[发明专利]一种电解铝固体废料磁选方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种电解铝固体废料磁选方法，特别是一种分离和提纯效果好 的电解铝固体废料磁选方法。

背景技术

电解铝固体废料包括：以含氧化铝为主的氧化铝脏料和托盘料，以氟化盐 为主的火眼碳渣，以含碳素材料为主的阳极灰和阴极块，由于电解铝固体废料 组成复杂使得对废料的分离、提纯、合成十分困难。

同时，在金属铝合金中，铁、硅所形成的粗大、硬脆的金属间化合物是降 低合金断裂韧性的主要原因，严重影响铝制品质量。

制备氧化铝的过程中，部分铁、硅杂质以Fe₂O₃，SiO₂的形式存在工业Al₂O₃中，铁和硅的另一来源与合金的熔练过程中有关，液体铝能与炉衬中SiO₂、 Fe₂O₃、Feo等作用，生成相应的单质和氧化物，这些杂质在冶炼过程中被部分 除去进入废料。因此，废料中存在的铁和硅以及其他杂质元素无法消除，是制 约电解铝固体废料资源回用的关键性问题。

电解铝固体废料的组成成分大致包括40％的碳和60％的其他废料，利用碳 的“疏水性”采用浮选的方法即可分离出碳粉。但是，分离出的碳粉中主要含 有铁、硅6％-12％的冰晶石(Na₃AIF₆)，铁和硅为有害杂质必须除去，冰晶石 (Na₃AIF₆)为可回用产品，如果不能分离、提纯，则无法达到工业应用的要求， 只能作为一般阻燃剂销售，市场价值很低。

现有技术中，对电解铝废料中的铁、硅等杂质一是通过化工方法除去铁 (Fe)，废料中的铁有相当部分以铁的氟化盐形成存在，而氟化盐所具有的高 稳定性是制约用化工方法除铁的关键技术瓶劲，即便现有的化工方法能够有效 除铁，也往往因为成本高昂失去其经济价值。二是通过磁选的方式分离铁，但 电解铝固体废料的组份复杂，普通的磁选机分离效果不好，而梯度磁选或超导 磁选机设备投入巨大，能耗好，成绩高。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种电解铝固体废料磁选方法。本发明方法能有 效除去电解铝废料中的铁、硅等杂质，分离和提纯效果好，使最终选出产品达 到工业应用级别，降低生产成本，市场价值高。

本发明采用以下技术方案实现：一种电解铝固体废料磁选方法，将电解铝 固体废料破碎、超细粉碎后，加入无水氢氟酸，通过浮选，磁选，除去铁和硅， 分离得到碳粉和其余原料。

前述的电解固体废料磁选方法中，还包括将浮选、磁选后的碳粉再次溶入 水中，加入无水氢氟酸后再次通过浮选、磁选、再次清除碳中的铁和硅。

前述的电解固体废料磁选方法中，所述水只作为介质载体使用，可以无限 循环使用。

本发明具有以下有益效果：本发明方法向铝电解废料中加入无水氟化氢， 无水氢氟酸可与杂质中的硅反应，使沾连载体被破坏，同时形成极易溶于水的 氟硅酸钠，从而将碳粉中的硅除去，形成的氟硅酸钠还会与母液中的氟化盐富 集，得到工业级的氟硅酸纳(Na₂SiF₆)，实现将碳粉中的氟进行回收，市场价 值好。废料中的硅和氟等被去除后，使得废料中铁的的纯度提高，重量减轻， 即电解铝固体废料的组份变较简单，使得磁选比较容易，只需通过普通的磁选 机就能达到较好的分离效果，不用选用梯度磁选或超导磁选机设备就能达到较 好的分离效果，投入较小，能耗低，成本低。将浮选，磁选后的碳粉再次溶入 水中，加入无水氢氟酸后再次通过浮选、磁选。这样可再次清除碳中的铁、硅 和氟化盐，使得处理后的碳粉(灰分为1-2％)达到高纯碳粉级别，可用于碳素 厂进行阳极生产或用于铁合金厂的电极糊生产使用，极大提高了产品的市场价 值。所述水只作为介质载体使用，可以无限循环使用，可有效节约水资源，降 低成本。

以下通过实施例进一步说明本发明，但不作为对本发明的限制

具体实施方式

实施例1.

一种电解铝固体废料磁选方法，将电解铝固体废料破碎、超细粉碎后，加 入无水氢氟酸，通过浮选，磁选，除去铁和硅，分离得到碳粉和其余原料；将 浮选、磁选后的碳粉再次溶入水中，加入无水氢氟酸后再次通过浮选、磁选、 再次清除碳中的铁和硅，即可。

经过第一次浮选、磁选后的碳粉中，除了主要物质碳以外，还含有铁和硅 等杂质，以及冰晶石，因此，还可以进一步分离：将浮选、磁选后的碳粉再次 溶入水中，加入无水氢氟酸后再次通过浮选、磁选、再次清除碳中的铁和硅， 得到碳粉灰分为1-2％，达到高纯度碳粉的级别，经申请人进行产品测试，析出 的冰晶石纯度达到国家标准，即99.9％。