ekipЭкология и промышленность РоссииEcology and Industry of Russia1816-03952413-6042ООО "Калвис"10.18412/1816-0395-2024-6-4-9ekip-2654Research ArticleЗАВОДСКОЕ ХОЗЯЙСТВОWORKS ECONOMYПереработка фторуглеродсодержащих отходов электролитического производства алюминияProcessing the Fluorocarbon-containing Waste from Electrolytic Aluminum ProductionКуликовБ.П.KulikovB.P.

д-р хим. наук, вед. науч. сотрудник

Dr. Sci. (Chem.), Leading Research Fellow

podpiska@kalvis.ruВасюнинаН.В.VasyuninaN.V.

канд. тех. наук, доцент

Cand. Sci. (Eng.), Associate Professor

podpiska@kalvis.ruДубоваИ.В.DubovaI.V.

канд. тех. наук, доцент

Cand. Sci. (Eng.), Associate Professor

podpiska@kalvis.ruСамойлоА.С.SamoyloA.S.

инженер-исследователь

Research Supervisor

podpiska@kalvis.ruКутоваяА.С.KutovayaA.S.

ведущий инженер

Leading Engineer

podpiska@kalvis.ruБаланевР.О.BalanevR.O.

ведущий инженер

Leading Engineer

podpiska@kalvis.ruСибирский федеральный университетРоссияSiberian Federal UniversityRussian Federation20241106202428649Copyright © ООО "Калвис", 20242024ООО "Калвис"ООО "Калвис"https://www.ecology-kalvis.ru/jour/about/submissions#copyrightNoticehttps://www.ecology-kalvis.ru/jour/article/view/2654

Дана характеристика мелкодисперсных фторуглеродсодержащих отходов алюминиевого производства и проанализировано влияние произошедших в последние годы изменений в технологии производства алюминия на их структуру образования, состав и свойства. Рассмотрены предлагаемые на сегодняшний день методы переработки данных отходов. Проведена оценка способа переработки мелкодисперсных фторуглеродсодержащих отходов алюминиевого производства на примере хвостов флотации угольной пены методом каустификации известковым молоком с получением продукта, содержащего синтетический флюорит, используемого в качестве минерализатора для приготовления клинкерного цемента. Определено влияние режимных параметров (температуры, времени процесса, разведения) на полноту каустификации сырья. Наибольшее влияние на извлечение фтора в флюорит и натрия в раствор оказывает отношение жидкого к твердому (Ж:Т), при этом выход флюорита достигает 220 кг на тонну подаваемого сырья. Установлено, что высокая щелочность раствора позволяет выделять из него гидроксид натрия и использовать его по окончании каустификации в качестве газоочистного раствора.

The characteristics of fine fluorocarbon-containing waste from aluminum production are given and the influence of changes in aluminum production technology that have occurred in recent years on the formation structure, composition and properties is analyzed. The currently proposed methods for processing these wastes are reviewed. An assessment of the method for processing fine fluorocarbon-containing waste from aluminum production was carried out on the example of coal foam flotation tailings using the method of causticization with lime milk to produce a product containing synthetic fluorite, used as a mineralizer for the preparation of straight cement. The influence of operating parameters (temperature, process time, dilution) on the completeness of causticization of raw materials has been determined. The greatest influence on the extraction of fluorine into fluorite and sodium into solution is exerted by the liquid to solid ratio (L:S), at that, the yield of fluorite reaching 220 kg per ton of supplied raw material. It has been found that the high alkalinity of the solution allows sodium hydroxide to be extracted from it and used after causticization as a gas cleaning solution.

