Способ переработки отходов электролити-ческого рафинирования алюминия

Способ переработки отходов электролити-ческого рафинирования алюминия

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 050379 (21) 2732308/22-02 (51)М. Кл.

С 22 В 7/00

С 25 С 3/06 с присоединением заявки ¹â€” (23) Приоритет—

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий

Опубликовано 070681. Бюллетень N921

Дата опубликования описания 07,06,81 (53) УДК 669 ° 714. .19.004.82 (088.8) (72) Авторы изобретения

И.Т. Гульдин, В.И. Москвитин, A.А. Арнол

A.Ï. Лысенко, В.А. Горбунов и Л.Л. Чудар (71) Заявитель

Московский ордена Трудового Красного Знам институт стали и сплавов (54 ) СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ОТХОДОВ ЭЛЕКТРОЛИТИЧЕСКОГО

РАФИНИРОВАНИЯ АЛЮМИНИЯ

Изобретение относится к производству металлов и сплавов, а именно к способам переработки отходов рафинирования алюминия, и может быть использовано в цехах электролитического получения и рафинирования алюми- ния на алюминиевых заводах.

При электролитическом рафинировании алюминия образуются электролитные корки, гарниссаж, плавуны, являющиеся отходами данного производства (45-80 кг на 1т алюминия марки АВЧ) и ухудшающие техникоэкономические показатели процесса.

Известен способ переработки дроссов, содержащих окись алюминия, металлический алюминий и примеси.

По этому способу дроссы загружают в расплав солей галоидводородных кислот. При этом металлический алюминий отделяется от дросса и образует отдельную фазу, а окись алюминия и примеси переходят в слой галогеносодержащего флюса, который в дальнейшем перерабатывают гидрометаллургическим способом для извлечения А12 0, t 11 .

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является

-способ переработки отходов электролитического рафинирования алюминия (электролитных корок), заключающиися в их гидрометаллургической переработке.

По этому способу электролитные корки растворяют обработкой при температуре 70-800С 2Н раствором соляной кислоты в течение 20 мин.

1О

Под действием соляной кислоты нераст-, воримые соединения бария переводятся в раствор, из которого выделяют соли бария, а нерастворимый остаток используют в качестве добавок к электролиту при производстве первичного

15 алюминия t 2 .

Недостатком его является то, что извлекаемые соли бария содержат кристаллизационную воду, в силу чего они не могут быть непосредственно исполь20 зованы в процессе электролитического рафинирования алюминия. Кроме того, для реализации данного способа необходимо специальное кислотостойкое оборудование и дополнительные производственные помещения.

Способ многостадийный.

По этим причинам он не нашел промышленного применения.

Целью изобретения является извле30 чение алюминия из глинозема, содержа836167

Пример 2. В расплавленный криолит (200 г) при температуре

1020ОС загружают 50 г гарниссажа промыаленного электролизера состава:

37,07Ъ BaC l, 2,04% BaF<, 7,51% NaF, 15,18% Ale, 36,52% Alp 0„, 1,68% A I к подвергли электролизу на жидком

60 щегося в отходах электролитического рафинирования алюминия, и комплексное использование содер>кащихся в отходах компонентов электролита и металлического алюминия.

Цель достигается тем, что согласно способу переработки отходов электролитического производства рафинирования алюминия, включающему растворение отходов с последующим извлечением компонентов электролита, отходы электролитического рафинирования алюминия растворяют в криолитовом расплаве и подвергают электролизу на жидком алюминиймедном катоде, содержащем от 25 до 60 масс.Ъ меди, при температуре 800-1050оС, катодной.плотности тока 0,8-1,2 А/см

Выбранные условия лимитируются следующими обстоятельствами: понижение содер>кания меди в катодном сплаве ниже 25Ъ снижает его плотность, что может привести к всплыванию катодного сплава; сплавы, содержащие более 60Ъ меди, имеют высокую температуру плавления; температура процесса определяется температурой плавления электролита; понижение плотности тока, ниже

0,8 A/см приводит к уменьшению выхода по току алюминия„. увеличение плотности тока более

1,2. A/ñì приведет к нарушению режима электролизера.

