[发明专利]一种将废铝电解质无害化及资源化处理方法

说明书

本发明公布一种将废铝电解质无害化及资源化处理方法，属于无机化学技术领域。主要步骤包括：S1、将废铝电解进行破碎、筛分，得到铝电解质颗粒；S2、配置1mol/L浓度的酸液和1mol/L浓度的铝盐溶液备用；S3、将步骤S1得到铝电解质颗粒放入步骤S2配置的酸液在加热与搅拌条件下进行浸出，控制溶液PH小于5，当氟离子浸出率高于94％时，浸出结束，过滤杂质，得到浸出溶液；S4、向步骤3得到的浸出溶液加入步骤S2配置铝盐溶液，加热并搅拌，控制Al3+/Na+大于0.3，溶液中产生沉淀时，将溶液进行过滤，得到滤渣与滤液，滤渣经过洗涤，烘干，得到碱式氟化铝产品；S5、将步骤S4得到滤液蒸发结晶，得到钠盐产品。

技术领域

本发明涉及一种将废铝电解质无害化及资源化处理方法，具体涉及一种采用酸性含铝溶液将废铝电解质中的冰晶石系氟盐转型的方法，属于无机化学技术领域。

背景技术

铝电解质酸碱度的划分，是以冰晶石的组成(3NaF·AIF₃)为界。有过量AIF₃时，称为酸性铝电解质；有过量3NaF时，称为碱性铝电解质；恰在冰晶石组成时，称为中性铝电解质。

目前，全世界各国铝电解生产，全部采用酸性铝电解质，因此只存在如何表示它的酸度问题。以铝电解质中NaF与AIF₃的分子数之比表示，称为冰晶石比，俗称分子比。当控制分子比在2.4-2.6之间时，铝电解质中Al₂O₃浓度、铝电解质温度、铝电解质比重、铝电解质粘度最佳，为了使分子比控制在2.4-2.6之间，在铝电解过程中需要添加氟化铝来调整铝电解质分子比，同时会产生化合物冰晶石。生产1吨铝大约需要添加15-25公斤的氟化铝，同时产生18-30公斤以冰晶石为主的氟化盐废铝电解质。

由于之前我国电解铝产能逐年增加，电解铝工业产生的废铝电解质可用于新增产能的使用，所以废铝电解质对环境危害的问题并不突出，但近些年随着我国对电解铝产能的控制，新增的电解铝产能减少，造成大量废铝电解质无处使用而堆放，危害了环境。按照铝产能4000万吨/年计算，每年产生的废铝电解质在72-120万吨。目前还没有处理方法来处理这些废铝电解质，很多企业都在厂区内大量存放，既污染了环境，又造成氟的浪费。

发明内容

(一)要解决的技术问题

为解决现有技术无法处理以冰晶石为主的氟化盐废铝电解质并资源化利用的问题，本发明提供一种废铝电解质无害化回收利用技术将废弃物铝电解质转型为氟化铝并得到副产品钠盐进行资源再利用。

(二)技术方案

为了达到上述目的，本发提供了一种将废铝电解质无害化及资源化处理方法。本发明采用酸性溶液将铝电解质从杂质中浸出，并与杂质进行固液分离，将浸出液与含铝盐溶液反应，将溶液中的氟离子沉降分离，分离后剩余的酸性溶液返回到酸性溶液浸出工序循环使用。得到碱式金属氟化物产品与副产品钠盐。具体包括以下步骤：

S1、将废铝电解进行破碎、筛分，得到铝电解质颗粒。

S2、配置1mol/L浓度的酸液和1mol/L浓度的铝盐溶液备用。

S3、将步骤S1得到铝电解质颗粒放入步骤S2配置的酸液在加热与搅拌条件下进行浸出，控制溶液PH小于5，当氟离子浸出率高于94％时，浸出结束，过滤杂质，得到浸出溶液。

S4、向步骤3得到的浸出溶液加入步骤S2配置铝盐溶液，加热并搅拌，控制Al3+/Na+大于0.3，溶液中产生沉淀时，将溶液进行过滤，得到滤渣与滤液，滤渣经过洗涤，烘干，得到碱式氟化铝产品。

S5、将步骤S4得到滤液蒸发结晶，得到钠盐产品。

根据本发明，步骤S1得到铝电解质颗粒粒度为100目以下。