способ получения криолита из раствора газоочистки алюминиевого производства

Формула изобретения

1. Способ получения криолита из раствора газоочистки алюминиевого производства, включающий обработку его алюминийсодержащим веществом с последующим разделением жидкой и твердой фаз, отличающийся тем, что в раствор газоочистки алюминиевого производства вводят моющие вещества, а в качестве алюминийсодержащего вещества используют активированную гидроокись алюминия.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что вводимые в раствор газоочистки алюминиевого производства моющие вещества содержат карбоновые кислоты.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к способам регенерации фторсолей из растворов, в частности к получению криолита из растворов газоочистки алюминиевого производства, и может быть использовано в металлургической промышленности.

Известен способ получения криолита из растворов газоочистки алюминиевого производства путем воздействия соли алюминия с фтористым натрием [1]

Однако этот способ не позволяет полностью извлечь фтор из растворов, сложен в использовании и трудно контролируем.

Наиболее близким к заявляемому решению является способ получения криолита, включающий обработку газоочистного фторсодобикарбонатного раствора карбонатсодержащим соединением и алюминатным раствором до массового отношения карбоната натрия к бикарбонату натрия 0,1 0,9 с последующим отделением выделенного продукта [2]

Недостатками данного способа являются низкий выход продукта, сложность процесса, повышенная температура процесса, отложение осадка в баках и трубопроводах.

Задача изобретения повышение выхода продукта, упрощение процесса, снижение температуры процесса и уменьшение отложения осадка в баках и трубопроводах.

Поставленная задача достигается тем, что криолит получают путем введения в раствор моющих веществ и обработки его активированной окисью алюминия с последующим разделением жидкой и твердой фаз.

Вводимые в раствор газоочистки алюминиевого производства моющие вещества содержат карбоновые кислоты.

Сопоставительный анализ с прототипом позволил установить соответствие заявляемого способа критерию изобретения "новизна". Других технических решений со сходными признаками не выявлено. Таким образом, заявляемое техническое решение соответствует критерию "изобретательский уровень".

Способ осуществляется следующим образом.

В отработанный раствор газоочистки, содержащий в различных количествах NaF, NaHCO₃, Na₂CO₃, Na₂SO₄, pH среды 8,5 - 10,0 при температуре 5 30^oC в присутствии моющих веществ, содержащих карбоновые кислоты от 20 50 мг/л, вводят адсорбент активированную гидроокись алюминия, расход которой зависит от содержания NaF в растворе газоочистки. Введение активированной гидроокиси алюминия осуществляется при перемешивании, а после введения адсорбента перемешивание осуществляют еще в течение 4 8 мин. Затем содержимое емкости направляется на сгущение, фильтрацию и сушку осадка, в результате получают готовый продукт, пригодный для использования при электролизе алюминия.

Пример. Опыты по получению криолита из растворов газоочистки алюминиевого производства проводились в лабораторных условиях на промышленных растворах газоочистки алюминиевого завода. Количество очищаемого раствора составляло 10 50 мл. Активированную гидроокись алюминия вводили в раствор газоочистки в сухом виде в количестве от 0,5 до 1,2 г. Время контакта адсорбента с раствором составляло 5 20 мин. В качестве моющих веществ использовали отходы очистки дизельного топлива Ярославского НПЗ им. Д.И.Менделеева. Концентрация фтор-иона в растворе газоочистки в пересчете на NaF составляла 17,73 г/л. Кроме того, в растворе присутствовали следующие соли натрия, г/л: Na₂CO₃ 19,96; NaHCO₃ 24,78; Na₂SO₄ 39,76. Опыты проводились при комнатной температуре. Перемешивание содержимого сосудов осуществлялось механической мешалкой. Адсорбционная емкость активированной гидроокиси алюминия к фтору рассчитывалась отношением содержания NaF до очистки и после нее, а также отношением веса осадка активированной гидроокиси алюминия до очистки раствора и после очистки. В результате был получен продукт с содержанием, F^- 0,56; Na 2,35; Al 37,80; SO²₄^- 0,46.

Этот продукт может быть использован при электролизе алюминия, так как содержание вредных примесей (железа и кремния) не превышает 0,05% а содержание сульфатов (SO²₄^-) по данным лабораторных исследований составляет 0,4 - 0,5% что на 3,3 5,5% ниже аналогичных решений.

Параллельно проводились опыты по прототипу. Опыты проводились в идентичных условиях. Результаты опытов сведены в таблицу. Отсюда следует, что способ позволяет увеличить извлечение фтора в раствор на 3 4% исключить ряд сложных операций по извлечению фтора из растворов газоочистки и снизить количество отложений осадка с учетом содержания полученного продукта по сравнению с прототипом. Кроме того, следует отметить, что процесс получения криолита по прототипу осуществляется при повышенных температурах (40 - 90^oC), что способствует выделению вредных примесей в окружающую атмосферу, тогда как предлагаемый способ осуществляется при пониженных температурах, т. е. является экологически более благоприятным.

Для получения криолита из растворов газоочистки алюминиевого производства необходимо приобретение активированной гидроокиси алюминия, а процесс извлечения фтора в виде криолита осуществляют при комнатной температуре в обычных агрегатах, баках или реакторах.