專利名稱：：電解鋁含氟廢渣的提純方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種電解鋁含氟廢渣的提純方法，屬于化工生產(chǎn)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
：鋁用無機(jī)氟化鹽產(chǎn)品主要有冰晶石、氟化鋁，其作為鋁電解的助熔劑，起到降低熔點(diǎn)、節(jié)能降耗的作用，是鋁工業(yè)必不可少的主要原材料。近年來隨著我國加入WTO以及電解鋁工業(yè)的迅猛發(fā)展，世界范圍內(nèi)對(duì)冰晶石和氟化鋁的需求量越來越大。冰晶石是一種堿金屬的氟鋁酸鹽，也稱氟鋁酸鈉，其分子式為Na3AlF6，微溶于水，呈酸性反應(yīng)，遇硫酸既分解。冰晶石做為一種化工產(chǎn)品，主要用于冶煉金屬鋁的助溶劑，還可作為農(nóng)作物的殺蟲劑，搪瓷乳白劑以及玻璃和搪瓷生產(chǎn)用的遮光劑和助溶劑。天然冰晶石礦儲(chǔ)量很少，目前使用的冰晶石大都是人工合成的，現(xiàn)有冰晶石的生產(chǎn)方法主要有粘土鹽鹵法，氟鋁酸純堿法，氟硅酸鈉法和氫氟酸、鋁酸鈉法等。絕大多數(shù)氟化鹽中氟的來源主要由螢石和磷礦石提供，而螢石和磷礦石屬于不可再生資源，尤其螢石作為一種發(fā)展原子能工業(yè)的重要戰(zhàn)略資源，蘊(yùn)藏量有限，各國都非常重視對(duì)螢石資源的保護(hù)，甚至采取大量進(jìn)口螢石的政策進(jìn)行儲(chǔ)備。我國螢石資源儲(chǔ)量居世界第一位，作為不可再生的重要戰(zhàn)略資源，我國在2003年開始限制螢石采礦證的頒發(fā)，對(duì)出口實(shí)行限額許可制度，使得螢石價(jià)格上漲且采購困難。隨著世界范圍內(nèi)螢石資源的日益匱乏，導(dǎo)致無機(jī)氟化工行業(yè)尋求其他氟資源成為必然趨勢(shì)。積極尋找新的氟資源，鼓勵(lì)氟資源的循環(huán)利用是國家大力支持的產(chǎn)電解鋁是冰晶石的最大用戶，在生產(chǎn)過程中會(huì)產(chǎn)生含氟廢渣，其內(nèi)約含30%的冰晶石，1%的氧化鋁，1%的氧化鈣，其余為炭粒、石墨碳素、碳化鋁和硅鐵氧化物等雜質(zhì)，因含氟廢渣中雜質(zhì)含量過髙，以往都是采用堆棄的方法，炭渣中含有30%冰晶石，冰晶石含有55%的氟，因此采用堆棄的方法即對(duì)環(huán)境造成了污染，又使大量的氟被浪費(fèi)掉。目前工業(yè)化生產(chǎn)只是粗選，粗選出的冰晶石主含量較低，而含碳量及雜質(zhì)含量較高；且浮選出的冰晶石與炭渣和母液分離不徹底，造成冰晶石提純率較低，只能達(dá)到7075%，另外，還存在有勞動(dòng)強(qiáng)度大、效率低、成本高等缺點(diǎn)。
發(fā)明內(nèi)容針對(duì)上述問題，本發(fā)明目的在于提供一種電解鋁含氟廢渣的提純方法，以將碳和石墨從含氟廢渣中分離出來，降低含氟廢渣中的雜質(zhì)含量。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案采用了一種電解鋁含氟廢渣的提純方法，包括以下步驟(1)破碎、研磨，先將電解鋁含氟廢渣中體積較大、易于識(shí)別的雜質(zhì)分揀出；然后將分揀后的含氟廢渣破碎，并進(jìn)行球磨；(2)浮選，將球磨后的含氟廢渣先經(jīng)過粗選，粗選后碳和石墨及夾帶出來的部分冰晶石物質(zhì)被浮選機(jī)的刮板刮出；對(duì)粗選后的碳和石墨及夾帶出來的部分冰晶石物質(zhì)進(jìn)行精選及掃選，上部得到炭質(zhì)精礦料漿，下部為冰晶石精礦料漿。