[发明专利]一种废旧铝电解阳极覆盖料或/和炉底沉淀完全资源化利用的方法

说明书

本发明涉及一种废旧铝电解阳极覆盖料或/和炉底沉淀完全资源化利用的方法，其包括以下步骤：将废旧铝电解阳极覆盖料或/和炉底沉淀破碎、磨矿、筛分处理；将阳极覆盖料或炉底沉淀的细粉与添加剂混合均匀，然后焙烧；以含铝离子盐溶液为介质浸出焙烧渣，固液分离获得高纯度氧化铝产品和浸出液；将铝浸出液加入碱性溶液中和得到铝氟络合沉淀物，沉淀物经干燥、气氛焙烧获得冶金级氟化铝产品。本发明的处理废旧铝电解阳极覆盖料或/和炉底沉淀的方法，不仅有效分离出高品质的氧化铝，且废弃物中的氟、铝资源得到完全回收，处理过程中间产物均可循环使用，所获产品可返回铝工业应用，具有良好的应用前景。

技术领域

本发明涉及一种废旧铝电解阳极覆盖料或/和炉底沉淀完全资源化利用的方法，属于铝工业环境保护技术领域。

背景技术

铝电解阳极覆盖料与炉底沉淀是铝电解工业中常年不断累积的废弃物料。这是因为在实际铝电解生产中，由于换极操作，很多铝电解质被带入回收的覆盖料中，为了保证覆盖料的结壳强度，在进行阳极覆盖之前，需要向回收的覆盖料中配入一定比例的氧化铝，从而导致阳极覆盖料越积越多。另一方面，在铝工业生产中，原料氧化铝通进入电解槽后，在电解质中不能完全溶解且不参与生成炉帮时，就会在电解槽炉底部生成沉淀。而过多的沉淀物会对阴极造成很大危害，它可随流体流动而磨损阴极，从而影响电解槽的寿命，同时造成使阴极上电流分布不均匀，电解槽槽电压不稳定，增加电耗；使得生产成本增加，因此，在实际生产过程中要定期取出炉底沉淀物以保证电解槽的正常运行。

阳极覆盖料与炉底沉淀的主要成分均为氧化铝和冰晶石，其中氧化铝含量在40％-50％，其余大多都为钠、锂、钾、钙的氟化物。氧化铝与氟盐均能重新用于铝电解工业，但由于缺乏合理的综合性回收处理工艺，随着电解铝产能逐年增加，这两类废弃物被大量堆积存放，存在一定的堆放风险和环保压力。

对于废旧铝电解阳极覆盖料及炉底沉淀的综合回收利用暂时还没有引起国内外铝电解企业和相关人员的高度关注。为了分离阳极覆盖料中的氧化铝和冰晶石，专利公开号CN109876929A公开了提出利用捕收剂和抑制剂经过多级浮选进行分离，但该方法仅对其进行物理分离，且效果欠佳，也并未解决覆盖料所带来资源浪费的问题，没有达到综合回收利用的效果。

发明内容

(一)要解决的技术问题

为了解决现有技术无法对废旧铝电解阳极覆盖料或/和炉底沉淀进行全完全资源化利用的问题，本发明提供一种利用率高的火法-湿法联合综合利用方案，实现铝电解阳极覆盖料及炉底沉淀资源的循环利用。

(二)技术方案

为了达到上述目的，本发明采用的主要技术方案包括：

一种废旧铝电解阳极覆盖料或/和炉底沉淀完全资源化利用的方法，其包括以下步骤：

(1)将废旧铝电解阳极覆盖料或/和炉底沉淀破碎、研磨、筛分处理；

(2)筛分后，将阳极覆盖料或/和炉底沉淀细粉与添加剂混合均匀，然后进行焙烧处理，获得焙烧渣；

(3)以含铝离子盐溶液为介质，浸出焙烧渣中的氟化物，固液分离获得高纯度氧化铝产品固体和铝浸出液；

(4)将铝浸出液加入碱性溶液进行中和反应，固液分离得到沉淀物和中和液，沉淀物经干燥、气氛焙烧获得冶金级氟化铝产品。

如上所述的方法，优选地，在步骤(1)中，将废旧阳极覆盖料或炉底沉淀研磨后的粒度为200目以下。

如上所述的方法，优选地，在步骤(2)中，所述添加剂为碳酸钠，碳酸氢钠，碳酸钾，碳酸氢钾中的至少一种，添加剂用量与废旧阳极覆盖料或/和炉底沉淀的比例按重量比为1.5:1～1:1。

如上所述的方法，优选地，在步骤(2)中，所述焙烧的温度450℃～700℃，焙烧的时间为2h～4h。