Переплав отходов алюминия
Дипломная работа - Разное
Другие дипломы по предмету Разное
?аствор 1 по ГОСТ 2642.3, раздел 4.
Массовую долю оксида алюминия X, %, вычисляют по формуле
(7)
где V - объем прилитого раствора трилона Б, см3;
V1 - объем раствора сернокислой меди, израсходованного на титрование избытка раствора трилона Б, см3;
K - соотношение объемов растворов трилона Б и сернокислой меди;
- объем исходного раствора, см3;
С2 - массовая концентрация раствора трилона Б, г/см3, по оксиду алюминия;
т - масса навески, г;
V2 - объем аликвотной части раствора, взятого на титрование, см3.
ГЛАВА 4. АЛЮМИНИЯ ОКСИД ИЗ ОТХОДОВ ПРОИЗВОДСТВ ПО ВОССТАНОВЛЕНИЮ ОКСИДА АЛЮМИНИЯ
В производстве металлического алюминия путем электролиза А1203 электролиз как правило проводят в электролизерах, футерованных углеродсодержащимн материалами. В процессе их эксплуатации покрытия разрушаются при проникновении в них компонентов электролита, например металлического алюминия, криолита оксида алюминия. Кроме того, в результате высокой температуры в процессе электролитического восстановления имеет место постепенное старение углерод-содержащей футеровки.
Суммарный результат проникновения материалов н старения может привести к тому, что дальнейшая эксплуатация электролизера становится экономически невыгодной и требуется замена углеродсодержащей футеровки. Использованная футеровка удаляется и складируется. В большинстве установок по восстановлению оксида алюминия замена футеровки проводится регулярно и количество складированных отходов футеровки возрастает день ото дня.
В установках по восстановлению, в которых металлический алюминий производится путем электролиза А1203 в присутствии фторсодержащих электролитов, таких как криолит (Na3AlF6), электролиз приводит к образованию отходящих газов с высоким содержанием фторидов, а также газообразных и взвешенных твердых примесей, например, летучих металлических и органических соединений, вместе с твердыми продуктами и нелетучими углеродсодержащимн соединениями. Количество летучих и твердых соединений углерода в газах изменяется в широких пределах в зависимости от типа анода, используемого в системе восстановления. Сёдер-берговские углеродные аноды генерируют значительно больше этих продуктов, чем предварительно прокаленные углеродные аноды.
Для защиты окружающей среды и улучшения условий работы персонала из отходящих газов необходимо удалять вредные примеси. Распространенный процесс очистки включает обработку газов в сухих скрубберах, при этом эффективно удаляются все вредные для окружающей среды примеси. В сухих скрубберах обычно используют оксид алюминия, который эффективно абсорбирует фторсодержащие компоненты абгазов и захватывает твердые взвешенные примеси. При этом удаляются также вредные производные углерода с высокой молекулярной массой. Таким образом, сухая очистка газов процесса восстановления с использованием оксида алюминия является эффективным процессом: очищенные газы содержат только экологически безвредные соединения. Однако при сухой очистке отходящих газов довольно трудно удалять отработанный материал. Использованный оксид алюминия из скрубберов содержит много поглощенных продуктов и не может использоваться непосредственно как загрузочный материал электролитических ванн, так как при этом в состав получаемого металла вводятся нежелательные компоненты и снижается эффективность работы электролизеров. Естественно, отработанный оксид алюминия не может повторно использоваться для процесса очистки без проведения его регенерации.
В производстве металлического алюминия путем электролитического восстановления А1203 в последовательно соединенных электролизерах значительное количество загрязненного металла и загрязненного оксида алюминия накапливается в желобах и полостях. Эти материалы в силу их высокой загрязненности не могут быть использованы для получения чистого металлического алюминия. Обычно их либо смешивают iистым загрузочным материалом, либо удаляют в виде отходов.
Таким образом, из сказанного становится очевидным, что производители алюминия путем электролитического восстановления сталкиваются с рядом проблем, связанных с удалением использованных покрытий электролизеров, загрязненного оксида алюминия из сухих скрубберов и загрязненных металлических отходов. Эти проблемы остро стоят во всех странах и для их частичного преодоления предложен ряд технических решений.
Однако по-прежнему существует потребность в процессе комплексной переработки всех использованных материалов, обеспечивающем выделение всех ценных компонентов.
Такой процесс был предложен Н. Беллом, Дж. В. Андерсеном и Х.-К- X. Лэнон (патент США 4.113832, 12 сентября 1978 г.; фирма Кайзер Алюминиум анд Кеми-кал Корпорейшн).
Отходы всех видов объединяют и подвергают пирогндролизу при повышенной температуре. Соединения фтора, такие как HF и NaF, могут быть выведены нз газов, образующихся при пирогидролизе, в то время как оксид алюминия и Na20, либо алюминат извлекают из твердого остатка пирогидролиза.
Получаемые фториды могут быть использованы в качестве электролитов в алюминиевых электролизерах, а также для производства безводной HF. Оксид алюминия из пирогидролитического остатка подвергают выщелачиванию раствором каустической соды для выделения высокочистого оксида алюминия, который можно использовать в качестве сырья для электролитического получения алюминия или для загрузки в скрубберы очистки отход