[发明专利]一种分离铝电解碳渣中氟化盐和碳的方法

说明书

技术领域

一种分离铝电解碳渣中氟化盐和碳的方法，涉及一种铝电解过程中产生的阳极碳渣的处理方法，特别是回收阳极碳渣中氟化盐和碳的方法。

背景技术

随着铝电解产能的不断扩大，对碳阳极的需求不断增大，碳素材料的品质不断下降，使得碳阳极质量逐渐下降。在铝电解过程中，由于发生选择性氧化，未燃烧的骨料颗粒进入电解质溶液中形成碳渣，一般情况下，碳渣会在电解质表面燃烧掉，但在过量的情况下，需要人工及时打捞，以减少碳渣对电解的不利影响。过量的碳渣会增加电解质电阻，拉低极距，降低电流效率，增大电耗；电解质表面过多碳渣会造成电解质压降升高，使电能收入增加，槽温升高，产生热槽；当铝电解质溶液表面漂浮大量碳渣时，碳渣与碳阳极和阴极组成电流通路，造成电流损失；电解质中碳渣过多会降低氧化铝的溶解速度，造成炉底沉淀增多，槽况恶化；捞出的碳渣会带走大量电解质，会有部分氟化盐由于回收不彻底而损失掉。

捞出的碳渣中会有60%-70%的氟化盐，目前工业上主要采用浮选法或燃烧法回收碳渣中的氟化盐，但回收难以彻底，会有一部分氟化盐流于损失。浮选法流程厂，废液比较难处理，而燃烧法不但浪费掉绝大部分碳，还会造成氟化盐的挥发损失，最严重的是对环境污染较大。

因此，开发出既能高效回收利用铝电解碳渣中的氟化盐和碳，又简单经济，不污染环境，应是未来处理碳渣的方向。

发明内容

本发明的目的就是针对上述已有技术存在的不足，提供一种既能高效回收利用铝电解碳渣中的氟化盐和碳，又简单经济，不污染环境的分离铝电解碳渣中氟化盐和碳的方法。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案。

一种分离铝电解碳渣中氟化盐和碳的方法，其特征在于其分离过程采用真空蒸馏炉进行碳渣中氟化盐和碳的分离，在真空蒸馏炉上部冷凝收集氟化盐，真空蒸馏炉下部收集反应残余碳渣。

本发明的一种分离铝电解碳渣中氟化盐和碳的方法，其特征在于所述的分离过程真空蒸馏炉的真空度控制为1~100Pa。

本发明的一种分离铝电解碳渣中氟化盐和碳的方法，其特征在于所述的分离过程铝电解碳渣粒度为0.1~2mm。

本发明的一种分离铝电解碳渣中氟化盐和碳的方法，其特征在于所述的分离过程真空蒸馏炉的物料层厚度为5~100mm。

本发明的一种分离铝电解碳渣中氟化盐和碳的方法，其特征在于所述的分离过程的反应温度为800~1200℃。

本发明的一种分离铝电解碳渣中氟化盐和碳的方法，其特征在于所述的分离过程的反应时间为1~10h。

本发明的一种分离铝电解碳渣中氟化盐和碳的方法，与现有技术相比，氟化盐分离效果好，分离后的氟化盐杂质含量低，可以直接返回电解槽，残余碳渣中碳含量大幅提高，可以返回碳素厂加以利用，实现了铝电解碳渣中氟化盐和碳的高效回收利用。

具体实施方式

一种分离铝电解碳渣中氟化盐和碳的方法，其分离过程采用真空蒸馏炉进行碳渣中氟化盐和碳的分离，在真空蒸馏炉上部冷凝收集氟化盐，真空蒸馏炉下部收集反应残余碳渣。分离后的氟化盐杂质含量低，可以直接返回电解槽，残余碳渣中碳含量大幅提高，可以返回碳素厂加以利用，实现了铝电解碳渣中氟化盐和碳的高效回收利用。

所述的一种分离铝电解碳渣中氟化盐和碳的方法，真空度可以控制在1~100Pa之间。

所述的一种分离铝电解碳渣中氟化盐和碳的方法，碳渣粒度可以在0.1~2mm范围内变化。

所述的一种分离铝电解碳渣中氟化盐和碳的方法，物料层厚度可以在5~100mm之间调整。

所述的一种分离铝电解碳渣中氟化盐和碳的方法，反应温度可以设定在800~1200℃之间。

所述的一种分离铝电解碳渣中氟化盐和碳的方法，反应时间可以是1~10h之间的任意值。

实施例1

一种分离铝电解碳渣中氟化盐和碳的方法，用真空蒸馏炉分离碳渣中的氟化盐和碳，在真空度为5Pa下，控制碳渣的粒度为0.5-1mm、物料层厚度5cm、反应温度950℃和反应时间4h，氟化盐在上部冷凝收集，氟化盐的挥发率为83.6%，冷凝的氟化盐纯度为99.7%，下部为反应残余碳渣，碳渣中的碳含量为78.3%，从而达到分离氟化盐和碳的目的。

实施例2