фторуглеродсодержащие отходы алюминиевого производствакаустификацияизвестковое молокоплавиковый шпаталюминатный растворфлюоритклинкерный цементfluorocarbon-containing waste from aluminum productioncausticizationlime milkfluorsparaluminate liquorfluoritestraight cementReferencesYakimov S., Dubinin P.S., Zaloga A.N., Piksina O.E., Yakimov Ya.I. Regularization of methods of a standardless X-ray phase analysis. Journal of Structural Chemistry. 2011. V. 52. P. 319—325. DOI: 10.1134/S0022476611020119.Yakimov S., Dubinin P.S., Zaloga A.N., Piksina O.E., Yakimov Ya.I. Regularization of methods of a standardless X-ray phase analysis. Journal of Structural Chemistry. 2011. V. 52. P. 319—325. DOI: 10.1134/S0022476611020119.The Powder Diffraction File: a quality materials characterization database. Powder Diffraction. 2019. V. 34. Iss. 4. Р. 352—360. DOI: https://doi.org/10.1017/S0885715619000812.The Powder Diffraction File: a quality materials characterization database. Powder Diffraction. 2019. V. 34. Iss. 4. Р. 352—360. DOI: https://doi.org/10.1017/S0885715619000812.Куликов Б.П., Истомин С.П. Переработка отходов алюминиевого производства. Красноярск, Изд. ООО "Классик центр", 2004. 480 с.Куликов Б.П., Истомин С.П. Переработка отходов алюминиевого производства. Красноярск, Изд. ООО "Классик центр", 2004. 480 с.Сторожев Ю.И., Злобин В.С. Перспективные решения экологических проблем алюминиевых заводов. Экология и промышленность России. 2018. Т. 22. № 12. С. 10—13.Сторожев Ю.И., Злобин В.С. Перспективные решения экологических проблем алюминиевых заводов. Экология и промышленность России. 2018. Т. 22. № 12. С. 10—13.Бараускас А.Э., Немчинова Н.В. Гидрометаллургическая переработка мелкодисперсного фторуглеродсодержащего техногенного сырья производства первичного алюминия. Вестник Иркутского государственного технического университета. 2020. Т. 24. № 6. С. 1311—1323. https://doi.org/10.21285/1814-3520-2020-6-1311-1323.Бараускас А.Э., Немчинова Н.В. Гидрометаллургическая переработка мелкодисперсного фторуглеродсодержащего техногенного сырья производства первичного алюминия. Вестник Иркутского государственного технического университета. 2020. Т. 24. № 6. С. 1311—1323. https://doi.org/10.21285/1814-3520-2020-6-1311-1323.Nikanorov A.V. Improvement of the Technology of Fluorine Recovery from Solid Waste of Primary Aluminum Production. Materials Science Forum. Trans Tech Publications Ltd. 2022. V. 1052. P. 493—497.Nikanorov A.V. Improvement of the Technology of Fluorine Recovery from Solid Waste of Primary Aluminum Production. Materials Science Forum. Trans Tech Publications Ltd. 2022. V. 1052. P. 493—497.Кондратьев В.В., Петровская В.Н., Ржечицкий Э.П., Немаров А.А., Иванчик Н.Н. Угольная пена алюминиевых электролизеров и углеродные нанотрубки (УНТ) в ней. Вестник Иркутского государственного технического университета. 2015. № 12 (107). С. 215—222.Кондратьев В.В., Петровская В.Н., Ржечицкий Э.П., Немаров А.А., Иванчик Н.Н. Угольная пена алюминиевых электролизеров и углеродные нанотрубки (УНТ) в ней. Вестник Иркутского государственного технического университета. 2015. № 12 (107). С. 215—222.Васюнина Н.В., Дубова И.В., Белоусов С.В., Шарыпов Н.А. Рециклинг сметок электролизного производства алюминия. Обогащение руд. 2019. № 2. С. 39—44.Васюнина Н.В., Дубова И.В., Белоусов С.В., Шарыпов Н.А. Рециклинг сметок электролизного производства алюминия. Обогащение руд. 2019. № 2. С. 39—44.Kuz’min M.P., Kuz’mina M.Yu., Jia Q. Ran , Kuz’mina A.S., Burdonov A.E. The use of carbon-containing wastes of aluminum production in ferrous metallurgy. Izvestiya. Ferrous Metallurgy. 2020. 63(10). P. 836—841. https://doi.org/10.17073/0368-0797-2020-10-836-841.Kuz’min M.P., Kuz’mina M.Yu., Jia Q. Ran , Kuz’mina A.S., Burdonov A.E. The use of carbon-containing wastes of aluminum production in ferrous metallurgy. Izvestiya. Ferrous Metallurgy. 2020. 63(10). P. 836—841. https://doi.org/10.17073/0368-0797-2020-10-836-841.Endzhievskaya I.G., Demina A.V., Lavorenko A.A. Synthesis of a mineralizing agent for Portland cement from aluminum production waste. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. IOP Publishing. 2020. Т. 945. № 1. P. 012062.Endzhievskaya I.G., Demina A.V., Lavorenko A.A. Synthesis of a mineralizing agent for Portland cement from aluminum production waste. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. IOP Publishing. 2020. Т. 945. № 1. P. 012062.Еромасов Р.Г., Никифорова Э.М., Спектор Ю.Е. Утилизация отходов алюминиевого производства в керамической промышленности. Journal of Siberian Federal University. Engineering & Technologies. 2012. № 4 (5). С. 442—453.Еромасов Р.Г., Никифорова Э.М., Спектор Ю.Е. Утилизация отходов алюминиевого производства в керамической промышленности. Journal of Siberian Federal University. Engineering & Technologies. 2012. № 4 (5). С. 442—453.Куликов Б.П., Вертопрахова Л.А., Пигарев М.Н. Утилизация отходов со шламовых полей алюминиевых заводов в производстве цемента. Цветные металлы. 2006. № 3. С. 46—51.Куликов Б.П., Вертопрахова Л.А., Пигарев М.Н. Утилизация отходов со шламовых полей алюминиевых заводов в производстве цемента. Цветные металлы. 2006. № 3. С. 46—51.Куликов Б.П., Баринов В.В., Николаев М.Д., Пыркова И.В., Шувалова С.А. Утилизация фторсодержащих отходов алюминиевого производства в цементной промышленности. Экология и промышленность России. 2010. № 5. С. 4—6.Куликов Б.П., Баринов В.В., Николаев М.Д., Пыркова И.В., Шувалова С.А. Утилизация фторсодержащих отходов алюминиевого производства в цементной промышленности. Экология и промышленность России. 2010. № 5. С. 4—6.Куликов Б.П., Кочубеев Ю.Н., Ларионов Л.М., Тимеев А.И., Тихомолов Д.В., Сомов В.В. Обжиг ожелезненного доломита с техногенным фторсодержащим минерализатором. Огнеупоры и техническая керамика. 2013. № 1—2. С. 39—41.Куликов Б.П., Кочубеев Ю.Н., Ларионов Л.М., Тимеев А.И., Тихомолов Д.В., Сомов В.В. Обжиг ожелезненного доломита с техногенным фторсодержащим минерализатором. Огнеупоры и техническая керамика. 2013. № 1—2. С. 39—41.Бегунов А.И., Анциферов Е.А., Кондратьев В.В., Помазкина О.И., Бочаров М.А. Растворимость фторидов натрия и кальция в водно-щелочных растворителях. Известия вузов. Прикладная химия и биотехнология. 2013. № 1 (4). С. 101—105.Бегунов А.И., Анциферов Е.А., Кондратьев В.В., Помазкина О.И., Бочаров М.А. Растворимость фторидов натрия и кальция в водно-щелочных растворителях. Известия вузов. Прикладная химия и биотехнология. 2013. № 1 (4). С. 101—105.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.