СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ТВЕРДЫХ ОТХОДОВ ШЛАМОВОГО ПОЛЯ ПРОИЗВОДСТВА АЛЮМИНИЯ

Изобретение относится к цветной металлургии, а именно, к способам переработки отходов производства алюминия.
Сущность способа заключается в спекании твердых отходов шламового поля, смешанных с ПАВ, с последующим дроблением и обезжелезиванием, и получением в результате криолит-глиноземной смеси с содержанием углерода менее 1,5-2,0 масс.%.

Изобретение относится к цветной металлургии, а именно к способам переработки отходов производства алюминия.
Известен способ переработки отходов шламового поля, который позволяет выделить полезные составляющие путем превращения сульфатов в карбонаты и флотацией отделить уголь от криолита и глинозема [1]. Однако этот способ получения криолит-глиноземной смеси требует предвари-тельной отмывки шлама от сульфатов и карбонатов с последующей флотацией шлама.
Наиболее близким к заявленному изобрете-нию является способ переработки твердых отходов шламового поля алюминиевого производства [2], в котором шлам спекают при температуре 750-8500С и постоянном доступе воздуха в течение 20-40 мин. Полученный спек измельчают, выщелачивают водой при 70-800С и соотношении Т:Ж от 1:3 до 1:5 в течение 30-90 мин. Пульпу фильтруют, раствор, содержащий алюминат натрия используют в качестве щелочного коагулянта для очистки питьевых и сточных вод, а осадок, содержащий криолит и глинозем, высушивают при 1500С в течение 30-60 мин. и используют в качестве сырья для производства алюминия.
Недостатком данного способа является необходимость отмывки полученного продукта от сульфата и алюмината натрия и дальнейшей сушки полученной криолит-глиноземной смеси, что ведет к увеличению трудозатрат и удорожанию продукта. Кроме того, полученная таким способом криолит-глиноземная смесь характеризуется относительно высоким содержанием сульфатов (до 10%).
Целью изобретения является упрощение технологии и снижение энерго и трудоемкости процесса получения криолит-глиноземной смеси из твердых отходов шламового поля алюминиевого производства.
Способ осуществляют следующим образом.
Шлам после естественной сушки смешивают с 20-40% раствором ПАВ в соотношении Т:Ж от 7:1 до 10:1. Полученную смесь формуют, отформованные брикеты подвергают сушке при 100-1500С в течение 1-3 ч. Высушенный полуфабрикат спекают при 750-10000С в течение 2-4 ч при постоянном доступе воздуха и принудительном удалении продуктов сгорания. После естественного охлаждения спек измельчают, пропускают через сито и подвергают обезжелезиванию в электромагнитной ловушке. Полученная криолит-глиноземная смесь, содержащая до 1,5-2 масс.% углерода, может быть использована в качестве сырья для производства алюминия.
Пример:
100 кг шлама, содержащего после естественной сушки, масс.% : 29,6 криолита, 15,2 глинозема, 27,5 углерода, 10,1 сульфата натрия, 8,6 карбоната и бикарбоната натрия, 3,8 фторида натрия, 1,2 оксидов железа, 0,9 диоксида кремния и 1,0-2,0 влаги, смешали с раствором ПАВ, полученным перемешиванием 10 л воды с 3 кг лигносульфоната натрия. Из полученной массы были сформоввны брикеты, которые были высушены в сушильной камере при температуре 100-1500С в течение 1-3 ч. Затем брикеты были помещены в печь, где происходило спекание при температуре 750-10000С в течение 2-4 ч при постоянном доступе воздуха и принудительном удалении продуктов сгорания. Полученный спек дробили и пропускали через электромагнитную ловушку. Полученный продукт содержал, масс.%: 17,2-21,5 криолита, 45,6-50,2 глинозема, 1,5-2,0 углерода, 2,1-2,8 сульфата натрия, 9,4-12,1 фторида натрия, 12,6-15,3 оксида натрия, 0,6-0,7 оксидов железа, 1,1-1,2 диоксида кремния.
Способ позволяет осуществить переработку отходов шламового поля с получением сырья для производства алюминия, что ведет к снижению себестоимости продукции и улучшению экологической обстановки.

1. Малый патент на изобретение TJ 147.
2. Евразийский патент № 003660.