[发明专利]一种铝电解大修渣和铝灰联合处理回收冰晶石的方法

说明书

本发明公开了一种铝电解大修渣和铝灰联合处理回收冰晶石的方法，涉及铝电解固废处理技术。该方法包括如下步骤：(1)大修渣水浸、酸浸；(2)铝灰水浸；(3)铝灰水浸渣碱浸：将步骤(1)中得到的盐碱混合液与水浸渣反应得到铝酸钠和盐的混合溶液；(4)检测步骤(3)中混合溶液的铝含量和盐含量，对铝酸钠和盐的混合溶液进行复配，得到混合复配液备用；(5)将步骤(4)得到的混合复配液和步骤(1)得到的氢氟酸混合进行冰晶石合成反应。本发明通过对大修渣与铝灰分别进行无害化处理，将大修渣中的氟和铝灰中的铝进行回收，并合成冰晶石返回铝电解槽，既实现了有害废渣的资源化回收，又降低了电解铝的生产成本，适合推广应用。

技术领域

本发明涉及铝电解固废物处理技术领域，尤其涉及一种铝电解大修渣和铝灰联合处理回收冰晶石的方法。

背景技术

随着我国铝产量的提高，大修渣的外排量也在逐年增加，每生产1吨铝约排放15-25kg大修渣。大修渣是铝电解生产中不可避免的固体危险废弃物，其中主要的有毒物质是可溶氟化物和氰化物，它们对环境包括土壤、水域和大气危害极大。

大修渣的处理主要有火法和湿法两种。火法在一定程度上可实现氟化物的脱除与回收，但由于其投资大，系统运行不稳定等原因，限制了其进一步的工业化应用与发展。湿法是通过水浸或碱浸或酸浸等方法，将大修渣中的有害物质如F和CN浸出，然后再进行分步处理，但往往其中的电解质如氟化钠等没有得到有效的回收利用，从而不具备较好的经济性。

铝灰是铝电解过程中产生的一种漂浮于电解槽铝液上的浮渣。铝灰主要分为一次铝灰(白灰)和二次铝灰(黑灰)。一次铝灰是原生铝生产铝过程中所产生的铝渣，其主要成分为金属铝和铝氧化物，其中金属铝含量可达30-70％。二次铝灰是一次铝灰或其它废杂铝利用物理方法或化学方法提取金属铝后的残渣，金属铝含量低，成分相对复杂，主要包含少量的铝(含量10wt％以下)，盐熔剂(10％以上)，氧化物和氮化铝(含量在15-30wt％)。铝灰是一种很好的资源，但一直没得到足够重视，污染环境，变成危废，二次铝灰中含有大量的氧化铝，氮化铝和盐，利用价值很高，因此寻找一种二次铝灰资源综合利用的好方法意义重大。

目前，大修渣和铝灰均分开进行处理，并分别得到相应的最终产物，产品出路比较困难，从而无法获得经济利益。如能将二者中有价值的成分回收后进行结合得到新的产物，将得到的产品重新利用于电解铝中，将有效地实现有害废渣的资源化回收，且降低电解铝的生产成本。

发明内容

本发明的目的在于提供一种铝电解大修渣和铝灰联合处理回收冰晶石的方法。根据本发明的铝电解大修渣和铝灰联合处理回收冰晶石的方法，通过对大修渣与铝灰分别进行无害化处理，将大修渣中的氟和铝灰中的铝进行回收，并合成冰晶石返回铝电解槽，既实现了有害废渣的资源化回收，又降低了电解铝的生产成本，本发明采用的技术方案如下：

根据本发明的一个方面，提供了一种铝电解大修渣和铝灰联合处理回收冰晶石的方法，包括以下步骤：

(1)大修渣无害化处理：

a)破碎和磨粉：将大修渣进行破碎、磨粉；

b)水浸：将a)中磨细的粉料投至水浸反应槽中，在水浸反应槽中加入水进行搅拌反应，将水浸反应槽中的反应物进行固液分离得到水浸渣和水浸液；

c)水浸液破氰、沉氟：在b)中的水浸液中加入破氰剂进行反应，再加入除氟剂进行沉氟，经过固液分离得到氟化物固体产品和盐碱混合液备用；

d)水浸渣酸浸：在b)中的水浸渣中加入浓酸进行酸浸反应，将酸浸反应物进行固液分离后得到无害化渣和废酸液，产生的HF气体经水吸收得到氢氟酸备用，废酸液循环使用；

(2)铝灰水浸：将铝灰投至水浸反应槽中，在水浸反应槽中加入水进行搅拌反应，再进行固液分离得到水浸渣和含盐废液，产生的氨气经吸收得到氨水产品，含盐废液循环使用；