Обзор предлагаемых технологических схем переработки отходов производства алюминия
Ниже представлен обзор разработанных методов переработки твёрдых отходов электролиза.
Таблица 3.1 – Методы переработки твёрдых отходов и результаты внедрения
| Способы переработки | Результаты применения |
| 1Сернокислотное разложение фторуглеродсодержащих отходов. Натриево-алюминиевые фториды разлагают серной кислотой во вращающихся печах с получением фтористого водорода и натриево-алюминиевых квасцов. Фтористый водород направляется в производство фтористых солей по любой из известных технологий. Натриево-алюминиевые квасцы нейтрализуют известковым молоком с образованием: - гипса, который выводится на шламовое поле, - растворов алюмината натрия, которые могут быть использованы в производстве криолита или глинозема. | а) При трехкратном к объему шлама увеличении количества серной кислоты выявлено, что это ведет к снижению экономических характеристик процесса выщелачивания б) Снижение количества вводимой серной кислоты ведёт к увеличению количества неразложившихся органических соединений углерода содержащихся в шламе. в) При обработке твердых отходов серной кислотой более низкой концентрации снижается переход в растворимое состояние некоторых полезных компонентов и увеличивается содержание неразложившихся органических соединений. г) Вопрос утилизации натриево-алюминиевых квасцов требует дополнительных исследований и технологической проработки |
| 2 Гидрохимическую обработку твердых отходов ведут последовательно серной кислотой с концентрацией 90 – 96 %, затем соляной кислотой с концентрацией не ниже 30%, затем твердый осадок отделяют от полученного раствора и обрабатывают его карбонатами или гидроокисями щелочных и щелочноземельных металлов для осаждения железа, алюминия и магния в виде гидроокисей. | Снижение концентрации соляной кислоты ниже 30% не оказывает существенного влияния на количественный состав растворенных соединений железа, но снижает скорость их перевода в растворимое состояние. |
| 3 Гидрохимический двухстадийный способ переработки тонкодисперсных фторуглеродсодержащих отходов. - Первая стадия: обработки отходов раствором NaOH 30 г/дм3 при температуре 80 °С. - Вторая стадия должна обеспечить максимально низкое содержание фтора в углеродистом остатке. В качестве такого реагента выбран слабокислотный раствор щавелевой кислоты, которая позволяет перевести в раствор фтор, содержащийся в виде CaF2 и NaF. | а) Для осаждения криолита необходимо использовать раствор плавиковой кислоты. б) Для утилизации обесфторенного углеродсодержащего остатка предлагается его прессование. |
| 4 Высокотемпературный обжиг фторуглеродсодержащих отходов с термической нейтрализацией углеродистых соединений и пирогидролизом фторидов. Отходы в виде водной суспензии сжигаются в циклонной топочной камере при 1 400-1 500 °С. При этом углеродсоставляющие отходов (углерод, смолистые) сгорают, выделяя дополнительное тепло, фториды взаимодействуют с водяным паром с образованием фтористого водорода, а прочие составляющие плавятся совместно с нелетучими продуктами пирогидролиза фторидов | Вопросы улавливания фторсодержащих газов требуют дополнительных исследований |
| 5 Переработка пыли и шлама газоочистки варкой в плавиковой кислоте, совмещенной с флотацией углеродистых частиц. Сущность процесса заключается в последовательной обработке пыли и шлама газоочистки плавиковой кислотой и кальцинированной содой. При этом плавиковая кислота взаимодействует с оксидами алюминия, входящими в состав отходов, с образованием фторалюминиевой кислоты. Криолит образуется в результате нейтрализации полученной фторалюминиевой кислоты содовым раствором. | а) Образование криолита сопровождается выделением углекислого газа во всем объеме пульпы, что приводит к флотации углерода и выносу его из реактора. б) Взаимодействие оксидов алюминия с плавиковой кислотой позволяет разрушить спекшиеся частицы углерода, криолита и глинозема, что способствует более качественному разделению частиц криолита и углерода. в) Данная технология может быть реализована и на алюминиевом, и на криолитовом заводе |