(3)將得到的炭質(zhì)精礦料漿和冰晶石精礦料漿進(jìn)行過濾及干燥，炭質(zhì)精礦料漿過濾及干燥后得到的濾渣外賣；冰晶石精礦料漿干燥后得到冰晶石產(chǎn)C3叫o步驟(1)具體為先將人工揀選的電解鋁含氟廢渣中體積較大、易于識(shí)別的破磚塊、石、砂、生活廢棄物及工業(yè)雜質(zhì)等；然后將人工揀選過的含氟廢渣送入破碎機(jī)，破碎至直徑為l一5cm，破碎后的含氟廢渣送入振動(dòng)給料機(jī)；給料機(jī)中的含氟廢渣用水或母液配成膏狀與煤油一同加入球磨機(jī)中進(jìn)行球磨，球磨得到-20_300目的細(xì)粉。所述的煤油加入量為(110)X10—3份/份含氟廢渣。步驟(2)具體為(a)粗選，球磨后的含氟廢渣進(jìn)入浮選機(jī)時(shí)，加入水(以后用母液)配成2550%的料漿，配料漿的同時(shí)，連續(xù)滴加浮選劑；粗選后碳和石墨隨著泡沫上浮，被浮選機(jī)的刮板刮出，用泵打入碳漿調(diào)濃槽；(b)精選、掃選，粗選時(shí)底部為已經(jīng)分離出碳、石墨后的料漿，主要含冰晶石產(chǎn)物，經(jīng)磁選機(jī)、砂漿泵打入冰晶石調(diào)濃貯槽；上部被刮出的含碳物質(zhì)以及夾帶出來的部分冰晶石物質(zhì)；精選是對(duì)含碳物質(zhì)以及夾帶出來的部分冰晶石物質(zhì)進(jìn)行再次浮選；精選出的上部物質(zhì)為含碳物質(zhì)以及夾帶出來的少量冰晶石物質(zhì)，底部為分離出碳、石墨后的料漿，其主要成分也為含冰晶石產(chǎn)物，經(jīng)磁選機(jī)、砂漿泵打入貯槽；將上部的含碳物質(zhì)進(jìn)行掃選；依次進(jìn)行閉路循環(huán)，最后，浮選機(jī)上部浮選出炭質(zhì)精礦料漿，用泵打入碳漿調(diào)濃槽；底部為冰晶石精礦料漿，經(jīng)磁選機(jī)、砂漿泵用泵打入冰晶石調(diào)濃貯槽。粗選時(shí)加入的浮選劑為2號(hào)松醇油。2號(hào)松醇油的加入量為(15)X10—3份/份含氟廢渣。所述的分散劑為六偏磷酸鈉，其加入量為(15)X10"份/份含氟廢渣，以提高氟的回收率所述的精選的過程中加入的分散劑量為a3)xio—3份/份含氟廢渣；加入浮選劑的量為(13)XIO—3份/份含氟廢渣。步驟(3)具體為將碳漿調(diào)濃槽中的料漿用泵打入壓濾機(jī)進(jìn)行過濾，過濾后清液進(jìn)入循環(huán)貯槽，備用，濾渣外賣；將冰晶石貯槽中的料漿用泵打入臥螺離心機(jī)，經(jīng)離心過濾后，清液進(jìn)入循環(huán)貯槽，備用，固體軟膏經(jīng)閃蒸千燥機(jī)干燥后即得冰晶石產(chǎn)品；過濾出的清液全部閉路循環(huán)。采用本發(fā)明的方法，使提純后的渣滿足鋁電解的要求，能夠返回電解鋁重新利用。本發(fā)明的方法使浮選后的冰晶石與炭渣和母液分離完全，冰晶石的回收率達(dá)95%以上，具有勞動(dòng)強(qiáng)度小、效率高、成本低、質(zhì)量好等優(yōu)點(diǎn)。另外，本發(fā)明提純過程中涉及到的過濾后的上清液均返回進(jìn)行循環(huán)使用，大大降低了生產(chǎn)成本。本發(fā)明的方法工藝簡單，設(shè)備投資成本低，控制調(diào)節(jié)方便，勞動(dòng)力需求低，生產(chǎn)成本低，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定可靠，收率高，安全環(huán)保，能連續(xù)式規(guī)模化生產(chǎn)，并且實(shí)現(xiàn)了氟資源循環(huán)利用，節(jié)約了國家寶貴的螢石資源，也有利于電解鋁降低自身消耗，緩解堆棄含氟廢渣帶來的環(huán)境污染,符合國家發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)，建設(shè)資源節(jié)約型和環(huán)境友好型社會(huì)的產(chǎn)業(yè)政策，具有一定的社會(huì)效益、環(huán)保效益和經(jīng)濟(jì)效益，易于推廣應(yīng)用。