Способ переработки хлоридных шламов электролитического производства алюминия

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических республик

< 1789618 (6! ) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 220279 (21) 2729863/22-02 (51)hA. КлР

С 22 В 7/00 с присоединением заявки М

Государственный комнтет

СССР но делам нзобретеннй и открытий (23) ПриоритетОпубликовано 2312.80. Бюллетень Н9 47

Дата опубликования описания 231280 (53) УДК 6 69. 713 .

724 1 002 6 (088 ° 8) (71) Заявитель и проектного института титана (54) СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ХЛОРИДНЫХ ШЛАМОВ

ЭЛЕКТРОЛИТИЧЕСКОГО ПРОИЗВОДСТВА

АЛЮМИНИЯ

Иэобретение относится к металлургии и может быть использовано при переработке хлоридных шламов электро литического производства алюминия.

Известен способ переработки шламов хлоридного производства алюминия включающий дробление, сепарацию металла, водное выщелачивание солесодержащей фракции прн, весовом отноше- tt) нии фаэ жидкая:твердая, равном 1,21,6 в течение 90-120 мин при 8-20оС, отделение твердого остатка, выпаривание полученного раствора. Иэ твердого остатка грохочением извлекают алюминий, а окисную фракцию направляют в отвал или на получение силуминов (1j .

Недостатками известного способа являются дополнительная классификация твердого остатка, низкий выход 2р металла (40-70%}, что обусловлено наличием значительного количества окислов в виде пленок на поверхности частиц металла, необходимость обогащения механической фазы твердого 25 остатка перед утилизацией, например путем истирания в дезинтеграторе с последующим рассевом, сложность утилизации нерастворимого остатка на двух различных переделах (плавка 3Q и получение силумина), а также низкая скорость фильтрации пульпы, снижающая производительность процесса.

Цель изобретения — упрощение процесса и повышение его производительности.

Поставленная цель достигается тем, что твердый остаток прокалива1от и подвергают хлорированию, а выщелачивание ведут при весовом отношении фаэ жидкая:твердая, равном

1,7-4,0 в течение 10-30 мин.

Прокаливание твердого остатка ведут в инертной или восстановительной атмосфере.

Раствор перед выпариванием обрабатывают щелочным реагентом.

Металл после сепарации направляют на хлорирование.

Пример 1. Хлориднке шламы электролитического производства алюминия подвергают дроблению с отделением корольков металлического алюминия фракции более 630 мкм.

Выход этой фракции составляет 5-6%.

100 г шлама менее 630 мкм состава в масс.%: At мет. 15,5; АР 0922,6;

510д 2,2; AP раств. 1,2; Fe 0,66, Fe раств. - 0,54; С KCR, НаСР 51,6%

789618

ВНИИПИ Заказ 9005/31

Тираж 694 Подписное

Филиал ППП Патент r, Ужгород, ул, Проектная, 4 подвергают водному выщелачиванию при весовом отношении фаз жидкая:твердая ,2,5 в течение 10 мин. Полученную пульпу фильтруют на лабораторном фильтре. При этом производительность фильтрации составляет 400 кг/м час по сухому твердому веществу.

Из фильтрата (235 мл), содержащего, г/л: AE 1 2;. Fe О 3; Х KCE, N а С Р 2, 04, осаждением щелочным реагентом извлекают соединения железа

1 алюминия в виде их гидроокисей в оличестве 0,9 r. После отделения полуторных окислов, маточнЫй раствор упаривают с получением хлоридов калия и натрия в количестве 48 r.

Нерастворимый остаток на фильтре промывают водой, а промывные воды в количестве 100 мл (АМ. 0,1 г/л, С КСР, NaCE 25 г/л) возвращают на выщелачивание очередной порции шлама.

Получают 60,1 г твердого сухого остатка, имеющего следующий состав, масс.%г AE мет. 25,8, g AEgOg, AE(OH)%

37 6; Si0> 3 7; Fe 1,1, С KCE, NaCE

1,8, П.П.П. 30.

