專利名稱：一種同時回收電解鋁廢渣中冰晶石和碳粉的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于鋁化工和環(huán)保技術(shù)領(lǐng)域，具體地說是一種同時回收電解鋁廢渣中冰晶石和碳粉的方法，解決電解鋁廢渣對環(huán)境的污染和廢渣回收利用問題。
背景技術(shù)：
電解鋁廢渣包括電解槽廢陰極料渣、廢陰極炭塊、陰極糊、陽極糊、電解鋁時撈出的浮渣以及沾附有陰極糊的槽壁耐火材料等。據(jù)測算，每生產(chǎn)一噸鋁會產(chǎn)出10-20Kg廢渣，就以貴州為例，年產(chǎn)廢渣10萬噸以上，這些廢渣由于是含氟廢渣，又不能以簡單的方式回收，目前主要采取堆存填埋進(jìn)行處理。對環(huán)境造成嚴(yán)重污染，并造成大量資源浪費(fèi)，通過分析得知，在這些廢渣中，主要成分是冰晶石(Na3AlF6)和石墨碳素，其次有少量的A1203、Fe2O3、碳化鋁、碳化硅等。為了利用鋁廠電解鋁含氟廢渣回收冰晶石，發(fā)明專利申請《電解鋁含氟廢渣回收冰晶石的方法》申請?zhí)?00910064312.8，方法介紹以含氟廢渣和氫氟酸為原料反應(yīng)制得冰晶石產(chǎn)品的方法；發(fā)明專利申請《一種電解鋁含氟廢渣生產(chǎn)冰晶石的方法》申請?zhí)?01010591904.8方法介紹以電解鋁含氟廢渣和濃硫酸和氫氟酸為原料反應(yīng)制得冰晶石產(chǎn)品的方法；為了利用電解鋁含氟廢渣回收碳粉，發(fā)明專利申請《一種電解鋁廢陰極料渣高溫煅燒方法》申請?zhí)?01210511925.3 ;發(fā)明專利申請《一種電解鋁廢陰極料渣高溫煅燒方法》申請?zhí)?01210512011.9，方法介紹通過浮選分離出碳粉，磁選除鐵，煅燒除氟除硫得高純碳粉。從上述專利申請可知，任何一種方法都不是一種簡單可行的回收冰晶石和碳粉的方法，需要較大的資金投入和設(shè) 備裝置。上述發(fā)明對微小個體投資者而言，投入都是令人望而卻步的，因此本發(fā)明申請人經(jīng)過長期的探索和實(shí)驗(yàn)，發(fā)明了一種簡單可行的回收電解鋁廢渣中冰晶石和碳粉的新方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于發(fā)明一種簡單可行，不需要較大資金和設(shè)備投入的回收電解鋁廢渣中冰晶石和碳粉的新方法。一種回收電解鋁廢渣中冰晶石和碳粉的方法，其特征是選取電解鋁廢渣粉碎成廢渣粉料，拌入煤油、乙醇和水配制成漿料，將漿料加入到含硅酸鈉(Na2 *nSi02)和鋁酸鈉(NaAlO2)的水溶液中，經(jīng)攪拌靜置分上中下三層，取上層碳質(zhì)漂浮物離心脫水、洗滌后取樣分析，合格后干燥得到碳粉，取下層沉淀過濾、洗滌、取樣分析、合格后得冰晶石，中層為含硅酸鈉和鋁酸鈉的水溶液，循環(huán)利用。漿料組份重量比為:廢渣粉料:水:煤油:乙醇=40: 50: 6: 3 5 水溶液組份重量比為:硅酸鈉:鋁酸鈉:水=10: 20: 50 70
漿料與水溶液重量比為:漿料:水溶液=40: 50 70
上述廢渣粉料的粒度不得低于70目，即全部通過70目篩網(wǎng)。選取的電解鋁廢渣為廢陰極料渣，廢陰極炭塊，陰極糊，電解鋁時撈出的浮渣。在電解鋁時，在電解槽清理中往往會清理出一些沾附有陰極糊的爐壁耐火材料，這些耐火材料在破碎前應(yīng)當(dāng)剔除，另外被泥土覆蓋掩埋過的電解鋁廢渣也不適用于本方法。本發(fā)明方法回收的碳粉，經(jīng)分析符合碳素車間電極質(zhì)量技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，可返回碳素車間重做電極使用，所得冰晶石經(jīng)分析合格者，返回電解鋁車間重新使用。利用本發(fā)明方法，電解鋁廢渣中冰晶石回收率達(dá)到98%，碳素回收率達(dá)到99%。由于電解鋁生產(chǎn)過程中，鋁中雜質(zhì)很難去除，因此，為保證正常生產(chǎn)，電解液要保持高的潔凈度和原料純度，所用原料冰晶石、氧化鋁都是經(jīng)過提純和人工加工的，因此電解鋁廢渣中一般不會有太多的雜質(zhì)，經(jīng)本發(fā)明分離回收的碳素和冰晶石一般可以直接返回車間使用，如果經(jīng)分析不合符回收質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步純化所需原材料也比現(xiàn)有技術(shù)一開始就使用強(qiáng)酸將全部廢渣粉溶解節(jié)約得多。冰晶石和碳粉的進(jìn)一步提純方法，可根據(jù)具體所含雜質(zhì)的成份和數(shù)量采用不同的方法，在現(xiàn)有技術(shù)中都能找到，這里不再贅述。上層碳質(zhì)漂浮物離心脫水得到的水溶液，靜置后分上下兩層，其上層煤油回收用于配制漿料，其下層即為含硅酸鈉和鋁酸鈉的水溶液，回收使用，水洗液可用于配制漿料。取中層含硅酸鈉和鋁酸鈉的水溶液分離劑循環(huán)使用時，因已含有乙醇，再配制漿料時應(yīng)減少乙醇用量。本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn):