利用本發(fā)明的方法提純的冰晶石產(chǎn)品質(zhì)量分析結(jié)果化學(xué)成分％牌號(hào)不小于不大于FA]NaSi02SO/-Ca0PAH20灼減8<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>圖l為本發(fā)明的工藝流程圖。具體實(shí)施方式實(shí)施例1如圖1所示，本發(fā)明的方法具體包括以下步驟(1)破碎、研磨，具體為(a)人工揀選電解鋁含氟廢渣中體積較大、易于識(shí)別的破磚塊、石、砂、生活廢棄物及工業(yè)雜質(zhì)等；(b)將人工揀選過的含氟廢渣送入圓錐破碎機(jī)，破碎至直徑約3cm;破碎后的含氟廢渣經(jīng)斗式提升機(jī)送入振動(dòng)給料機(jī)；(c)給料機(jī)中的含氟廢渣用水或母液(第一次用自來水，以后用母液)配成膏狀與煤油同時(shí)進(jìn)入球磨機(jī)進(jìn)行球磨，球磨得到一300目的細(xì)粉；每噸含氟廢渣需加入煤油3.0kg;(2)浮選，分為粗選和精選、掃選兩步(a)粗選，球磨后的含氟廢渣進(jìn)入浮選機(jī)時(shí)，加入水(以后用母液)配料漿至30%;配料漿的同時(shí)，連續(xù)滴加浮選劑，即2號(hào)松醇油，粗選后碳和石墨隨著泡沬上浮，被浮選機(jī)的刮板刮出，用泵打入碳漿調(diào)濃槽；粗選時(shí)可加入lkg的分散劑六偏磷酸鈉，使氟回收率有所提高；(b)精選、掃選，精選是在粗選分離的基礎(chǔ)上進(jìn)行的再次浮選，粗選時(shí)底部為已經(jīng)分離出碳、石墨后的料漿，主要含冰晶石產(chǎn)物，經(jīng)磁選機(jī)、砂漿泵打入冰晶石調(diào)濃貯槽；上部被刮出的含碳物質(zhì)以及夾帶出來的部分冰晶石物質(zhì)；精選主要是對(duì)這部分物質(zhì)進(jìn)行再次浮選；精選過程中，每噸含氟廢渣加入lkg的分散劑及浮選劑2#油lkg;精選出的上部物質(zhì)為含碳物質(zhì)以及夾帶出來的少量冰晶石物質(zhì)，底部為分離出碳、石墨后的料漿，其主要成分也為含冰晶石產(chǎn)物，經(jīng)磁選機(jī)、砂漿泵打入貯槽；將上部的含碳物質(zhì)進(jìn)行再次浮選為掃選。依次進(jìn)行閉路循環(huán)，最后，浮選機(jī)上部浮選出炭質(zhì)精礦料漿，用泵打入碳漿調(diào)濃槽；底部為冰晶石精礦料漿，經(jīng)磁選機(jī)、砂漿泵用泵打入冰晶石調(diào)濃貯槽；(3)炭質(zhì)精礦料漿和冰晶石精礦料漿的過濾及其干燥，(a)將碳漿調(diào)濃槽中的料漿用泵打入壓濾機(jī)進(jìn)行過濾，過濾后清液進(jìn)入循環(huán)貯槽，備用，濾渣外賣；(b)將冰晶石貯槽中的料漿用泵打入臥螺離心機(jī)，經(jīng)離心過濾后，清液進(jìn)入循環(huán)貯槽，備用，固體軟膏經(jīng)閃蒸干燥機(jī)干燥后即得冰晶石產(chǎn)品；(c)過濾出的清液全部閉路循環(huán)。