СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ОТХОДОВ ПРОИЗВОДСТВА АЛЮМИНИЯ С МЕСТНЫМ МИНЕРАЛЬНЫМ СЫРЬЕМ

Использование: переработка отходов производства алюминия и местного минерального сырья. Сущность изобретения: способ позволяет утилизовать растворы шламовых полей, хвосты флотации криолит-, глиноземсодержащих отходов производства алюминия с использованием глинозем и фторсодержащих руд. Раствор шламового поля упаривают до пресыщения, а затем охлаждают до выпадения осадка. Десульфатизированный раствор возвращают в газоочистительную систему, а осадок смешивают с хвостами флотации, глиноземсодержащей рудой и флюоритом и спекают. Спек выщелачивают, пульпу фильтруют, осадок направляют на производство строительных материалов, а осветленный раствор обескремнивают, отделяют от осадка гидроалюмосиликата натрия, карбонизируют. Раствор каустифицируют и направляют на выщелачивание опека, а осадок обезвоживают и используют в качестве сырья в производстве алюминия. Переработка отходов производства алюминия с местным минеральным сырьем ведет к улучшению экологической обстановки, созданию безотходного производства, снижению себестоимости производимого алюминия.

Изобретение относится к способам переработки отходов алюминиевого производства. Известен способ переработки отходов шламового поля Таджикского алюминиевого завода, который позволяет выделить полезные составляющие путем пре-вращения сульфатов в карбонаты и флотированием отделить уголь от криолита и глинозема [1]. Однако этот способ требует предварительной отмывки шлама от сульфатов и карбонатов, а затем флотации шлама с получением криолит-глиноземной смеси и не предусматривает утилизацию хвостов флотации.
Цель изобретения - создание безотходной технологии, улучшение экологической среды, выделение из отходов и местного минерального сырья полезных составляющих, расширение сырьевой базы и снижение себестоимости производства алюминия.
Поставленная цель достигается тем, что раствор шламового поля, содержащий, г/л: 40-70 Na2SO4, 20-30 NаF, 40-50 Nа2СО3+NаНСО3, упари-вают до пресыщения, а затем охлаждают при 10-15 С до выпадения осадка. Раствор, содержащий, г/л: 10-70 Na2SO4, 15-20 NаF и 100-220 Nа2СО3+NаНСО3, отделяют от осадка и возвраща-ют на газоочистку. Осадок, содержащий, % масс.: 78-84 Na2SO4, 10-15 NaF; 4-6 Nа2СО3+NаНСО3 , смешивают с хвостами флотации, содержащими, % масс.: 70-80 С, 7-10 Аl2O3; 5-8 NаАlF6, флюоритом, содержащим 90-92% масс СаF2, каолинитом содержащем до 32.3% масс Аl2O3 при отношении масс,: moc: mхв: mфл: mкл= (0.9- 1.1):(0.1-0.2):(0.8-1.0): (0.9-1.2) и спекают при 850-1000 °С в течение 30-60 минут. Спек измельчают и выщелачивают раствором NаОН 30-60 г/л при 60-80 °С и соотношении Т: Ж от 1:4 до 1:6 в течение 2-3 часов. Степень извлечения Аl2O3 достигает 85-91%.
Пульпу фильтруют, осадок, содержащий в ос-новном силикат кальция, направляют на производ-ство строительных материалов, а раствор выдерживают при 70-80°С в течение 3-4 часов до выпадения осадка гидроалюмосиликата натрия. Рас-твор отделяют от осадка и карбонизируют при 20-30 С барботированием через раствор СО2. Содо-вый раствор каустифицируют, а затем направляют на выщелачивание. Осадок обезвоживают термообработкой при 550-600 С в течение 1-2 часа. Полученный продукт, содержащий 20-25% масс Аl2O3 и 70-75% масс Na3АIF6, используют в произ-водстве алюминия.
Пример: 1000 мл раствора шламового поля, содержащего, г/л : 60,1 Na2SO4, 21,4 NaF, 40,8 Nа2СО3+NаНСО3, упаривают до пресыщения (появления мелких кристаллов), охлаждают при 12°С до выпадения осадка. Раствор, содержащий г/л: 165,8 Nа2СО4+NаНСО3, 15 Na2SO4, 18 NaF, отделя-ют от осадка и направляют на газоочистку. 30г высушенного при 120С, в течение 2 часов осадка, содержащего, % масс,: 83,3 Na2SO4, 10,8 NаF, 5,6 Nа2СО3+NаНСО3 ,4,5г хвостов флотации, содержа-щих, % масс.; 9,1 Аl2O3 , 6,8 Nа3АIF6, 78,2 С; 1,3 Fе2O3, 36.3г флюорита, содержащего % масс,: 91,5 СаF2, 0,9 SiO2 , 1,3 СаО, 0,6 K2O, 0,5 МgО, и 23,8г каолинита, содержащего, % масс.; 39,8 SiO2, 30,5 Аl2О3; 14,2 Fе2O3, 1,2 ТiO2; 0,6 СаО, 0,4 K2O; 0,2 МgО; 13,1 n.n.n., спекают при 980 С в течение 50 минут, измельчают и выщелачивают раствором NаОН 60 г/л при 80°С и Т: Ж 1:5 в течение 2 часов. Степень извлечения Аl2O3 достигает 90.2%. Пульпу фильтруют, алюминатно-фторидный раствор обес-кремнивают выдерживанием при 80°С в течение 3 часов. Выпавший осадок силикатов отделяют фильтрованием, а раствор карбонизируют барбо-тированием через раствор СО2, при расходе 20 л/час, при 25 С в течение 60 минут.
Осадок после отделения от маточного раство-ра прокаливают при 600°С в течение 60 мин. Про-дукт (27.4г), содержащий 71,6 % масс Nа3АlF6 и 24,9% масс Аl2O3 используют в производстве алю-миния. °
Предлагаемым способом можно переработать раствор шламового поля и хвосты флотации отхо-дов алюминиевого производства с использованием местного минерального сырья. Переработка отхо-дов с местным минеральным сырьем ведет к улуч-шению экологической среды, позволит получать относительно дешевое технологическое сырье для производства алюминия и снизить себестоимость производимого металла.

1. RU 2054493 С1 (МАЛЬКО В.П.и др.), 20.02.1996.
2. RU 2167210 С2 (АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕ-СТВО ОТКРЫТОГО ТИПА “ВСЕРОССИЙСКИЙ АЛЮМИНИЕВО-МАГНИЕВЫЙ КОМБИНАТ”), 20.05.2001.
3. GВ 2008553 А (KAISER ALUMINIUM & CHEMICAL CORPORATION), 06.06.1979.