本發(fā)明屬于資源回收領(lǐng)域,涉及了電解鋁渣的再利用,具體涉及了一種回收利用電解鋁渣的方法。
背景技術(shù):
1、目前,工業(yè)上制取金屬鋁主要通過電解氧化鋁實(shí)現(xiàn),而鋁土礦中除了含有氧化鋁外,還含有大量的氧化鋰和氧化鉀等伴生金屬氧化物。在電解氧化鋁的過程中,這些金屬氧化物會(huì)與電解液中的氟化物發(fā)生反應(yīng),生成氟化鋰和氟化鉀,并保留在電解液中。在生產(chǎn)中,隨著鋰和鉀的不斷富集,會(huì)影響氧化鋁的溶解效率,從而降低生產(chǎn)效率,需要定期外排固化處理。
2、而現(xiàn)有技術(shù)中,回收電解濾渣中時(shí),通常使用氧化鈣處理,電解鋁渣中的鋰和氧化鈣反應(yīng)生成偏鋁酸鋰,為了回收鋰,還需對(duì)其再次進(jìn)行酸浸處理,增加了處理成本和環(huán)境風(fēng)險(xiǎn),同時(shí)可能會(huì)導(dǎo)致氫氟酸的產(chǎn)生,腐蝕設(shè)備。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷和不足,本發(fā)明提供一種回收利用電解鋁渣的方法。
2、一種回收利用電解鋁渣的方法,包括如下步驟:
3、步驟1,混合電解鋁渣、氧化鈣和銨鹽,得到混合物料;
4、步驟2,焙燒混合物料,然后水浸、固液分離,得到含鋰溶液和浸出渣;
5、步驟3,向含鋰溶液中通入二氧化碳,固液分離,得到除雜后液和鈣鋁渣;
6、步驟4,向除雜后液中加入碳酸鈉溶液,反應(yīng)一段時(shí)間后固液分離即可得到碳酸鋰。
7、優(yōu)選地,步驟1中,氧化鈣、銨鹽和電解鋁渣的質(zhì)量比為3~0.5∶3~0.5∶1。
8、優(yōu)選地,步驟1中,銨鹽為硫酸銨、氯化銨中的任意一種或兩種。
9、優(yōu)選地,步驟2中,焙燒溫度為300~700℃,焙燒時(shí)間為0.5~3h。
10、優(yōu)選地,步驟2中,水浸時(shí),固液比為10~100g/l;浸出溫度為30~90℃,浸出時(shí)間為0.5~2h。
11、優(yōu)選地,步驟2之后步驟3之前還包括濃縮工序,加熱含鋰溶液,濃縮至含鋰溶液中的鋰含量為10~20g/l。
12、優(yōu)選地,步驟3中,通入二氧化碳的速率為0.1~1l/min·l,通入二氧化碳直至含鋰溶液中不再出現(xiàn)沉淀為止。
13、優(yōu)選地,步驟4中,碳酸鈉溶液中的碳酸鈉和除雜后液中的鋰元素的摩爾比為1∶0.5~0.2。
14、優(yōu)選地,步驟2中,所述焙燒在空氣氣氛下進(jìn)行。
15、與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明具有以下明顯的有益效果:
16、(1)在焙燒過程中,電解渣中的成分會(huì)與銨鹽和氧化鈣發(fā)生反應(yīng),生成可溶性的鋰鹽,經(jīng)過水浸處理后可得到含鋰溶液和浸出渣,無需再次酸浸回收鋰元素,工藝簡(jiǎn)單可控,綠色無污染;并且氧化鈣和銨鹽的來源廣泛,價(jià)格低廉,可降低生產(chǎn)成本。
17、(2)通過銨鹽和氧化鈣提取電解鋁渣中的鋰和鋁時(shí),可降低焙燒溫度,進(jìn)一步節(jié)約成本。
1.一種回收利用電解鋁渣的方法,其特征在于,包括如下步驟:
2.如權(quán)利要求1所述的回收利用電解鋁渣的方法,其特征在于,步驟1中,氧化鈣、銨鹽和電解鋁渣的質(zhì)量比為3~0.5∶3~0.5∶1。
3.如權(quán)利要求1或2所述的回收利用電解鋁渣的方法,其特征在于,步驟1中,銨鹽為硫酸銨、氯化銨中的任意一種或兩種。
4.如權(quán)利要求1所述的回收利用電解鋁渣的方法,其特征在于,步驟2中,焙燒溫度為300~700℃,焙燒時(shí)間為0.5~3h。
5.如權(quán)利要求1或4所述的回收利用電解鋁渣的方法,其特征在于,步驟2中,水浸時(shí),固液比為10~100g/l;浸出溫度為30~90℃,浸出時(shí)間為0.5~2h。
6.如權(quán)利要求1所述的回收利用電解鋁渣的方法,其特征在于,步驟2之后步驟3之前還包括濃縮工序,加熱含鋰溶液,濃縮至含鋰溶液中的鋰含量為10~20g/l。
7.如權(quán)利要求1或6所述的回收利用電解鋁渣的方法,其特征在于,步驟3中,通入二氧化碳的速率為0.1~1l/min·l,通入二氧化碳直至含鋰溶液中不再出現(xiàn)沉淀為止。
8.如權(quán)利要求1所述的回收利用電解鋁渣的方法,其特征在于,步驟4中,碳酸鈉溶液中的碳酸鈉和除雜后液中的鋰元素的摩爾比為1∶0.5~0.2。