專利名稱：含氟煙塵濕法凈化渣的脫碳工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于金屬化合物粉末的回收方法，是一種從鋁電解工業(yè)煙塵凈化渣中分離出碳和瀝青而回收氧化鋁、氟化鹽的脫碳工藝。
目前，在鋁電解的冶煉生產(chǎn)中，大部份采用自焙電解槽。煙氣的凈化與回收通常用濕法處理，處理后排放的煙氣可以達(dá)到鋁工業(yè)廢氣排放的環(huán)保要求，但其殘?jiān)皇墙?jīng)過濾后堆存起來。目前尚無良好的處理方法。在濕法處理含氟煙塵的凈化渣中，仍混有大量的氧化鋁、氟化鹽、以及氧化硅、氧化鐵、碳、瀝青在內(nèi)的多種成份。由于其中所含的碳和瀝青過多，竟達(dá)總重量的20%左右，致使凈化渣一直無法得到有效利用。
本發(fā)明的目的是提供一種工藝方法把碳和瀝青從含氟煙塵濕法凈化渣中分離出來，降低凈化渣內(nèi)總碳的含量，使凈化渣滿足作為合格原料(含碳量3%以下)的要求，以供返回電解槽重新冶煉利用。
基本原理及工藝過程基本原理采用浮選分離技術(shù)，把傳統(tǒng)的選礦技術(shù)應(yīng)用到鋁工業(yè)煙塵的處理上，去除含碳物料組份，達(dá)到回收所需物質(zhì)的目的。首先利用碳和瀝青所具有的自然可浮性，然后加入分散劑、捕收劑和起泡劑，增強(qiáng)浮選分離的選擇性，提高了浮選的質(zhì)量和產(chǎn)率。分散劑能改善物料各組份的懸浮和分離效果，分散劑有水玻璃、硫酸鋁、明礬、六偏磷酸鈉、其中優(yōu)先選用六偏磷酸鈉作為分散劑。捕收劑是一種非極性油類，其中以煤油、0＃柴油、C5～C9脂肪酸較好，起泡劑具有良好的表面活性，以松油、2＃油為佳。捕收劑優(yōu)選煤油，起泡劑優(yōu)選2＃油。
工藝過程和主要工藝條件1、凈化渣配漿處理。
凈化渣加熱水，經(jīng)攪拌制成礦漿。礦漿溫度選擇24～45℃、以35～40℃為好。礦漿濃度的調(diào)節(jié)范圍25～35%之間。礦漿酸堿度PH7～9。
而后，依次加入分散劑、捕收劑和起泡劑，攪拌。
凈化渣的堆放時(shí)間會(huì)使物料的可浮性變化，增加堆放時(shí)間將使回收物質(zhì)-氧化鋁的回收率降低，其影響幅度為2%左右。
2、浮選。浮選分為粗選、精選二步①粗選粗選在浮選機(jī)內(nèi)進(jìn)行，粗選中攪拌要控制一定的時(shí)間和攪拌葉輪的線速度。含藥劑配漿中的碳和瀝青隨著泡沫上浮，然后被浮選機(jī)的刮板刮出，進(jìn)入分流槽。
適量的分散劑加入之后，可以使回收率提高，使由于凈化渣物料因堆放時(shí)間過長(zhǎng)引起的回收率變化得到補(bǔ)償。
②精選精選是在粗選分離的基礎(chǔ)上進(jìn)行的。粗選后有兩股分流，一股是已經(jīng)分離出碳、瀝青后的礦流主要含氧化鋁產(chǎn)物，經(jīng)泵輸送進(jìn)入沉淀箱;另一股是上浮的被刮出的含碳產(chǎn)物以及夾帶出來部分氧化鋁等物質(zhì)。精選就是對(duì)這一股液料進(jìn)行再處理。因此，精選的方式與粗選相同，只是加入的藥劑用量和工藝條件數(shù)據(jù)略有不同。例如，加入的分散劑、捕收劑、起泡劑相應(yīng)減少，攪拌時(shí)間相應(yīng)增加一些。
精選視情況進(jìn)行一次或兩次，其目的在于保證質(zhì)量的同時(shí)提高回收率。實(shí)際上精選后的產(chǎn)物，其含碳量均有所增加。
一般經(jīng)過粗選便可達(dá)到要求，含碳量已低于3%。精選后的產(chǎn)物含碳大于3%，只要保證混合后的物料總的含碳量低于3%也就可以。
粗選和精選的工藝條件范圍如下分散劑六偏磷酸鈉400±50克/噸捕收劑煤油250～350克/噸起泡劑 2＃油 200～300克/噸充氣量(粗選、精選)2.5～3.2升/分鐘攪拌時(shí)間5～12分鐘浮選時(shí)間35～45分鐘葉輪線速度5.5～6.6米/秒3、產(chǎn)物的過濾和干燥凈化渣處理后含氧化鋁產(chǎn)物，經(jīng)過過濾和干燥，即為成品物料，可作為原料返回電解槽使用。過濾后，物料的含水率約10%。干燥后的成品物料含水率約1.5%。
含碳產(chǎn)物分流通入尾礦池另作處理。
經(jīng)過上述工藝過程，即粗選、一次或兩次精選，凈化渣中大量的碳和瀝青已除去，得到含碳小于3%的產(chǎn)物?？偖a(chǎn)率達(dá)57%以上，原凈化渣內(nèi)所含氧化鋁的回收率達(dá)80%以上。
這種回收產(chǎn)物經(jīng)測(cè)試得知其成份百分比范圍是Al2O382～86%、氟化鹽12～14%、總碳(包括碳和瀝青)3%以下、Fe2O30.5%以下、SiO20.5以下。