1、通過物理手段實(shí)現(xiàn)了電解鋁廢渣中各成份的分離，利用乙醇作分散劑，將粉料分散在水溶液中，用煤油作為捕收劑，附著碳粉漂浮于水溶液上層，用含硅酸鈉和鋁酸鈉的水溶液作分離劑，將冰晶石沉淀和碳粉完全分開。2、本發(fā)明不需要較大的資金投入，不需要貴重的儀器設(shè)備，操作簡單方便，回收成本低，特別適用于個體戶開發(fā)。3、原料循環(huán) 利用，不產(chǎn)生二次污染，既達(dá)到了廢物回收利用，又減少了氟污染，保護(hù)了環(huán)境，還節(jié)約了氟資源，具有較大的社會效益，經(jīng)濟(jì)效益。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例，按下列步驟進(jìn)行:
1、選取電解鋁廢渣中的陰極料渣，廢陰極炭塊，陰極糊，電解鋁時撈出的浮渣，并用人工方法將爐壁耐火材料和碳化硅材料從電解鋁廢渣中剔除；
2、將選取的電解鋁廢渣粉碎，過70目篩網(wǎng)得到粉料；
3、按重量比取粉料40Kg，水50Kg，煤油6Kg和乙醇4Kg配制成漿料A;
4、按重量比取硅酸鈉10Kg，鋁酸鈉20Kg，溶解于70Kg水中，配制成水溶液B，稱為分離
劑；
5、取40Kg漿料A加入到60Kg水溶液B中，攪拌2分鐘，靜置5—10分鐘，待物料完全分為上、中、下三層，上層碳質(zhì)漂浮物，下層冰晶石沉淀，中層水溶液為分離劑；
6、取上層碳質(zhì)漂浮物離心脫水、洗滌后取樣分析，合格后干燥得到碳粉，離心脫水液靜置分上下兩層，其上層為煤油回收后繼續(xù)配制漿料，其下層為水溶液B，回收使用；
7、取下層冰晶石沉淀、過濾、水洗、取樣分析、合格后得冰晶石；
8、取中層含硅酸鈉和鋁酸鈉的水溶液B，循環(huán)利用。
權(quán)利要求
1.一種同時回收電解鋁廢渣中冰晶石和碳粉的方法，其特征是選取電解鋁廢渣，粉碎成廢渣粉料，拌入煤油、乙醇和水配制成的漿料，將漿料加入到含硅酸鈉和鋁酸鈉的水溶液中，經(jīng)攪拌靜置分上中下三層，取上層碳質(zhì)漂浮物離心脫水、洗滌后取樣分析，合格后干燥得到碳粉，取下層沉淀過濾、洗滌、取樣分析、合格后得冰晶石；中層分離劑為含硅酸鈉和鋁酸鈉的水溶液，循環(huán)利用； 漿料組份重量比為:廢渣粉料:水:煤油:乙醇=40: 50: 6: 3 5 水溶液組份重量比為:硅酸鈉:鋁酸鈉:水=10: 20: 50 70 漿料與水溶液重量比為:漿料:水溶液=40: 50 70。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種同時回收電解鋁廢渣中冰晶石和碳粉的方法，其特征是廢渣粉料的粒度不得低于70目，即全部通過70目篩網(wǎng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種同時回收電解鋁廢渣中冰晶石和碳粉的方法，其特征是選取的電解鋁廢渣為廢陰極料渣，廢陰極炭塊，陰極糊，電解鋁時撈出的浮渣。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種同時回收電解鋁廢渣中冰晶石和碳粉的方法，其特征是所得碳粉經(jīng)分析合格者返回碳素車間重做電極使用；所得冰晶石經(jīng)分析合格者返回電解鋁車間重新使用。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種同時回收電解鋁廢渣中冰晶石和碳粉的方法，其特征是上層碳質(zhì)漂浮物離心脫水所得的水溶液，靜置后分上下兩層，其上層為煤油回收配制漿料，其下層為含硅酸鈉和鋁酸鈉的水溶液，回收使用。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種同時回收電解鋁廢渣中冰晶石和碳粉的方法，其特征是取中層含硅酸鈉和鋁酸鈉的水溶液分離劑循環(huán)使用時，已含有乙醇，再配制漿料時，應(yīng)減少乙醇用量。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種同時回收電解鋁廢渣中冰晶石和碳粉的方法，屬鋁化工和環(huán)保技術(shù)領(lǐng)域，本發(fā)明將電解鋁廢渣粉碎成粉料，拌入煤油、乙醇和水配制成的漿料，將漿料加入到含硅酸鈉和鋁酸鈉的水溶液中，經(jīng)攪拌靜置分上中下三層，取上層離心脫水洗滌干燥得碳粉，取下層沉淀過濾洗滌干燥得冰晶石，中層為含硅酸鈉和鋁酸鈉的水溶液，本發(fā)明不需要較大的資金投入，不需要貴重儀器設(shè)備，操作簡單方便，成本低，減少氟污染，保護(hù)環(huán)境，節(jié)約氟資源，具有較大的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益。
文檔編號C01F7/54GK103193256SQ201310147358
公開日2013年7月10日 申請日期2013年4月25日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月25日
發(fā)明者陳俊良, 駱相全 申請人:陳俊良