本發(fā)明涉及固體廢棄物資源化利用，具體涉及一種利用含氟廢料制備羥基氟化鋁和氟化鋁的方法。
背景技術：
1、現(xiàn)代鋁電解工藝主要在由電解原料氧化鋁，冰晶石為電解質，以及碳素陽極和陰極構成的現(xiàn)代電解槽中進行。電解質發(fā)揮著溶解氧化鋁并將其經(jīng)電解還原生產金屬鋁的作用。工業(yè)生產鋁過程中，為了控制鋁電解質一定的分子比，會不斷向鋁電解槽中添加氟化鋁原料。隨著氟化鋁不斷加入，鋁電解過程中不斷產生新的冰晶石，勢必造成大量過剩電解質。過剩電解質主要成分為na3alf6、alf3、naf、caf2。隨著鋁產能提升，每噸原鋁生產含氟電解質40kg計算，我國鋁電解工業(yè)年均產生140萬噸含氟電解質。這些物料只能進行物理空間堆積，如處置不當還會給環(huán)境帶來很大的污染風險。將這些含氟物料是可以回收利用價值的二次資源，如何通過合適的工藝進行有效處理含氟廢電解質，是目前亟待解決的問題。
2、目前，國內對于含氟廢電解質已有一定的研究基礎。例如，cn108754543a公開了一種炭渣與鋁電解質分離方法，將1mol/l濃度的酸液與炭渣在攪拌和加熱的條件下進行中和反應，當ph小于5，氟離子浸出率高于94％時，浸出結束，得到浸出溶液；將浸出液進行過濾，得到濾渣與濾液，濾渣經(jīng)過洗滌、烘干得到炭渣產品；向所得濾液中加入鹽溶液進行沉氟；沉氟溶液進行過濾，得到濾渣與濾液，濾渣經(jīng)洗滌后、烘干得到堿式氟化鋁產品，得到的濾液用于配制酸液。cn108728867a公開了一種鋁電解廢陰極炭塊無害化分離方法，將鋁電解廢舊陰極炭塊進行破碎、篩分，得到炭塊顆粒；將炭塊顆粒放入1mol/l濃度的酸液在加熱與攪拌條件下進行浸出，得到浸出溶液，將浸出溶液進行過濾，分離出濾液和濾渣，所述濾渣經(jīng)過洗滌、烘干，得到碳粉產品；在上述濾液中加入鹽溶液進行沉氟，得到沉氟溶液并進行過濾，分離出濾液和濾餅，所述濾餅經(jīng)洗滌、烘干，得到堿式金屬氟化物產品。cn108677020a公開了一種將廢鋁電解質無害化及資源化處理方法，將廢鋁電解進行破碎、篩分，得到鋁電解質顆粒；配置1mol/l濃度的酸液和1mol/l濃度的鋁鹽溶液，將鋁電解質顆粒放入配置的酸液在加熱與攪拌條件下進行浸出，控制溶液ph小于5，當氟離子浸出率高于94％時，浸出結束，過濾雜質，得到浸出溶液；向得到的浸出溶液加入配置鋁鹽溶液，加熱并攪拌，控制al3+/na+大于0.3，溶液中產生沉淀時，將溶液進行過濾，得到濾渣與濾液，濾渣經(jīng)過洗滌，烘干，得到堿式氟化鋁產品并將得到濾液蒸發(fā)結晶，得到鈉鹽產品。cn111690823a公開了一種鋁電解槽用氟化鋁的制備方法，將富鋰鉀鋁電解質浸出液加堿調節(jié)ph，并控制al3+、f-、oh-比例進行沉淀反應，反應溫度為20～110℃，反應時間20～120min，得到一定量的沉淀，所得沉淀產物在350～650℃煅燒1～3h，即可得到無水氟化鋁。cn109759423a公開了一種鋁電解碳渣的綜合利用方法，將鋁電解廢棄炭渣進行破碎、篩分和球磨后進行浮選，以水玻璃作為抑制劑，煤油為捕捉劑，得到炭；從浮選槽底流排出的電解質經(jīng)過濾，得到濾出物；濾出物中加入含hno3和al(no3)3的混合溶液，在60～65℃下反應1～1.5h，得到固液混合物；固液混合物進行固液分離，得到濾渣，濾渣用高濃度氫氟酸溶液浸出，固液分離，得到alf3。
3、上述專利均采用酸浸，過濾后加鹽溶液沉氟，進行氟離子回收，得到的鈉鹽均是可溶性物質，可溶性鈉鹽作為雜質很難徹底清除。大多數(shù)產品的國標要求把鈉含量作為重要的限制性指標。以氟化鋁為例，國標gbt-4292-2017最低等級鈉含量要求小于0.6％，更優(yōu)級品要求小于0.3％。然而，參照上述專利的試驗條件制備的堿式氟化鋁中鈉含量偏高(3～7wt％)，除鈉效果不佳。
技術實現(xiàn)思路
1、有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種利用含氟廢料制備羥基氟化鋁和氟化鋁的方法。按照本發(fā)明提供的方法制備的羥基氟化鋁和氟化鋁中鈉含量均小于0.45wt％，鈉含量低。
