[发明专利]一种电解铝含氟废渣生产冰晶石的方法有效

申请号：	201010591904.8	申请日：	2010-12-16
公开（公告）号：	CN102079534A	公开（公告）日：	2011-06-01
发明（设计）人：	侯红军;刘海霞;杨华春;于贺华;罗成果;师玉萍;马晓芬	申请（专利权）人：	多氟多化工股份有限公司
主分类号：	C01F7/54	分类号：	C01F7/54;B09B3/00
代理公司：	郑州睿信知识产权代理有限公司 41119	代理人：	陈浩
地址：	454191 河***	国省代码：	河南;41
权利要求书：	查看更多	说明书：	查看更多
摘要：
搜索关键词：	一种电解铝废渣生产冰晶石方法
钻瓜网技术展会专利词库专利权人专利榜在售专利公布日期热门专利

【说明书】：

技术领域

本发明属于铝金属冶炼技术领域，涉及一种电解铝含氟废渣生产冰晶石的方法。

背景技术

目前，绝大多数的氟化盐产品都是以萤石（主要成分CaF₂）为原料生产的，萤石的蕴藏量十分有限，作为发展原子能工业的重要战略资源，各国都非常重视对萤石资源的保护，随着世界范围内萤石资源的日益匮乏、价格的不断攀升，导致无机氟化工行业寻求其他氟资源成为必然趋势。

冰晶石是一种氟铝酸盐，也称氟铝酸钠，其分子式为Na₃AIF₆，天然冰晶石是单斜晶系的棱柱形结晶，无色，由于杂质的影响，常呈灰白色、淡黄色或淡红色，有时呈黑色。常成不可分割的致密块体，具有玻璃光泽。微溶于水，呈酸性反应，遇硫酸即分解。作为一种化工产品，主要用于冶炼金属铝的助熔剂，还可作农作物的杀虫剂，搪瓷乳白剂，玻璃和搪瓷生产用的遮光剂和助熔剂，树脂橡胶的耐磨填充剂，还可用于铁合金和沸腾钢的生产。随着铝工业的迅猛发展，它的潜在市场份额逐步增加，对质量的要求也越来越高。

电解铝生产过程中，为保证正常的生产，必须使电解槽中的电解液保持合理的高度和洁净度，因此需要将过多的电解液抽出和打捞漂浮在电解液上部的固体，这些固体在经过冷凝后就变成了含氟废渣。据测算生产一吨铝会产出10.2 公斤的含氟废渣，其中含30％以上的冰晶石，60％～70％的炭渣。对于这些含氟废渣，目前通过简单的提纯处理，达不到返回用于电解铝的标准，只能采取堆砌的方式进行处理，既造成了环境污染，又浪费了氟资源。

发明内容

本发明的目的是提供一种电解铝含氟废渣生产冰晶石的方法。该方法是以电解铝含氟废渣和浓硫酸为原料，包括以下步骤：

（1）将含氟废渣与其质量1～4倍浓度为98%的浓硫酸在150℃～450℃的温度下反应5～12小时；

（2）反应过程中生成的气体经处理，循环利用；

（3）反应后的固体硫酸钠和硫酸铝与浓度为20%～40%的氢氟酸在20℃～40℃下搅拌反应0.3～1.5h，制得冰晶石料浆；

（4）将上述料浆过滤，滤饼洗涤、干燥，即得高纯度冰晶石；所得滤液和洗涤水分别收集，循环用于吸收三氧化硫和氟化氢。

反应过程中生成的气体的处理方法为：

（1）反应过程中生成的二氧化硫、二氧化碳、氟化氢气体，经冷凝器冷凝；

（2）冷凝结束后，冷凝器下部的氟化氢液体经吸收至浓度为20%～40%，用于后续反应；

（3）冷凝器上部出来的二氧化硫、二氧化碳气体，通过干式净化设备（旋风除尘器、静电除尘器）分离出90%以上的二氧化碳；

（4）将分离出二氧化碳的二氧化硫气体经湿法净化系统进行净化；净化结束后，二氧化硫进入转化器中，在钒催化剂存在下进行催化氧化反应，转化为三氧化硫，再经吸收后浓缩，制得浓硫酸，用于循环处理废渣；

（5）分离得到的二氧化碳气体经净化后得工业级二氧化碳。