[发明专利]一种铝电解槽废阴极炭块的提纯方法

摘要

本发明的一种铝电解槽废阴极炭块的提纯方法，具体操作为将废阴极炭块破碎后真空蒸馏，采用氯化铝和盐酸混合溶液溶出，溶出后过滤，滤渣洗涤后得到高纯度碳质材料，溶出液经冷却结晶析出过滤，得到结晶产物和过滤后溶液，相应作为产品处理，或返回溶出工序，也可将溶出液进行中和反应，过后，滤渣煅烧，滤液调节浓度后返回溶出工序。该提纯方法利用真空蒸馏后阴极炭块的多孔性和氯化铝与氟化钙形成复合物的原理，使阴极炭块中的氟化钙溶于溶出液中，从而与碳分离，同时溶解炭块中的金属氧化物进一步提纯碳，经处理后，碳纯度可以达到97％以上，方法操作简单，成本低，不会产生二次污染，获得效益显著。

主权项

1.一种铝电解槽废阴极炭块的提纯方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，蒸馏：(1)将铝电解槽废阴极炭块破碎至粒度≤4cm；(2)将破碎后废阴极炭块进行真空蒸馏，蒸馏温度为1100‑1250℃，蒸馏时间为2‑10h，真空压力为0‑10Pa；步骤2，溶出：将蒸馏后的阴极炭块放入氯化铝和盐酸混合溶液中，进行溶出，溶出后过滤得到溶出液和过滤渣，所述的过滤渣经洗涤后得到碳质材料，其中：所述的溶出温度为20‑150℃，溶出时间为1‑10h；所述的蒸馏后阴极炭块与氯化铝和盐酸混合溶液的液固比为1:(1‑10)，单位为g/ml；步骤3，溶出液处理：对溶出液进行处理，具体采用以下两种方式中的一种：(1)将溶出液经冷却结晶析出氟化钙与氯化铝后，过滤得到氟化钙与氯化铝结晶产物和过滤后溶液，其中：过滤后溶液经加入氯化铝后返回溶出工序；氟化钙与氯化铝结晶产物经水洗得到固相和氯化铝溶液，所述的固相主要成分为CaF2，所述的氯化铝溶液返回溶出工序，氟化钙结晶作为产品出售或返回电解槽；(2)向溶出液中添加氢氧化钙或氢氧化钠，中和反应至溶液pH值大于10，过滤得滤渣与滤液，其中：所述的滤渣进行煅烧，得到Al2O3和CaF2；所述的滤液经加入氯化铝和盐酸调节浓度后返回溶出工序，其中：当滤液由溶出液和氢氧化钙中和获得时，且滤液中的氯化钙浓度达到35％以上时，将滤液进行蒸发结晶，析出氯化钙晶体，同时得到蒸馏液和结晶后剩余溶液，蒸馏液和结晶后剩余溶液加入氯化铝和盐酸调节浓度后返回溶出工序，完成处理；当滤液由溶出液和氢氧化钠中和获得时，且滤液中的氯化钠浓度达到40％以上时，将滤液进行蒸发结晶，析出氯化钠晶体，同时得到蒸馏液和结晶后剩余溶液，蒸馏液和结晶后剩余溶液加入氯化铝和盐酸调节浓度后返回溶出工序，完成处理。