[发明专利]一种电解铝废旧阴极炭块分离电解质方法

说明书

本发明提供了一种电解铝废旧阴极炭块分离电解质方法，涉及电解铝技术领域。本发明包括如下步骤：a．将废旧阴极通过破碎机进行破碎，破碎后的炭块进行球磨；b．将球磨后的炭块放入粉体混合设备，加入碳酸氢铵使两者均匀混合；c．碳酸氢铵和炭块混合后，压制成块放入真空蒸馏设备中进行真空蒸馏；d．真空蒸馏设备完成蒸馏后，取出蒸馏渣并加入盐酸与氯化铝混合溶液；e．蒸馏渣与溶液混合一定时间后，过滤出蒸馏渣，对蒸馏渣进行水洗干燥得到碳质材料；其中，步骤b中碳酸氢铵的含量控制在5%，步骤d中产生的氢气进行回收，对真空蒸馏后分离出的金属钠及电解质进行回收。

技术领域

本发明涉及电解铝技术领域，具体涉及一种电解铝废旧阴极炭块分离电解质方法。

背景技术

随着全世界铝生产能力的增加，与此行业相关的废物量也在增加。电解铝生产过程中产生的废旧阴极的处理就是原铝行业所面临的一个严重的环境问题。在电解铝生产过程中，由于碳素阴极受到氟离子、钠离子等的侵蚀而使之报废,致使每年产生大量的废旧阴极。废旧阴极是一种含有多种成分的危险固体废物，处理不当就会产生严重的环境问题。

目前，对废旧阴极炭块进行处理的方法主要有选矿法和冶金法，选矿法主要采用浮选法，该法采用的药剂种类繁多、价格高昂，并且会产生大量废水，冶金法分为湿法和火法，湿法包括化学浸出法、硫酸酸解法和石灰水浸泡法等，火法主要有回转窑焙烧法、高温水解法及铝土矿烧结法等，化学浸出法处理时间长、浸出液处理复杂，硫酸酸解法需要消耗大量酸，同时产生大量废水，其处理成本高，石灰水浸泡法速度慢，反应不彻底，碳质材料没有得到利用，造成资源浪费。

发明内容

本发明的目的是开发一种碳质材料可回收的电解铝废旧阴极炭块分离电解质方法。

本发明通过如下的技术方案实现：

一种电解铝废旧阴极炭块分离电解质方法，包括如下步骤：

a．将废旧阴极通过破碎机进行破碎，破碎后的炭块进行球磨；

b．将球磨后的炭块放入粉体混合设备，加入碳酸氢铵使两者均匀混合；

c．碳酸氢铵和炭块混合后，压制成块放入真空蒸馏设备中进行真空蒸馏；

d．真空蒸馏设备完成蒸馏后，取出蒸馏渣并加入盐酸与氯化铝混合溶液；

e．蒸馏渣与溶液混合一定时间后，过滤出蒸馏渣，对蒸馏渣进行水洗干燥得到碳质材料；

其中，所述步骤b中碳酸氢铵的含量控制在5%，所述步骤d中产生的氢气进行回收，对真空蒸馏后分离出的金属钠及电解质进行回收。

可选的，所述步骤c中真空蒸馏设备的蒸馏温度为1100℃~1500℃。

可选的，所述步骤c中的蒸馏压力为10Pa~50Pa。

可选的，所述步骤c中的蒸馏时间为2h~6h。

可选的，所述步骤d中取出的蒸馏渣冷却后，采用粉体解聚打散机对蒸馏渣进行打散。

可选的，所述步骤d中蒸馏渣与盐酸氯化铝混合溶液通过搅拌器进行搅拌混合，两者混合12h。

可选的，所述步骤e中与蒸馏渣反应后的溶液中加入氢氧化钠，产生的沉淀进行过滤。

可选的，过滤沉淀后对溶液进行结晶，结晶后的氯化钠进行回收。

本发明的有益效果是：

本发明碳酸氢铵作为造孔剂进行添加，使电解质能更充分地挥发，与选矿法及冶金法相比，不会产生大量废水，药剂使用较少，处理成本降低，并且水洗干燥后的碳质材料可回收。

具体实施方式

在下文中，仅简单地描述了某些示例性实施例。正如本领域技术人员可认识到的那样，在不脱离本发明创造的精神或范围的情况下，可通过各种不同方式修改所描述的实施例。