铝电解废阴极的矿物学特性研究

针对铝电解废阴极采取SEM、TEM等手段分析了其中碳、钠、铝、铁等元素的主要矿物存在形式及其矿物间的嵌布特性。研究表明,废阴极炭块中主要成分为碳和氟化物;碳主要是石墨化程度较高的石墨,但结晶粒度只有几十纳米至几微米;氟化物主要是氟化钠、冰晶石、氟化钙;铝主要为氧化铝和冰晶石;铁主要是金属铁;矿物间嵌布紧密,互含普遍;矿物的嵌布粒度在数十纳米至几十微米之间。     

铝电解废阴极浮选分离技术探索

铝电解废阴极的主要成分是石墨、氟化钠、冰晶石等,属于危险废物,无害化处置及资源化利用难度大,浮选分离石墨及电解质是废阴极资源综合利用方法之一。系统分析了废阴极的主要化学组成、物相组成及氟化盐的嵌布粒度,研究了浮选分离石墨及氟化盐的主要技术参数,闭路试验得到的石墨粉固定碳含量达到了78.56%,氟化钠产品的氟含量达到了42.85%。     

铝电解废阴极炭块工业化应用技术及思考

废阴极炭块是电解铝行业产生的主要危险废物之一,对环境危害较大。对其处置利用是铝电解企业长期关注并亟需解决的问题。本文综述了国内外废阴极炭块处理技术及工业化应用情况,分析了各工艺的优缺点,并对废阴极炭块处理技术的发展方向进行了展望。     

铝电解废阴极炭块处理技术现状及展望

废阴极炭块是电解铝行业产生的主要危险废物之一,对环境危害较大,对其处置利用是铝电解企业长期关注并亟需解决的问题.综述了国内废阴极炭块湿法处理技术、火法处理技术及工业化应用情况,分析了各工艺技术的特点,并对废阴极炭块处理技术的发展方向进行了展望.     

铝电解废阴极炭还原贫化转炉铜渣工艺

基于电解铝工艺废旧阴极炭块基本组成特点,提出以电解铝工艺废旧阴极炭块为还原剂贫化转炉铜渣的新方法。以热力学分析为基础,考察了废阴极炭块加入量、SiO2加入量及氮气喷吹流量对转炉渣中铜贫化效果的影响规律。结果表明,控制贫化温度1 300 ℃、喷吹时间20 min和保温时间60 min的前提下,调整SiO2加入量为3.4 % (Fe/SiO2为2.0)、废阴极炭添加量为2.8 %和氮气喷吹流量为300 mL/min时,尾渣中残余铜含量可从5.70%降到0.45%,同时废阴极炭块中F-固定率达96.6 %,实现了废阴极炭块的无害化与资源化处理。     

铝电解废旧阴极的高温真空处理

铝电解生产过程中产生的废旧阴极(SPL)含有浸出毒物氟化物(以F-计)和氰化物(以CN-计),对环境造成巨大威胁.采用高温真空焙烧法去除废旧阴极中的氟化物和氰化物.在FactSage热力学计算的基础上,研究了温度、真空度和坩埚材质对浸出毒物去除效果的影响.结果表明,在真空度10 Pa、温度1100℃下,使用石墨坩埚焙烧废旧阴极,浸出毒物的去除效果最佳.结合TG-DSC分析,发现高温真空环境中,氟化物发生分解并挥发,氰化物也能分解成无毒物质,处理后的废旧阴极可由危废转变为一般固废,实现电解质和碳质材料的有效分离,便于综合利用.     

惰性TiB2阴极在低温铝电解中的应用

在实验室100ATiB2阴极的垂直排铝式电解槽上进行电解,所用电解质分子比为1．5～2．2,电解温度为800～935℃,电解得到金属铝并且电流效率为82．0％～88．3％,直流电耗为11．54～12．05kW·h／kg铝,在TiB2阴极上未发现固体结壳．实验表明：由于使用TiB2阴极,并改变电解槽结构,改善了电解质的循环,既消除了低温电解时的阴极结壳,又可通过降低极距补偿了低分子比电解质的电导率下降。     

铝电解废旧阴极炭综合利用进展

铝电解产生的废旧阴极炭块是有毒有害废弃物。阐述了电解铝产生废旧阴极炭块的背景、主要成分及其堆放对环境的影响,并对废旧阴极炭块的回收利用进行了综述。关于废旧阴极炭块的回收与利用的研究主要分为回收废旧阴极炭中的有价值成分和无害化处理废旧阴极炭。阐述了浮选法、高温燃烧法和化学浸出法回收废旧阴极炭中有价物质的基本原理和优缺点,对废旧阴极炭综合利用方向进行了分析,对回收技术的未来发展进行了展望。     

铝电解槽废阴极内衬的回收利用

阐述了回收利用废槽衬的重要性,介绍了国外一些工厂回收利用废槽衬的成功经验,并对我国开展此项工作做了展望.     

