳酸鈉混合反應(yīng)，其中，沉鋰母液中的鋰離子與碳酸鈉的摩爾比為2：(1.1-1.28)，反應(yīng)溫度80-100℃，混合反應(yīng)的攪拌速率為100-300r/min，反應(yīng)時(shí)間0.5-2h。
本發(fā)明技術(shù)方案，具有如下優(yōu)點(diǎn)：
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