Processing the Fluorocarbon-containing Waste from Electrolytic Aluminum Production

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.

1. 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.

2. 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.

3. Куликов Б.П., Истомин С.П. Переработка отходов алюминиевого производства. Красноярск, Изд. ООО "Классик центр", 2004. 480 с.

4. Сторожев Ю.И., Злобин В.С. Перспективные решения экологических проблем алюминиевых заводов. Экология и промышленность России. 2018. Т. 22. № 12. С. 10—13.

5. 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.

6. 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.

7. 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.

8. Васюнина Н.В., Дубова И.В., Белоусов С.В., Шарыпов Н.А. Рециклинг сметок электролизного производства алюминия. Обогащение руд. 2019. № 2. С. 39—44.

9. 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.

10. 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.

11. 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.

12. 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.

13. 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.

14. 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.

15. 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.