Пример 1. В расплавленный криолит (200 r) при температуре

10500С загружают 50 г электролитной корки промышленного электролиэера состава: 25, 18Ъ BaClq, 1,2% Ва, 11 0% МаF 9,7% А!ГВ, 22,91% Аlg On, 40

ЗОЪА1 и подвергают электролизу на жидком алюминиймедном катоде, содержащем 60% меци.

Электролиз проводят при следующих условиях:

Сила тока 10 А,, Катодная плотность тока 1 A/см

Температура 1030 >C.

После опыта вес катодиого сплава увеличился на 21 г, иэ них 15 г за счет металлического алюминия, содер-" " жащегося в корке, и 6 r в результате злектролитического разложения глинозема. При этом выход по току составил

90,2Ъ. Повышенный выход по току по сравнению с процессом получения первичного алюминия объясняется сплавообразованием на катоде (Al-Cu). алюминий-медном катоде, содержащем

40;- меди.

Электролиз проводили при следующих условиях!

Сила тока 9 А

Катодная плотность тока 0,8 А/см

Температура 1020 С

После опыта прибыль веса катодного сплава составила 10 г„ из них

9,16 г за счет злектрохимического разложения глинозема, выход по току при этом составил 89„6%.

Пример 3. В расплавленный криолит, содержа Аий 4(.: Ва0! (вес расплава 200 :, >И>и температуре

850"С загрузили 50 г шлама промь>шленного электролизера состава:

9,30:- Ва01, 2„2% ВaF, 5, 14% Ц,>Г, 11,31 o- АIЕ, 72,0% А1,> 0> и подвергли электролизу на жидком алюминийМс дно, л > этюде, 1 уръс>! с г - - :.с 3и

Электролиз проводили при следующих усповиях."

Сила тока 11 А

I,aòñäHàÿ плотность тока 1,2 А/см .з 1

Температура 850 С

По окончании опыта прибыль веса катодного сплава составила 38 г„ вь-ход по току алюминия 89,?%.

Использование предлагаемого способа переработки отходов элсктролитического Рафинирования алюминия по сравнению с существующим обеспечивает следующие преимущества:

1. Способ может быть рсализован на сушествующем оборудовании.

2. При переработке отходов получае >ся электролит, пригодный для его непосредственного использования в про>.-,яссе злектролитического рафицирования алюминия. .3. Происходит полное извлечение металлического алюминия без дополнительных затрат энергии.

Использование предлагаемого способа позволит снизить себестоимость рафинированного,.алюминия на 2040 Рб/т за счет снижения затрат на: сырье вследствие компексного использования ценных компонентов, содер>кащихся в отходах.

Формула изобретения

Способ переработки отходов электролитического рафинирования алюминия, включающий растворение отходов с последующим извлечением компонентов электролита, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью комплексного использования содержащихся в отходах глинозема, компонентов электролита и металлического алюминия,отходы растворяют в криолитовом расплаве и подвергают электролизу на жидком алюминиймедном катоде, содержащем 25-60 масс.% меди при

836167

Состави..ель Г. Титова

Редактор ",(. Рожкова Текред С. Мигу .ова Корректор Н.Швыдкая

Тираж 68» Подписное

ВНИИПИ Государ твенного комитета СССР по делам изобретен-«А и открытий

113035, Москва, П-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 2838/14

Филиал ППП "Патент", г; Ужгород, ул. Проектная, 4 температуре 800-1050 С и катодной плотности тока 0,8-1,2 А/см .

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США 9 405099, кл. С 25 С 3/06, опублик. 1976.

2. Авторское свидетельство СССР

9 106695, кл. С 22 В 7/00, 1956.