[发明专利]一种分离铝电解富铁覆盖料中铁氧化物和电解质的方法

说明书

本发明涉及一种分离铝电解富铁覆盖料中铁氧化物和电解质的方法，属于铝电解工业废弃物回收技术领域。本发明将铝电解富铁覆盖料破损、球磨和筛分，得到铝电解富铁覆盖料颗粒，铝电解富铁覆盖料颗粒加入到铝盐溶液浸出得到滤液A和滤渣A；滤渣A加入到碱液中进行碱性浸出，固液分离，得到滤液B和滤渣铁氧化物；采用无机酸调节滤液B的pH值至9‑10以沉淀Al(OH)₃，固液分离得到滤液C和Al(OH)₃沉淀，滤液C返回替代滤液B沉淀Al(OH)₃；采用碱液调节滤液A的pH值至3‑5，固液分离得到滤液D和沉淀D；滤液D返回替代铝盐溶液进行浸出，沉淀D干燥后，置于温度500～800℃、HF气体氛围下反应转化成AlF₃。本方法可以有效地分离富铁覆盖料中的铁氧化物，并将电解质成分以AlF₃形式回收。

技术领域

本发明涉及一种分离铝电解富铁覆盖料中铁氧化物和电解质的方法，属于铝电解工业废弃物回收技术领域。

背景技术

随着国内以及世界对铝的使用量持续增长，铝电解行业蓬勃发展，同时越来越多的电解铝废弃物产生，这些废弃物属于危险废弃物，大量积累的废弃物不仅占用大量空间，而且浪费资源，威胁环境。铝电解阳极覆盖料是由电解质和氧化铝按照一定比例混合组成的，目的是减低电解槽的能耗、减少阳极炭块的氧化，降低阳极消耗、吸收电解过程产生的阳极含氟挥发物、在铝电解中可以循环利用，保证电解过程物料平衡。但在实际过程中，由于更换阳极会使覆盖料被带出，阳极钢爪被高温电解质腐蚀严重，产生许多废弃的富铁覆盖料，致使许多铝电解厂对这部分覆盖料不能循环使用，只能大量的堆存，造成大量的资源浪费，所以对富铁覆盖料急需回收利用。

目前，铝电解生产中的固体废物，大多数研究者关注的是废槽衬、炭残极和铝灰等，而对富铁覆盖料的相关文献和研究很少。富铁覆盖料的主要成分为Fe₂O₃和Fe₃O₄、Al₂O₃和Na₃AlF₆，以及含量较低的CaF₂、MgF₂等物质。

现有技术中，直接使用NaOH溶液浸出废旧铝电解覆盖料，会将氟化物和氧化铝全部溶解，使滤液成分复杂，影响滤液的进一步分离。

因此，正确分离铝电解富铁覆盖料中铁氧化物和电解质，有助于解决固体废弃物的综合利用问题。

发明内容

本发明针对现有技术中直接使用NaOH溶液分离铝电解富铁覆盖料中铁氧化物和电解质时，氟化物和氧化铝全部溶解，使滤液成分复杂导致滤液难以分离的问题，提出了一种分离铝电解富铁覆盖料中铁氧化物和电解质的方法，即通过铝盐浸出的方法分离铝电解富铁覆盖料中铁氧化物和电解质，实现铁氧化物的高效回收。

一种分离铝电解富铁覆盖料中铁氧化物和电解质的方法，具体步骤如下：

(1)将铝电解富铁覆盖料破损、球磨和筛分，得到铝电解富铁覆盖料颗粒；通过球磨、筛分的方法实现冰晶石、氟化物、氧化铝和铁氧化物的初步分离，避免相互间包裹，影响盐浸实验效果；

(2)铝电解富铁覆盖料颗粒加入到铝盐溶液浸出得到滤液A和滤渣A；

(3)滤渣A加入到碱液中进行碱性浸出，固液分离，得到滤液B和滤渣铁氧化物；滤渣铁氧化物为Fe₂O₃和Fe₃O₄；

(4)采用无机酸调节滤液B的pH值至9-10以沉淀Al(OH)₃，固液分离得到滤液C和Al(OH)₃沉淀，滤液C返回替代滤液B沉淀Al(OH)₃；