一种铝电解废阴极炭块的资源利用方法与流程

本申请涉及铝电解废阴极炭块，尤其涉及一种铝电解废阴极炭块的资源利用方法。

背景技术：

1、铝电解废阴极炭块是电解铝生产过程中不可避免的固体废物。目前，对废阴极炭块的资源化利用技术主要包括火法和湿法两种。但是，典型火法工艺对废阴极炭块资源利用附加值低，且对设备造成腐蚀，影响设备使用寿命。典型湿法技术主要有浮选技术、碱性浸出技术和溶浸固化技术。而浮选技术的缺点是浮选得到的炭粉和电解质纯度都不高，资源利用率低；碱性浸出技术流程长，需与氧化铝厂联合使用，应用条件高且未实现炭质材料的资源化利用；溶浸固化技术对无害化处置后的尾渣资源利用率低。

2、综上，亟需一种铝电解废阴极炭块的资源利用方法，以提高铝电解废阴极炭块的资源利用率。

技术实现思路

1、本申请提供了一种铝电解废阴极炭块的资源利用方法，以解决现有铝电解废阴极炭块的资源利用率较低的技术问题。

2、第一方面，本申请提供了一种铝电解废阴极炭块的资源利用方法，所述方法包括：

3、得到铝电解废阴极炭块粉料中的氰、氟以及锂的含量；

4、得到含有所述铝电解废阴极炭块粉料的第一浆液，后对所述第一浆液进行除氰，并根据所述氰的含量，以确定所述除氰的终点，得到第二浆液；

5、将所述第二浆液进行提氟，并根据所述氟的含量，以确定所述提氟的终点，后进行第一固液分离，得到第一固体物料；

6、将所述第一固体物料进行除杂和提锂，并根据所述锂的含量，以确定所述提锂的终点，后进行第二固液分离，得到第二固体物料；

7、将所述第二固体物料进行造粒和干燥，后进行热处理，得到石墨。

8、可选的，所述得到含有所述铝电解废阴极炭块粉料的第一浆液，后对所述第一浆液进行除氰，并根据所述氰的含量，以确定所述除氰的终点，得到第二浆液，包括：

9、得到含有所述铝电解废阴极炭块粉料和固体除氰剂的第一浆液，后采用液体除氰剂对所述第一浆液进行除氰，并根据所述氰的含量，以确定所述除氰的终点，得到第二浆液。

10、可选的，所述固体除氰剂包括：次氯酸钠、漂白粉，和/或所述液体除氰剂包括：双氧水、硝酸。

11、可选的，所述提氟的方式包括如下一种：加热蒸发法、冷冻结晶法。

12、可选的，所述将所述第一固体物料进行除杂和提锂，并根据所述锂的含量，以确定所述提锂的终点，后进行第二固液分离，得到第二固体物料，包括：

13、将所述第一固体物料与除杂剂混合，以进行除杂，后与提锂剂混合，以进行提锂，并根据所述锂的含量，以确定所述提锂的终点；

14、对提锂后的所述第一固体物料进行第二固液分离，得到第二固体物料；其中，

15、所述除杂剂包括如下一种：氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钙，和/或，

16、所述提锂剂包括如下一种：硝酸铝、硫酸铝。

17、可选的，所述将所述第二固体物料进行造粒和干燥，后进行热处理，得到石墨，包括：

18、将所述第二固体物料与粘结剂混合，以进行造粒，得到成型物料；其中，所述粘结剂包括如下一种：生物质、沥青；

19、将所述成型物料进行干燥，后进行热处理，得到石墨。

20、可选的，所述成型物料的直径为10mm～50mm。

21、可选的，干燥的温度为100℃～300℃。

22、可选的，所述热处理的温度为2200℃～3000℃。

23、可选的，所述铝电解废阴极炭块粉料的粒度为200目以下。

24、本申请实施例提供的上述技术方案与现有技术相比具有如下优点：

25、本申请实施例提供的该铝电解废阴极炭块的资源利用方法，得到铝电解废阴极炭块粉料中的氟、氰以及锂的含量，确定提氟、除氰以及提锂的反应终点，进而明确提氟、除氰、除杂以及提锂的工艺参数，能够避免引入其他杂质，又保证了氰的去除效果，氟和锂有价元素提取回收效果，并最后经过热处理，热力学不稳定的碳原子实现由乱层结构向石墨晶体结构的有序转化，得到高纯度的石墨。综上，对铝电解废阴极炭块粉料进行除氰、提氟、提锂以及热处理制备石墨，使铝电解废阴极炭块资源最大化利用。

技术特征：

1.一种铝电解废阴极炭块的资源利用方法，其特征在于，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述得到含有所述铝电解废阴极炭块粉料的第一浆液，后对所述第一浆液进行除氰，并根据所述氰的含量，以确定所述除氰的终点，得到第二浆液，包括：

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述固体除氰剂包括：次氯酸钠、漂白粉，和/或所述液体除氰剂包括：双氧水、硝酸。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述提氟的方式包括如下一种：加热蒸发法、冷冻结晶法。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将所述第一固体物料进行除杂和提锂，并根据所述锂的含量，以确定所述提锂的终点，后进行第二固液分离，得到第二固体物料，包括：

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将所述第二固体物料进行造粒和干燥，后进行热处理，得到石墨，包括：

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述成型物料的直径为10mm～50mm。

8.根据权利要求1或6所述的方法，其特征在于，干燥的温度为100℃～300℃。

9.根据权利要求1或6所述的方法，其特征在于，所述热处理的温度为2200℃～3000℃。

10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述铝电解废阴极炭块粉料的粒度为200目以下。

技术总结
本申请涉及一种铝电解废阴极炭块的资源利用方法，所述方法包括：得到铝电解废阴极炭块粉料中的氰、氟以及锂的含量；得到含有所述铝电解废阴极炭块粉料的第一浆液，后对所述第一浆液进行除氰，并根据所述氰的含量，以确定所述除氰的终点，得到第二浆液；将所述第二浆液进行提氟，并根据所述氟的含量，以确定所述提氟的终点，后进行第一固液分离，得到第一固体物料；将所述第一固体物料进行除杂和提锂，并根据所述锂的含量，以确定所述提锂的终点，后进行第二固液分离，得到第二固体物料；将所述第二固体物料进行造粒和干燥，后进行热处理，得到石墨。本申请内容解决了现有铝电解废阴极炭块的资源利用率较低的技术问题。

技术研发人员：刘建军,罗钟生,杜婷婷,王玉杰,李若楠,张继光
受保护的技术使用者：中铝郑州有色金属研究院有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/4