Прокаливанием при 700 С на воздухе получают 56, 7 г остатка следующего состава, масс.%: р -.А Р 0% 91, 6; Я КС Р, NaCE 2,0; S i 02 3,9; Ге О 1,7, П.П.П. 0,8. При хлорировании 48,4 г прокаленного остатка в расплаве хлористых солей при 780 С в течение о

90 мин получают 91 г хлорида алюминия. Скорость хлорирования остатка составляет 25,3 r/÷àñ и по величине совпадает со скоростью хлорирования глинозема в этих условиях. Степень утилизации компонентов при хлорирова. нии остатка составляет 98,8%.

Пример 2. 100 r шлама после сепарации приведенного в примере 1, подвергают водному выщелачиванию при весовом отношении фаз жидкая:твердая

2,5 в течение 30 мин. При этом производительность фильтрации составляет 100 кг/м час по сухому веществу.

Фильтрат,содержащий, г/л: Z КС E, t

МаСЙ 20,5; AE 1,1;Fe 0,25, перерабатывают аналогичным способом, приведенным в примере 1. При этом получают 48,2 r смеси хлоридов калия и натрия. Нерастворимый остаток в количестве 59,8 г после промывки водой и сушки имеет следующий состав, масс.%: A E мет. 25, 9;КА Eg0%, AE(OH)% 37,8, 510 3,7;,Fe 1,1;

KKCP, NaCE 1,5; П П П. 30., Прокаливанием в инертной атмосфЕ. — . ре при 600 С получают 42,5 r остатка следующего состава, масс.%: АР мет.

36,5; д -AE 0% 53,3; 5!О 5,3; Fe

1,6; F KC E, NaC E 2,2; П.П.П. 1,1 °

При хлорировании 38,4 r прокаленного остатка в расплаве хлористых солей при 750 С в течение 80 мин получают

122,7 г хлорида алюминия. Скорость хлорирования остатка составляет

28,8 г/час. Степень утилизации компонентов при хлорировании остатка достигает 99,6%.

Пример 3. 100 г шлама после сепарации приведенного в примере 1, подвергают водному выщелачиванию при весовом отношении фаз жидкаягтвердая 1,7 в течение 30 мин. Произво © .дительность фильтрации пульпы составляет 56 кг/м гас по сухому веществу.

Фильтрат и нерастворимый остаток перерабатывают аналогично примеру 1.

При этом получают 47,5 г хлоридов калия и натрия и 60,5 г твердого остатка.

Пример 4. 100 r шлама после сепарации приведенного в примере 1, подвергают водному выщелачиванию при весовом отношении фаз жидкая:

26 твердая 4 в течение 30 мин. В этом случае производительность фильтрации составляет 30,3 кг/м час по сухому веществу. Фильтрат и нерастворимый остаток перерабатывают аналогичц но примЬру 1; При этом получают 48 r хлорндов калия и натрия и 59,4 г твердого остатка.

Данное изобретение позволяет обеспечить повышение скорости фильтрации

З© в 4-20 раз,за счет чего увеличивается производительность процесса, и повысить степень утилизации алюминия из твердого остатка на 30-60%.

Формула изобретения

1. Способ переработки хлоридных шламов электролитического производства алюминия, включающий дробление, сепарацию металла, водное выщелачивание солесодержащей фракции, отде4О ление твердого остатка, выпаривание полученного раствора, о т л н ч а юшийся тем, что, с целью упрощения процесса и повышения его производительности, твердый остаток про4 наливают и подвергают хлорированию, а выщелачивание ведут при весовом отношении фаз жидкая:твердая, равном

1,7-4,0 в течение 1Ь-30 мин.

2. Способ по п.1, о т л и ч а ю— шийся тем, что прокаливание твердого остатка ведут в инертной или восстановительной атмосфере, 3. Способ по п.1, о т л и ч а ю шийся тем,. что раствор перед выпариванием обрабатывают щелочным реагентом.

4. Способ по п.1, о т л и ч а ю— шийся тем, что .металл после сепарации направляют на хлорирование.

Источники информации, g) принятые во внимание при экспертизе

1. "Цветная металлургия", 1975, Р 15, с. 37-40.