2、為了實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供以下技術方案：
3、本發(fā)明提供了一種利用含氟廢料制備羥基氟化鋁的方法，包括以下步驟：
4、將含氟廢料粉末和氯化鋁-稀鹽酸混合溶液第一混合，進行浸出，固液分離，得到浸出液；
5、將所述浸出液的ph值調節(jié)至3.5～6，進行陳化，固液分離，得到羥基氟化鋁粗品；
6、將所述羥基氟化鋁粗品與氯化鋁水溶液第二混合，固液分離，得到羥基氟化鋁純品。
7、優(yōu)選的，所述含氟廢料粉末中氟含量≥26wt％；
8、所述氯化鋁-稀鹽酸混合溶液中稀鹽酸的ph值為1～2，氯化鋁的濃度為15～500g/l；
9、所述含氟廢料粉末與氯化鋁-稀鹽酸混合溶液的固液比為70～90g：1l。
10、優(yōu)選的，所述浸出的溫度為40～90℃，時間為1.5～3.5h。
11、優(yōu)選的，所述ph值調節(jié)采用的堿液包括氫氧化鈉水溶液或鋁酸鈉水溶液；所述堿液的加入方式為滴加；所述滴加的溫度為40～90℃。
12、優(yōu)選的，所述陳化的溫度為40～80℃，時間為30～60min。
13、優(yōu)選的，所述氯化鋁水溶液的濃度為14～80g/l。
14、優(yōu)選的，所述第二混合的溫度為40～80℃，時間為30～60min。
15、本發(fā)明還提供了一種利用含氟廢料制備氟化鋁的方法，包括以下步驟：將上述技術方案所述方法制得的羥基氟化鋁純品與氫氟酸水溶液混合，進行酸化，固液分離，將所得固體組分進行煅燒，得到氟化鋁。
16、優(yōu)選的，所述氫氟酸水溶液的質量濃度為18～32％；
17、所述酸化的溫度為70～80℃，時間為1～2.5h。
18、優(yōu)選的，所述煅燒的溫度為750～950℃，保溫時間為15～20s。
19、本發(fā)明將含氟廢料粉末、氯化鋁-稀鹽酸混合溶液第一混合，浸出并溶解含氟廢料，通過固液分離將酸不溶性雜質除去，得到浸出液；將所述浸出液的ph值調節(jié)至3.5～6，該ph值為羥基氟化鋁生成終點，并通過陳化高效沉降氟元素，通過固液分離將堿不溶性雜質除去，將所得羥基氟化鋁粗品(羥基氟化鋁和少量鈉鹽)利用氯化鋁水溶液進行洗滌，將少量鈉鹽溶解于溶液中，通過固液分離除去，得到羥基氟化鋁純品。本發(fā)明提供的方法，能夠高效回收含氟廢料中的氟元素，且有效去除含鈉雜質，所得羥基氟化鋁純度高。而且，本發(fā)明提供的方法，操作簡單，工藝簡單，實現(xiàn)了含氟廢料的高效資源化利用。
20、本發(fā)明利用氫氟酸溶液將羥基氟化鋁純品進行酸化后煅燒，制備得到的氟化鋁中鈉含量低，氟化鋁純度高、流動性好，該氟化鋁產品的指標優(yōu)于目前國標干法氟化鋁產品質量。
1.一種利用含氟廢料制備羥基氟化鋁的方法，包括以下步驟：
2.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，所述含氟廢料粉末中氟含量≥26wt％；
3.根據(jù)權利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述浸出的溫度為40～90℃，時間為1.5～3.5h。
4.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，所述ph值調節(jié)采用的堿液包括氫氧化鈉水溶液或鋁酸鈉水溶液；所述堿液的加入方式為滴加；所述滴加的溫度為40～90℃。
5.根據(jù)權利要求1或4所述的方法，其特征在于，所述陳化的溫度為40～80℃，時間為30～60min。
6.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，所述氯化鋁水溶液的濃度為14～80g/l。
7.根據(jù)權利要求1或6所述的方法，其特征在于，所述第二混合的溫度為40～80℃，時間為30～60min。
8.一種利用含氟廢料制備氟化鋁的方法，包括以下步驟：
9.根據(jù)權利要求8所述的方法，其特征在于，所述氫氟酸水溶液的質量濃度為18～32％；
10.根據(jù)權利要求8所述的方法，其特征在于，所述煅燒的溫度為750～950℃，保溫時間為15～20s。