[发明专利]一种铝电解危废渣中含钠、含氟化合物的机械化学转化与回收方法

摘要

本发明涉及一种铝电解危废渣中含钠、含氟化合物的机械化学转化与回收方法。本发明将危废渣破碎、磨粉与均化，得到颗粒≤200μm的危废粉，再将危废粉、钠化合物与氟化合物的转化剂、氰化物转化剂、助磨剂及水加入到转化磨中，高能机械力同步作用于含钠与含氟化合物的机械化学转化反应，使危废粉中的含钠化合物转变成不含氟的可溶性钠化合物、危废粉中的含氟化合物转变成不溶性和无害的矿物质氟化合物，危废粉中的含氰化合物被氧化转变成无害的N2或NH3和CO2，从而彻底解除铝电解危废渣中氟化物和氰化物的危害，实现铝电解危废渣的无害化和资源化回收利用。本发明工艺简单、易于大规模生产、生产成本低、无三废污染、对环境友好。

主权项

1.一种铝电解危废渣中含钠、含氟化合物的机械化学转化与回收方法，其特征在于，包括如下部分或全部步骤：(1)将铝电解危废渣破碎、磨粉与均化，得到颗粒≤200μm的危废粉；分析确定单位质量铝电解危废粉中钠与氟的摩尔数或者质量；分析确定单位质量铝电解危废粉中CN‑离子的摩尔数或者质量；将研磨体加入到转化磨中，再对转化磨进行空气排空或者N2置换，将计量的危废粉加入到转化磨中，控制危废粉与研磨体的质量比为1:(0.2～10)，将计量的水加入到转化磨中，控制危废粉与水的固液质量比为1:(1～10)；按危废粉中含钠、含氟化合物转化成相应产物化学反应计量比的1～3倍的量，或按危废粉质量5～80％的量将转化剂A加入到转化磨中；按危废粉质量0～1％的量将助磨剂加入到转化磨中；(2)完成步骤(1)之后开启转化磨，控制转化磨的转速为10～1000rpm、转化温度为10～110℃、转化时间为0.5～5h；(3)完成步骤(2)后将料浆转入搅拌反应器进行破胶与陈化处理，控制温度60～150℃、处理时间为0.5～5h；(4)将步骤(3)得到的料浆采用过滤或离心分离方式进行固液分离、并将含水固相物在转化磨或搅拌反应器中，以水为洗涤剂按1:(1～10)的固液比重复若干次分散洗涤并固液分离、洗涤至固相物中可溶性离子的含量达到要求为止，得到可溶性混合物分离液C和湿的含氟矿物质与碳素的固相物；(5)将步骤(4)得到的湿的含氟矿物质与碳素的固相物放入转化磨中，按危废粉与研磨体1:(0.2～10)的质量比加入研磨体，按危废粉与水1:(1～5)的固液质量比加入水，按危废粉中含钠、含氟化合物转化成相应产物化学反应计量比的1～3倍的量，或按危废粉质量5～80％的量将转化剂B加入到转化磨中；开启转化磨，控制转化磨的转速为10～1000rpm、转化温度为10～110℃，在转化过程中、分批次定时对料浆取样分析检查，直至料浆固相物中Na+离子含量达到企业标准、可溶性F‑离子含量达到国家排放标准时停止转化磨；(6)将步骤(5)得到的料浆采用过滤或离心分离方式进行固液分离，并将含水固相物在转化磨或搅拌反应器中，以水为洗涤剂按1:(1～10)的固液比重复若干次分散洗涤并固液分离，洗涤至固相物中可溶性离子的含量达到企业标准为止，得到可溶性混合物分离液D和湿的含氟矿物质与碳素的固相物；(7)将步骤(6)得到的湿的固相物在80～300℃温度下进行干燥或者热处理1～10h，再进行粉碎得到含氟矿物质与碳素的混合粉体材料；将含氟矿物质与碳素的混合粉体材料置于空气气氛及700～1200℃温度下的高温炉中煅烧0.5～5h，其中的碳素组分将被完全氧化燃烧，其残留物为含氟矿物质的混合物；(8)将步骤(4)得到的可溶性混合物分离液C、步骤(6)得到的可溶性混合物分离液D分别进行浓缩或结晶处理，分别得到可溶性混合物浓溶液C或可溶性固相混合物C、可溶性混合物浓溶液D或可溶性固相混合物D；(9)按危废粉中CN‑离子转化成N2或NH3和CO2的化学反应计量比的1～5倍的量、或按危废粉质量0.1～10％的量，将氰化物转化剂加入到或者步骤(2)、或者步骤(3)、或者步骤(8)中将含氰化合物氧化转化成无害的N2或NH3和CO2，分批次定时对转化体系进行分析检查，直至体系中的CN‑离子含量达到国家排放标准时停止转化反应；(10)将步骤(2)或步骤(3)或步骤(8)中所产生的NH3、CO2、H2O气体通过吸收剂转化及干燥，所产生的还原性气体进行收集或者直接氧化燃烧。