實(shí)施例2如圖1所示，本發(fā)明的方法具體包括以下步驟(1)破碎、研磨，具體為(a)人工揀選電解鋁含氟廢渣中體積較大、易于識(shí)別的破磚塊、石、砂、生活廢棄物及工業(yè)雜質(zhì)等；(b)將人工揀選過的含氟廢渣送入圓錐破碎機(jī)，破碎至直徑約5cm;破碎后的含氟廢渣經(jīng)斗式提升機(jī)送入振動(dòng)給料機(jī)；(c)給料機(jī)中的含氟廢渣用水或母液(第一次用自來水，以后用母液)配成膏狀與煤油同時(shí)進(jìn)入球磨機(jī)進(jìn)行球磨，球磨得到一200目的細(xì)粉；每噸含氟廢渣需加入煤油10kg;(2)浮選，分為粗選和精選、掃選兩步(a)粗選，球磨后的含氟廢渣進(jìn)入浮選機(jī)時(shí)，加入水(以后用母液)配料漿至45%;配料漿的同時(shí)，連續(xù)滴加浮選劑，即2號(hào)松醇油，粗選后碳和石墨隨著泡沫上浮，被浮選機(jī)的刮板刮出，用泵打入碳漿調(diào)濃槽；粗選時(shí)可加入4kg的分散劑六偏磷酸鈉，使氟回收率有所提高；(b)精選、掃選，精選是在粗選分離的基礎(chǔ)上進(jìn)行的再次浮選，粗選時(shí)底部為已經(jīng)分離出碳、石墨后的料漿，主要含冰晶石產(chǎn)物，經(jīng)磁選機(jī)、砂漿泵打入冰晶石調(diào)濃貯槽；上部被刮出的含碳物質(zhì)以及夾帶出來的部分冰晶石物質(zhì)；精選主要是對(duì)這部分物質(zhì)進(jìn)行再次浮選；精選過程中，每噸含氟廢渣加入1.5kg的分散劑及浮選劑2#油2kg;精選出的上部物質(zhì)為含碳物質(zhì)以及夾帶出來的少量冰晶石物質(zhì)，底部為分離出碳、石墨后的料漿，其主要成分也為含冰晶石產(chǎn)物，經(jīng)磁選機(jī)、砂漿泵打入貯槽；將上部的含碳物質(zhì)進(jìn)行再次浮選為掃選；依次進(jìn)行閉路循環(huán)，最后，浮選機(jī)上部浮選出炭質(zhì)精礦料漿，用泵打入碳漿調(diào)濃槽。底部為冰晶石精礦料漿，經(jīng)磁選機(jī)、砂漿泵用泵打入冰晶石調(diào)濃貯槽；(3)炭質(zhì)精礦料漿和冰晶石精礦料漿的過濾及其干燥，(a)將碳漿調(diào)濃槽中的料漿用泵打入壓濾機(jī)進(jìn)行過濾，過濾后清液進(jìn)入循環(huán)貯槽，備用，濾渣外賣；(b)將冰晶石貯槽中的料槳用泵打入臥螺離心機(jī)，經(jīng)離心過濾后，清液進(jìn)入循環(huán)貯槽，備用，固體軟膏經(jīng)閃蒸干燥機(jī)干燥后即得冰晶石產(chǎn)品；(c)過濾出的清液全部閉路循環(huán)。權(quán)利要求1、一種電解鋁含氟廢渣的提純方法，其特征在于包括以下步驟(1)破碎、研磨，先將電解鋁含氟廢渣中體積較大、易于識(shí)別的雜質(zhì)分揀出；然后將分揀后的含氟廢渣破碎，并進(jìn)行球磨；(2)浮選，將球磨后的含氟廢渣先經(jīng)過粗選，粗選后碳和石墨及夾帶出來的部分冰晶石物質(zhì)被浮選機(jī)的刮板刮出；對(duì)粗選后的碳和石墨及夾帶出來的部分冰晶石物質(zhì)進(jìn)行精選及掃選，上部得到炭質(zhì)精礦料漿，下部為冰晶石精礦料漿；(3)將得到的炭質(zhì)精礦料漿和冰晶石精礦料漿進(jìn)行過濾及干燥，炭質(zhì)精礦料漿過濾及干燥后得到的濾渣外賣；冰晶石精礦料漿干燥后得到冰晶石產(chǎn)品。2、根據(jù)權(quán)利要求l所述的電解鋁含氟廢渣的提純方法，其特征在于步驟(1)具體為先將人工揀選的電解鋁含氟廢渣中體積較大、易于識(shí)別的破磚塊、石、砂、生活廢棄物及工業(yè)雜質(zhì)等；然后將人工揀選過的含氟廢渣送入破碎機(jī)，破碎至直徑為l一5cm，破碎后的含氟廢渣送入振動(dòng)給料機(jī)；給料機(jī)中的含氟廢渣用水或母液配成膏狀與煤油一同加入球磨機(jī)中進(jìn)行球磨，球磨得到-20-300目的細(xì)粉。3、根據(jù)權(quán)利要求2所述的電解鋁含氟廢渣的提純方法，其特征在于所述的煤油加入量為(110)X10"份/份含氟廢渣。