[发明专利]电解铝废料磁选方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种电解铝废料磁选方法，属于电解铝废料回收技术 领域。

背景技术

电解铝废料包括：以含氟氧化铝为主的氧化铝脏料和托盘料；以 氟化盐为主的火眼碳渣；以含碳素材料为主的阳极灰和阴极块，由于 电解铝废料组份复杂使得对废料的分离、提纯、合成十分困难；长期 以来，传统铝业大国如美、日、德等以及国内大型国有铝厂如贵州、 西宁、抚顺等企业都对电解铝废料的处理进行了大量研究，但由于相 关技术瓶颈无法突破，至今未建成有效的资源回收体系，对电解铝废 料的处理主要还是采用焚烧和掩埋的方式，对环境污染很大。

同时，在金属铝合金中，铁、硅所形成的粗大、硬脆的金属间化 合物是降低合金断裂韧性的主要原因，严重影响铝制品质量。

制备氧化铝的过程中，部分铁、硅杂质以Fe₂O₃，SiO₂的形式存在工 业Al₂O₃中，铁和硅的另一来源与合金的熔炼过程有关，液体铝能与炉 衬中SiO₂、Fe₂O₃、FeO等作用，生成相应的单质和氧化物，这些杂质 在冶炼过程中被部分除去进入废料。因此，废料中存在的铁和硅以及 其他杂质元素无法消除，是制约电解铝固体废料资源回用的关键性问 题。

电解铝固体废料的组成成分大致包括40％的碳和60％的其他废料， 利用碳的“疏水性”采用浮选的方法即可分离出碳粉。但是，分离出 的碳粉中主要含有铁、硅、6％-12％的冰晶石(Na₃AlF₆)，铁和硅为有害 杂质必须除去，冰晶石(Na₃AlF₆)为可回用产品，如果不能分离、提 纯，则无法达到工业应用的要求，只能作为一般助燃剂销售，市场价 值很低。

现有技术中，对电解铝废料中的铁、硅等杂质，一是通过化工方 法除去铁(Fe)，废料中的铁有相当部分以铁的氟化盐形式存在，而氟 化盐所具有的高稳定性是制约用化工方法除铁的关键技术瓶颈，即便 现有的化工方法能够有效除铁，也往往因为成本高昂失去其经济价值。

二是通过磁选的方式分离铁，但电解铝固体废料的组份复杂，普 通的磁选机分离效果不好，而梯度磁选或超导磁选机设备投入巨大， 能耗好，成本高。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种电解铝废料磁选方法。能够通过普 通磁选机达到或超过梯度磁选机的磁选效果，有效除去电解铝废料中 的铁、硅等杂质，使最终产品纯度达到工业应用级别，降低生产成本。

本发明的技术方案。电解铝废料磁选方法，将电解铝废料通过湿 式破碎，通过浮选；在电解铝废料中加入还原剂，将废料中的含赤铁 矿颗粒的表面转化为磁铁矿，在磁选设备中，除去铁和硅等杂质，分 离得到碳粉和其余原料。

上述的电解铝废料磁选方法，所述还原剂为连二硫酸钠、连二硫 酸锌或硼氢化钠。

前述的电解铝废料磁选方法，所述还原剂为连二硫酸钠。

前述的电解铝废料磁选方法，还包括将浮选、磁选后的碳粉放入 碱液中，进行碱式溶出，溶出后的碳粉再次通过浮选、磁选，再次消 除碳粉中的铁和硅。

前述的电解铝废料磁选方法，所述碱液为氢氧化钠溶液。

本发明的技术方案是在浮选过程中利用极其微量的还原剂，使杂 质颗粒表面的赤铁矿(Fe₂O₃)转化成具有强磁性的磁铁矿(F₃O₄)，极 大地提高了磁选的效果，采用普通磁选机即可达到梯度磁选机的效果。 然后，对初步分离后的碳粉进行碱式溶出，把渗入碳晶格中的冰晶石 溶解，再利用产品干燥过程中产生的CO₂碳化析出冰晶石(Na₃AlF₆)， 把NaOH转变成Na₂CO₃。碳粉中的铁(Fe)和硅(Si)由于氟化物沾连 载体被破坏，可通过对碳粉进行二次浮选后得以消除，处理后的碳粉 (灰分为1％-2％)，达到高纯碳粉的级别，可用于电解铝厂的阳极块生 产或用于铁合金厂的电极糊，极大地提高了产品的市场价值。

具体实施方式