煤矸石-铝电解废阴极炭块的协同处理技术研究

铝电解废阴极是我国铝电解行业重要的固体废弃物，平均年排放量已突破百万吨关口，并在未来很长时间内维持高位。对废阴极炭块的资源化、清洁、高效的分离回收与综合利用将是其处理工艺的主导方向。 废阴极中不仅含有氰化物和氟化物等有害组分，同时还含有大量的炭和无机盐电解质等有价组分。在已有资料中，受废阴极炭基体与电解质嵌布状态、复杂铝硅酸盐成分等因素影响，浮选、浸出、热解等工艺均为获得较高纯度的碳粉产品，不能实现废阴极中炭的高纯化处理。因此，课题组围绕废阴极的无害化和高值化两个核心，提出了超声波辅助碱熔-酸浸新工艺，并对处理工艺中的反应机理做了深入研究。与传统的氢氧化钠-盐酸联合浸出工艺相比，碱熔-酸浸工艺在处理过程中将难处理的复杂铝硅酸盐、铝酸盐等杂质在熔融状态均可参与反应生成易溶物质。在处理不同批次的废阴极时表现出较强的适应性和稳定性，均可获得了纯度在95%以上的碳粉。 实验室在此基础上对生产过程中的机理加以研究，又提出了新的工艺，在废阴极回收领域已发表文章6篇，申请专利15项，其中授权9项。