铝电解废旧阴极酸浸液除氟回收锂工艺研究

铝电解废旧阴极经过硫酸浸出得到了含有Na、Li、Al、F等有价元素的浸出液,具有回收价值的同时伴随着严重的二次污染。采用冰晶石结晶法两次除氟,除氟后回收锂。实验结果表明：当反应pH=9、n(Al):n(F)=1∶6、反应温度为50℃、反应时间为90 min、晶种添加量为0.8 g/L时,溶液中残氟浓度为48 mg/L,一次除氟率为98.15%,锂除去率为1.38%;经过二次除氟后,溶液中氟的浓度为49 mg/L,二次除氟率为85.12%,锂除去率为2.13%;经过两次除氟后,氟总除去率为99.38%,锂总除去率为1.31%;制备出的Li₂CO₃纯度大于99.5%。     

电解铝废阴极中石墨化碳的可浮性研究

工业铝电解产生的废阴极主要由石墨化碳和电解质构成,废阴极中的石墨化碳可通过浮选工艺进行综合回收。本文在以柴油为捕收剂、松醇油为起泡剂的浮选体系中,对去离子水浸洗前后废阴极中石墨化碳的可浮性做了对比研究。同时研究了pH值、Na~+、K~+、Ca~(2+)、Al~(3+)等金属离子对废阴极中石墨化碳可浮性的影响。试验结果表明,溶解于浮选矿浆中的电解质氟化钠所释放出的金属离子Na~+是影响废阴极中石墨化碳可浮性的主要因素。浮选体系中的金属离子对废阴极中石墨化碳可浮性影响较大,金属离子价数越高、离子浓度越大废阴极中石墨化碳可浮性越好。矿浆pH值对废阴极中石墨化碳可浮性影响不大。     

二级逆流浸出废旧锂离子电池正极片中的铝

利用二级逆流的方法浸出废旧锂离子电池正极片中的铝。考察了加料方式、碱浓度、碱分配比、温度对铝浸出率的影响。结果表明,在一级采用先加碱后缓慢加原料的方式,第二级碱浓度为15%,一、二级碱分配量分别占总碱量的40%和60%,一、二级反应时间分别为2 h,外界提供温度为95℃条件下,铝浸出率达98.0%。     

铝电解槽废耐火材料的危害与处理方法的研究现状

铝电解槽破损后产生大量的废耐火材料。通过对废耐火材料进行物相与成分分析及溶出试验研究,得出铝电解槽废耐火材料主要成分为霞石和氟化物电解质,溶出后溶液显碱性,氟离子大量进入溶液,废耐火材料的主要危害来自于其所含有的可溶氟化物组分。通过对现有的铝电解槽废耐火材料主要处理工艺的优缺点进行分析,得出真空还原蒸馏法在实现废耐火材料中氟化物电解质和金属钠回收的同时也实现了废耐火材料的再生,可实现废耐火材料的全组分回收利用,是一种经济环保的处理方法。      

酸浸-浮选法分离废旧锂电池正极片中铝箔和正极物料的研究

采用酸浸-浮选法分离废旧锂离子电池正极片中铝箔和正极物料,分别考察了酸浸、浮选条件对分离效果的影响。实验结果表明:在酸浸条件为硫酸浓度1.5 mol/L、液固比20∶1、搅拌速度300 r/min、温度65℃下搅拌18 min时,铝箔和正极物料可以彻底分离,铝箔溶损率仅为1.9%;剥离后的铝箔与正极物料在浮选条件为起泡剂用量2.4 mg/g、浆液质量浓度5.0%、pH值6.0、浮选槽搅拌速度1 200 r/min、浮选时间8 min时,铝箔回收率高达98%,回收的铝箔纯度达到99%。     

粘接剂对铝电解用TiB2复合阴极电解膨胀率的影响

采用改进型阴极电解膨胀率测试仪,测试[K3AlF6/Na3AlF6]-AlF3-Al2O3熔体中沥青、呋喃、酚醛和环氧基TiB2-C复合阴极的电解膨胀率,研究粘结剂种类和用量对TiB2-C复合阴极电解膨胀率的影响。对电解后试样断面进行元素微区分析。结果表明,TiB2-C复合阴极的电解膨胀性能受到粘结剂种类和用量两方面共同作用的影响。沥青基TiB2-C复合阴极表现出较大的电解膨胀率,而环氧基TiB2-C复合阴极表现出的电解膨胀率较小。不同种类粘结剂均有一个最佳的粘结剂用量,沥青、呋喃、酚醛和环氧基TiB2-C复合阴极粘结剂的最佳使用量分别为16%,18%,14%和12%,所对应的电解膨胀率最小,分别为1.49%,1.26%,1.18%和0.92%。无论使用何种粘结剂,复合阴极均表现出良好的铝液润湿性。碱金属钾和钠由外至内渗透进入阴极内部,钾比钠有着更强的渗透能力。     

微波辅助废旧锂电池正极材料有价金属回收技术进展

在国际前沿和国家战略性关键金属保护的大背景下, 废旧锂电池正极材料中的高价值材料如镍、钴、锰和锂等的回收利用已成为当前的研究热点。论文概述了锂电池正极废弃物有价金属回收工艺, 介绍了微波技术的原理及在冶金过程中的应用, 重点讨论了微波辅助火法—湿法联合工艺在焙烧还原过程、浸出过程、萃取过程的发展态势, 微波的参与节约了碳热还原时间、提高了金属离子的浸出率以及加快萃取过程的传质速率, 最终实现目标金属的产率和品质的提高。最后, 对未来废旧锂电池回收市场的发展前景进行了展望。