[发明专利]一种铝冶金固废的处理方法

权利要求书

1.一种铝冶金固废的处理方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、将待处理的铝冶金固废破碎，获得固废粉末；

S2、对S1获得的固废粉末进行浸出处理后，固液分离，获得滤渣和含有铝、氟的滤液；

S3、提供双极膜电解装置，所述双极膜电解装置包括电解室，所述电解室内设有相对设置的阴极和阳极，所述阴极和阳极之间设有N+1片双极膜和N片阴离子交换膜，2片相邻的双极膜之间设有1片阴离子交换膜，以在电解室内形成由1个阳极室、N个酸室、N个盐室和1个阴极室组成的2N+2个隔室；其中，N为正整数；

向盐室通入所述滤液，向酸室通入第一导电溶液，向阳极室通入第二导电溶液，向阴极室通入第三导电溶液，通直流电进行电解后，在盐室获得固液混合物；

S4、对S3获得的固液混合物依次进行固液分离、洗涤，获得羟基氟化铝产物和剩余液；

S5、对S4获得的羟基氟化铝产物进行处理，使得其中的羟基氟化铝转化为氟化铝，获得氟化铝产品。

2.根据权利要求1所述的铝冶金固废的处理方法，其特征在于，S1中，所述待处理的铝冶金固废包括铝灰、含氟废电解质中的至少一种；所述铝灰包括一次铝灰和二次铝灰中的至少一种；所述含氟废电解质包括铝电解槽中捞出的废电解质、废旧阴极或阳极提取炭素后的废电解质及其他形式的铝电解含氟废料的一种或几种。

3.根据权利要求1所述的铝冶金固废的处理方法，其特征在于，S1中，所述固废粉末的粒径在100目以下。

4.根据权利要求1所述的铝冶金固废的处理方法，其特征在于，S2中，用酸溶液和/或水溶性铝盐溶液对固废粉末进行浸出处理。

5.根据权利要求4所述的铝冶金固废的处理方法，其特征在于，所述酸溶液包括硫酸溶液、硝酸溶液、盐酸溶液中的至少一种；所述水溶性铝盐溶液包括硫酸铝溶液、氯化铝溶液、硝酸铝溶液中的至少一种。

6.根据权利要求1-5任一项所述的铝冶金固废的处理方法，其特征在于，所述铝冶金固废为铝灰、含氟废电解质；

S1中，将铝灰破碎，获得铝灰粉；

将含氟废电解质破碎，获得废电解质粉；

S2中，浸出处理包括如下步骤：

（1）对所述铝灰粉进行酸性浸出后，固液分离，获得浸出液和浸出渣；

（2）将所述浸出液与废电解质粉混合，反应后，固液分离，获得滤液和滤渣。

7.根据权利要求6所述的铝冶金固废的处理方法，其特征在于，用无机酸进行酸性浸出，所述无机酸包括硫酸、盐酸、硝酸中的一种或几种。

8.根据权利要求7所述的铝冶金固废的处理方法，其特征在于，酸性浸出时，控制反应温度为40-95℃，反应时间≥1.5h。

9.根据权利要求6所述的铝冶金固废的处理方法，其特征在于，S2中，浸出液与废电解质粉的混合物料中，F与Al的摩尔比大于1.4。

10.根据权利要求6所述的铝冶金固废的处理方法，其特征在于，所述浸出液中，H⁺的浓度≥0.1 mol/L。

11.根据权利要求1-5、7-10任一项所述的铝冶金固废的处理方法，其特征在于，S3中，N≥2，以每2片双极膜及设置于这2片双极膜之间的阴离子交换膜为1个重复单元，各重复单元依次分布于阴极和阳极之间。

12.根据权利要求11所述的铝冶金固废的处理方法，其特征在于，S3中，N为3-10。

13.根据权利要求1-5、7-10任一项所述的铝冶金固废的处理方法，其特征在于，S3中，进行电解后，所述固液混合物中液相的pH值为2-6。