Переработка фторуглеродсодержащих отходов электролитического производства алюминия

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.

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.