[发明专利]一种超声波碱浸和加压酸浸联合处理电解铝废阴极炭块的方法

权利要求书

1.一种超声波碱浸和加压酸浸联合处理电解铝废阴极炭块的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

(1)破碎粉磨：将电解铝废阴极炭块进行破碎粉磨，获得废阴极炭粉；

(2)超声波碱浸：首先将步骤(1)中获得的废阴极炭粉加入质量分数为5～20％的碱性溶液中制得碱性浆液，然后将所述碱性浆液在超声波频率为27～100kHz，功率为300～750W，温度为20～100℃条件下超声波处理10～60min，最后将所述碱性浆液过滤获得滤饼Ⅰ和滤液Ⅰ，将所述滤饼Ⅰ水洗至中性，获得炭精粉；

(3)加压酸浸：首先将步骤(2)中获得的炭精粉加入质量分数为5～30％的酸性溶液中制得酸性浆液，然后将所述酸性浆液在压力为0.5～5MPa，搅拌速度为200～800r/min，温度为80～200℃条件下处理20～120min，最后将所述酸性浆液过滤获得滤饼Ⅱ和滤液Ⅱ，将所述滤饼Ⅱ干燥后获得石墨粉。

2.如权利要求1所述的一种超声波碱浸和加压酸浸联合处理电解铝废阴极炭块的方法，其特征在于，所述方法还包括将步骤(2)中获得的滤液Ⅰ进行蒸发结晶处理，获得氟化物产品。

3.如权利要求1所述的一种超声波碱浸和加压酸浸联合处理电解铝废阴极炭块的方法，其特征在于，所述方法还包括将步骤(3)中获得的滤液Ⅱ循环回用于加压酸浸过程，将经4～7次循环利用后的滤液Ⅱ进行蒸发结晶处理，获得的蒸馏水再循环利用。

4.如权利要求1～3任一项所述的一种超声波碱浸和加压酸浸联合处理电解铝废阴极炭块的方法，其特征在于，步骤(1)中，所述将电解铝废阴极炭块进行破碎粉磨具体为：首先将所述电解铝废阴极炭块破碎至粒径为2～5cm，然后再将粒径为2～5cm的电解铝废阴极炭块粉磨成废阴极炭粉，所述废阴极炭粉中粒径为0.075～0.15mm的占70～90wt％。

5.如权利要求1～3任一项所述的一种超声波碱浸和加压酸浸联合处理电解铝废阴极炭块的方法，其特征在于，步骤(2)中，所述废阴极炭粉与碱性溶液的质量体积比为1：3～6，所述质量体积比的单位为g：mL。

6.如权利要求1～3任一项所述的一种超声波碱浸和加压酸浸联合处理电解铝废阴极炭块的方法，其特征在于，步骤(2)中，所述碱性溶液中溶质为NaOH、KOH或RbOH中的一种。

7.如权利要求1～3任一项所述的一种超声波碱浸和加压酸浸联合处理电解铝废阴极炭块的方法，其特征在于，步骤(3)中，所述炭精粉与酸性溶液的质量体积比为1：3～7，所述质量体积比的单位为g：mL。

8.如权利要求1～3任一项所述的一种超声波碱浸和加压酸浸联合处理电解铝废阴极炭块的方法，其特征在于，步骤(3)中，所述酸性溶液中溶质为HCl、H₂SO₄或H₃PO₄中的一种或多种。

9.如权利要求1～3任一项所述的一种超声波碱浸和加压酸浸联合处理电解铝废阴极炭块的方法，其特征在于，步骤(3)中，所述加压酸浸在高压反应釜中通入惰性气体进行。

10.如权利要求9所述的一种超声波碱浸和加压酸浸联合处理电解铝废阴极炭块的方法，其特征在于，所述惰性气体为氮气、氩气或氦气中的一种。