4、根據(jù)權(quán)利要求l一3中任一條所述的電解鋁含氟廢渣的提純方法，其特征在于步驟(2)具體為(a)粗選，球磨后的含氟廢渣進(jìn)入浮選機(jī)時(shí)，加入水(以后用母液)配成2550%的料漿，配料漿的同時(shí)，連續(xù)滴加浮選劑;粗選后碳和石墨隨著泡沫上浮，被浮選機(jī)的刮板刮出，用泵打入碳漿調(diào)濃槽;(b)精選、掃選，粗選時(shí)底部為已經(jīng)分離出碳、石墨后的料漿，主要含冰晶石產(chǎn)物，經(jīng)磁選機(jī)、砂漿泵打入冰晶石調(diào)濃貯槽；上部被刮出的含碳物質(zhì)以及夾帶出來的部分冰晶石物質(zhì)；精選是對(duì)含碳物質(zhì)以及夾帶出來的部分冰晶石物質(zhì)進(jìn)行再次浮選；精選出的上部物質(zhì)為含碳物質(zhì)以及夾帶出來的少量冰晶石物質(zhì)，底部為分離出碳、石墨后的料漿，其主要成分也為含冰晶石產(chǎn)物，經(jīng)磁選機(jī)、砂漿泵打入貯槽；將上部的含碳物質(zhì)進(jìn)行掃選；依次進(jìn)行閉路循環(huán)，最后，浮選機(jī)上部浮選出炭質(zhì)精礦料漿，用泵打入碳漿調(diào)濃槽；底部為冰晶石精礦料漿，經(jīng)磁選機(jī)、砂漿泵用泵打入冰晶石調(diào)濃貯槽。5、根據(jù)權(quán)利要求4所述的電解鋁含氟廢渣的提純方法，其特征在于粗選時(shí)加入的浮選劑為2號(hào)松醇油。6、根據(jù)權(quán)利要求5所述的電解鋁含氟廢渣的提純方法，其特征在于2號(hào)松醇油的加入量為(15)X10—3份/份含氟廢渣。7、根據(jù)權(quán)利要求4所述的電解鋁含氟廢渣的提純方法，其特征在于粗選時(shí)還可加入分散劑。8、根據(jù)權(quán)利要求7所述的電解鋁含氟廢渣的提純方法，其特征在于所述的分散劑為六偏磷酸鈉，其加入量為(15)X10—3份/份含氟廢渣。9、根據(jù)權(quán)利要求4所述的電解鋁含氟廢渣的提純方法，其特征在于所述的精選的過程中加入的分散劑量為(13)X10—3份/份含氟廢渣；加入浮選劑的量為(13)X10"份/份含氟廢渣。10、根據(jù)權(quán)利要求1一9中任一條所述的電解鋁含氟廢渣的提純方法，其特征在于步驟(3)具體為將碳漿調(diào)濃槽中的料漿用泵打入壓濾機(jī)進(jìn)行過濾，過濾后清液進(jìn)入循環(huán)貯槽，備用，濾渣外賣；將冰晶石貯槽中的料漿用泵打入臥螺離心機(jī)，經(jīng)離心過濾后，清液進(jìn)入循環(huán)貯槽，備用，固體軟膏經(jīng)閃蒸干燥機(jī)干燥后即得冰晶石產(chǎn)品；過濾出的清液全部閉路循環(huán)。全文摘要本發(fā)明公開了一種電解鋁含氟廢渣的提純方法，包括以下步驟(1)破碎、研磨，先將電解鋁含氟廢渣中體積較大、易于識(shí)別的雜質(zhì)分揀出；然后將分揀后的含氟廢渣破碎，并進(jìn)行球磨；(2)浮選，將球磨后的含氟廢渣先經(jīng)過粗選，粗選后炭和石墨及夾帶出來的部分冰晶石物質(zhì)被浮選機(jī)的刮板刮出；對(duì)粗選后的炭和石墨及夾帶出來的部分冰晶石物質(zhì)進(jìn)行精選及掃選，上部得到炭質(zhì)精礦料漿，下部為冰晶石精礦料漿；(3)將得到的炭質(zhì)精礦料漿和冰晶石精礦料漿進(jìn)行過濾及干燥，炭質(zhì)精礦料漿過濾及干燥后得到的濾渣外賣；冰晶石精礦料漿干燥后得到冰晶石產(chǎn)品。本發(fā)明使提純后的渣滿足鋁電解的要求，能夠返回電解鋁重新利用，冰晶石的回收率達(dá)95％以上。文檔編號(hào)C25C3/00GK101508568SQ20091006429公開日2009年8月19日申請(qǐng)日期2009年2月27日優(yōu)先權(quán)日2009年2月27日發(fā)明者劉曉霞,劉海霞,張運(yùn)祥,皇甫根利申請(qǐng)人:多氟多化工股份有限公司