一种电解铝炭渣的处理方法与流程

本申请涉及铝电解质回收，特别涉及一种电解铝炭渣的处理方法。

背景技术：

1、铝电解工艺是指将氧化铝溶解到熔融的六氟铝酸钠中，经过电解还原得到金属原铝。在电解过程中，由于铝土矿中锂含量较高，且锂化物被持续输送到电解质体系中且很难析出，会在电解过程中形成富锂电解质。此外，由于电解过程中炭素阳极的不均匀燃烧、选择性氧化、铝液和电解质的侵蚀冲刷、炭块达不到质量标准或日常操作管理不精细等原因，使部分碳颗粒从阳极脱落进入熔盐电解质中，使部分碳颗粒从阳极脱落进入熔盐电解质中；而在将炭渣排除的过程中，可能还会附带包括氧化铝、冰晶石或其它锂、铝化合物在内的富锂电解质一起排除。这些电解铝炭渣中含有氟化物和其他有害物质，如果不正确处理，可能会对土壤和水体造成污染，同时也会造成锂元素的浪费。

技术实现思路

1、本申请提供一种电解铝炭渣的处理方法。该电解铝炭渣的处理方法，包括：

2、对电解铝炭渣进行焙烧，获得富锂烟尘和富锂电解质；

3、利用硫酸对所述富锂电解质进行活化处理，获得脱氟富锂电解质料浆和氟化氢气体；

4、对脱氟富锂电解质料浆进行固液分离，获得富锂电解质滤液和富锂电解质滤饼，所述富锂电解质滤饼中包括未完全溶解的冰晶石；

5、向所述富锂电解质滤饼加入目标添加剂，并依次对其加热和固液分离，获得包含氟化铝的滤饼；其中，所述目标添加剂包括：硫酸铝和/或硝酸铝溶液。

6、在一种可能的实施方式中，所述方法还包括：

7、利用氢氧化钠和氨水调节所述富锂电解质滤液的ph值，并对其固液分离，获得包含氢氧化铝的滤饼与去铝电解质滤液；

8、向所述包含氢氧化铝的滤饼中加水搅拌成料浆，对所述料浆加入氟化氢气体后再进行固液分离，获得包含氟化铝的滤饼。

9、在一种可能的实施方式中，所述利用氢氧化钠和氨水调节所述富锂电解质滤液的ph值，包括：

10、利用氢氧化钠和氨水调节所述富锂电解质滤液的ph值至5-12。

11、在一种可能的实施方式中，所述方法还包括：

12、向所述去铝电解质滤液中加入碳酸钠溶液，并依次对其加热和过滤，获得包含碳酸锂的滤饼。

13、在一种可能的实施方式中，所述碳酸钠溶液的浓度为0.1-3mol/l，所述碳酸钠溶液与所述去铝电解质滤液的质量比大于0.3:1。

14、在一种可能的实施方式中，所述方法还包括：

15、将所述富锂烟尘脱尘除杂并利用硫酸对所述富锂烟尘进行活化处理，获得脱氟富锂电解质料浆和氟化氢气体。

16、在一种可能的实施方式中，所述利用硫酸对所述富锂电解质进行活化处理，包括：

17、将所述富锂电解质通入水浸池中水浸活化并沥干水分后，利用硫酸对所述富锂电解质进行活化处理。

18、在一种可能的实施方式中，所述硫酸与所述富锂电解质的质量分数比为1:1-2:1；所述活化时间大于1h。

19、在一种可能的实施方式中，所述活化处理在反应釜中进行，所述反应釜压力为0.1-0.5mpa。

20、在一种可能的实施方式中，所述添加剂还包括：磷酸钠和/或氧化钠。

21、本申请公开的电解铝炭渣的处理方法，首先通过焙烧的方法去除电解铝炭渣中的炭后，获得富锂电解质；随后，利用硫酸对富锂电解质进行活化脱氟，获得脱氟富锂电解质料浆；接着对脱氟富锂电解质料浆进行固液分离，获得包含未溶解冰晶石的富锂电解质滤饼；最后，向所述富锂电解质滤饼加入包含硫酸铝或硝酸铝溶液的目标添加剂，并依次对其加热和固液分离，获得包含氟化铝的滤饼，从而实现氟资源的回收处理。此外，本申请公开的电解铝炭渣的处理方法，还可以依次利用氢氧化钠和氨水、氟化氢气体、碳酸钠溶液来处理富锂电解质滤液，获得包含碳酸锂的滤饼。

技术特征：

1.一种电解铝炭渣的处理方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述利用氢氧化钠和氨水调节所述富锂电解质滤液的ph值，包括：

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述碳酸钠溶液的浓度为0.1-3mol/l，所述碳酸钠溶液与所述去铝电解质滤液的质量比大于0.3:1。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述利用硫酸对所述富锂电解质进行活化处理，包括：

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述硫酸与所述富锂电解质的质量分数比为1:1-2:1；所述活化时间大于1h。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述活化处理在反应釜中进行，所述反应釜压力为0.1-0.5mpa。

10.根据权利要求1-9中任一项所述的方法，其特征在于，所述目标添加剂还包括：磷酸钠和/或氧化钠。

技术总结本申请公开了一种电解铝炭渣的处理方法。该方法包括：首先，对电解铝炭渣进行焙烧，获得富锂烟尘和富锂电解质；然后，利用硫酸对所述富锂电解质进行活化处理，获得脱氟富锂电解质料浆和氟化氢气体；接着，对脱氟富锂电解质料浆进行固液分离，获得富锂电解质滤液和富锂电解质滤饼，所述富锂电解质滤饼中包括未完全溶解的冰晶石；最后，向所述富锂电解质滤饼加入包括：硫酸铝和/或硝酸铝溶液目标添加剂，并依次对其加热和固液分离，获得包含氟化铝的滤饼，从而实现氟资源的回收处理。此外，该方法还可以包括：利用氢氧化钠和氨水、氟化氢气体、碳酸钠溶液来处理富锂电解质滤液，获得包含碳酸锂的滤饼。技术研发人员：杨洪亮,虎兴茂,杨阳,王铁,赵荆,张军立,马青山,甘进军,尚文祥,李德春,张升受保护的技术使用者：国家电投集团宁夏能源铝业科技工程有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/5