因此，從凈化渣中可獲得高達(dá)80%以上的氧化鋁回收率，這就大大地有利于提高鋁廠的經(jīng)濟(jì)效益。按年處理凈化渣用料1200噸計(jì)算，約可回收氧化鋁526噸氟化鹽134噸，投產(chǎn)一年可以收回全部投資。從第二年起即可獲利，年利潤(rùn)可達(dá)40余萬元。隨著年處理量的規(guī)模擴(kuò)大，效益更為可觀，推廣應(yīng)用的前景十分良好。反過來，還能減少堆放和環(huán)境污染方面的支付費(fèi)用。
本發(fā)明的附1是本發(fā)明的工藝流程原理圖其中1-配漿，2-加藥、攪拌，3-粗選，4-精選，5-過濾，6-干燥。
圖2是工藝設(shè)備流程圖。
現(xiàn)結(jié)合圖2說明生產(chǎn)設(shè)備及工藝流程。
熱水器1產(chǎn)生的熱水由泵2輸入配漿攪拌槽3，在槽內(nèi)凈化渣配成礦漿，礦漿由泵4輸送到儲(chǔ)漿攪拌槽5進(jìn)行攪拌，攪拌后從上段自流進(jìn)入穩(wěn)壓攪拌槽6(以便保證后面浮選機(jī)生產(chǎn)用料的連續(xù)供給)，然后經(jīng)過兩個(gè)藥劑攪拌槽7、8，分別加入分散劑、捕收劑和起泡劑，通過攪拌和作用，礦漿輸入浮選機(jī)9進(jìn)行浮選。浮選機(jī)左列5個(gè)槽為粗選槽供粗選用，右列7個(gè)槽為精選槽供精選用。粗選槽內(nèi)上浮的碳與瀝青產(chǎn)物隨泡沫由刮板刮入泡沫槽(圖中＊示出部位)，由此輸往精選槽再行浮選同樣，精選槽內(nèi)上浮的碳與瀝青產(chǎn)物隨泡沫刮入泡沫槽(圖中＊＊所示部位)，最終輸往尾礦池。
在粗選槽的末段(即左列第5個(gè)槽中)，下部的含氧化鋁的物料即用泵11輸送到沉淀箱12的Ⅰ池中。精選槽的末段(即右列第七個(gè)槽)槽內(nèi)下部含氧化鋁物料由泵10輸送入沉淀箱Ⅱ。在沉淀箱Ⅰ、Ⅱ內(nèi)含沉淀物濃漿分別送往過濾器過濾(含水份8～10％)、干燥(含水份約1.5%)即為成品。1-Al2O3和2-Al2O3經(jīng)適當(dāng)混合便得含碳小于3%的原料。
尾礦池內(nèi)的碳產(chǎn)品則另作處理和利用。
權(quán)利要求
1.一種含氟煙塵濕法凈化渣的脫碳工藝，其特征是本工藝由配漿、浮選、過濾、干燥所構(gòu)成，在浮選過程中加入分散劑、非極性油類的捕收劑、起泡劑，工藝條件為礦漿溫度24～45℃礦漿濃度25～35%礦漿酸堿度 PH7～9充氣量 2.5～3.2升/分?jǐn)嚢钑r(shí)間5～12分鐘浮選時(shí)間35～45分鐘葉輪線速度 5.5～6.6米/秒
2.根據(jù)權(quán)利要求1的工藝方法，其特征在于浮選工藝是先進(jìn)行粗選，由浮選機(jī)刮板刮下的泡沫再進(jìn)行精選。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的工藝方法，其特征在于加入的分散劑是水玻璃、硫酸鋁、明礬、六偏磷酸鈉，最好選用六偏磷酸鈉，其用量為400±50克/噸。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的工藝方法，其特征在于加入非極性油類的捕收劑有煤油、0＃柴油、C5～C9脂肪酸，最好選用煤油，用量為250～350克/噸。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的工藝方法，其特征在于加入起泡劑有松油、2＃油、最好選用2＃油，用量為200～300克/噸。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的工藝方法，其特征在于礦漿溫度最好控制在35～40℃。
全文摘要
本發(fā)明屬于金屬化合物粉末回收方法，它提供了一種從鋁電解生產(chǎn)的含氟煙塵凈化渣中分離出碳與瀝青的工藝流程。本發(fā)明利用上述凈化渣配成的礦漿，加入分散劑、捕收劑和起泡劑，經(jīng)浮選機(jī)浮選使碳與瀝青上浮為泡沫而分離之，從而得到含碳小于3％、可作為返回鋁電解槽進(jìn)行生產(chǎn)的物料使用。本發(fā)明的工藝流程簡(jiǎn)單，操作方便，能使物料回收利用，又減輕污染，實(shí)為一舉兩得，從而有效地提高了鋁廠的經(jīng)濟(jì)效益。
文檔編號(hào)C25C3/06GK1040520SQ8810625
公開日1990年3月21日 申請(qǐng)日期1988年8月23日 優(yōu)先權(quán)日1988年8月23日
發(fā)明者黃光震, 張米琴, 裘忠富 申請(qǐng)人:浙江省冶金研究所