本发明涉及一种超声辅助浮选从废阴极中回收石墨的方法，属于铝电解废阴极处理。
背景技术：
1、铝电解过程中，阴极长期暴露在磁场和高温熔融环境中，此外再加上电解液渗透和化学反应。随着电解槽运行时间的增加，阴极的性能会逐渐变差，导致电解铝的功耗增加，效率下降。因此，需要定期对电解槽进行大修，大修产生的固体废物称之为大修渣，包含废阴极和耐火材料。根据统计数据，电解槽每5～8年需要维护一次，每生产1吨原铝，会产生大约10kg的废阴极。废阴极的成分相当复杂，不仅包含冰晶石、氟化钠、氟化钙等电解质，还富集了大量有毒有害物质，已被许多国家列入危险废物名录。
2、根据研究，电解槽运行的环境会使阴极碳的石墨化程度会逐渐增加，在至废弃之时，废阴极中的石墨化程度已经远远大于原有的程度，但是废阴极中的固定碳含量往往只有30％～70％，在日益重视环境问题的今天，过去直接采用酸碱法纯化石墨，已经行不通，对于低品位的矿，先采用浮选法对石墨进行初步的纯化是十分经济的选择，但是，由于废阴极中石墨的石墨化程度又往往不如天然石墨，在浮选中又存在流程复杂，石墨损失严重等问题。
3、因此，开发新的浮选技术实现废阴极中石墨的高效回收，对于保护生态环境，实现废阴极的资源化利用具有重大的意义。
技术实现思路
1、针对现有废阴极中浮选过程中石墨损失严重的问题，本发明提出一种超声辅助浮选从废阴极中回收石墨的方法，在浮选前期引入超声强化，对石墨表面进行清洁及对石墨-杂质连生体进行解离，实现石墨的有效暴露，提升浮选效果；且超声过程产生的微小气泡能桥连矿浆中的细微石墨颗粒，实现了细微石墨颗粒的有效分离。
2、一种超声辅助浮选从废阴极中回收石墨的方法，具体步骤如下：
3、(1)将废阴极破碎筛分得到废阴极颗粒，废阴极颗粒中加入水调浆得到矿浆；
4、(2)将步骤(1)所得矿浆进行超声预处理；
5、(3)将步骤(2)超声预处理的矿浆加入到浮选装置中，搅拌条件下依次加入抑制剂、捕收剂和起泡剂，然后通入空气鼓泡进行浮选；
6、(4)每间隔4～6s刮取矿浆上层的泡沫产物，泡沫产物固液分离，固体干燥得到石墨精矿。
7、所述步骤(1)废阴极的固定碳含量为30～70％。
8、所述步骤(1)矿浆质量浓度为15～25％。
9、所述步骤(2)超声功率为100～200w，频率为32～48khz；超声预处理的时间为10～30min。
10、所述步骤(3)搅拌速率为1200～1800rpm。
11、所述步骤(3)抑制剂为水玻璃，模数为2.31；以步骤(1)矿浆的质量计，抑制剂的添加量为300～700g/t。
12、所述步骤(3)捕收剂为煤油，以步骤(1)矿浆的质量计，捕收剂的添加量为160～800g/t。
13、所述步骤(3)起泡剂为松油醇，以步骤(1)矿浆的质量计，起泡剂的添加量为1～40g/t。
14、所述步骤(3)空气的通入量为0.1～0.5l/min。
15、所述步骤(4)石墨精矿中固定碳含量为83.76～85.71％，石墨的回收率为91.31～96.24％，浮选尾矿的固定碳含量为9.68～19.06％。
16、超声辅助浮选从废阴极中回收石墨的原理：在超声作用下，由于流体的机械振动，压力波在传播过程中发生压力变化，随着压力的减小，液固界面处出现结构性裂缝和空洞，在超声场的存在下，这些空腔不断振动、生长并积累声场能量，一旦达到一定阈值，最终坍缩，这个过程就是空化效应，空化效应会对石墨表面进行清洁，造成杂质的脱落和溶解，使石墨表面产生更多的孔隙，增加对捕收剂的吸附，空化效应还会对杂质上的石墨进行剥落，使容易浮选的石墨的量增加；除此之外，由于超声的作用，矿浆中的温度会持续上升，空泡产生后由于内部蒸气压上升，导致其产生空化效应所需的能量远远高于原有，水的浮力作用下会上浮，由于空泡只有几纳米至几微米，在上浮的过程中，对石墨细微颗粒有很强的捕集作用，最终在矿浆表面形成矿化泡沫。
17、本发明的有益效果是：
18、(1)本发明通过在浮选前期引入超声预处理，可实现对石墨的有效暴露，提升浮选效果；再浮选过程中，利用超声的气泡实现对细小石墨颗粒的有效捕集；
19、(2)本发明采用超声预处理的方法，能显著提升石墨的回收率，降低尾矿含量；
20、(3)本发明对废阴极中石墨发浮选过程不产生其他污染物，处置过程绿色安全。
1.一种超声辅助浮选从废阴极中回收石墨的方法，其特征在于，具体步骤如下：
2.根据权利要求1所述超声辅助浮选从废阴极中回收石墨的方法，其特征在于：步骤(1)废阴极的固定碳含量为30～70％。
3.根据权利要求1所述超声辅助浮选从废阴极中回收石墨的方法，其特征在于：步骤(1)矿浆质量浓度为15～25％。
4.根据权利要求1所述超声辅助浮选从废阴极中回收石墨的方法，其特征在于：步骤(2)超声功率为100～200w，频率为32～48khz；超声预处理的时间为10～30min。
5.根据权利要求1所述超声辅助浮选从废阴极中回收石墨的方法，其特征在于，步骤(3)搅拌速率为1200～1800rpm。
6.根据权利要求1所述超声辅助浮选从废阴极中回收石墨的方法，其特征在于：步骤(3)抑制剂为水玻璃，模数为2.31；以步骤(1)矿浆的质量计，抑制剂的添加量为300～500g/t。
7.根据权利要求1所述超声辅助浮选从废阴极中回收石墨的方法，其特征在于：步骤(3)捕收剂为煤油，以步骤(1)矿浆的质量计，捕收剂的添加量为160～640g/t。
8.根据权利要求1所述超声辅助浮选从废阴极中回收石墨的方法，其特征在于：步骤(3)起泡剂为松油醇，以步骤(1)矿浆的质量计，起泡剂的添加量为10～30g/t。
9.根据权利要求1所述超声辅助浮选从废阴极中回收石墨的方法，其特征在于：步骤(3)空气的通入量为0.1～0.3l/min。