Тип публикации: статья из журнала
Год издания: 2024
Идентификатор DOI: 10.6060/ivkkt.20246704.7009
Ключевые слова: fluorocarbon-containing waste, electrolytic coal foam, causticization, lime milk, fluorspar, aluminate solution, chemical industry, фторуглеродсодержащие отходы, электролитная угольная пена, каустификация, известковое молоко, плавиковый шпат, алюминатный раствор, химическая промышленность
Аннотация: В статье дана характеристика электролитной угольной пены алюминиевого производства и проанализировано влияние произошедших в последние годы изменений в технологии производства алюминия на структуру образования, состав и свойства фторуглеродсодержащих отходов, проведен обзор предлагаемых на сегодняшний день методов их переработки, обоснована целесообразность крупномасштабной переработки отходов в смежных отраслях промышленности. В работе проведена оценка способа переработки мелкодисперсных фторуглеродсодержащих отходов алюминиевого производства на примерах как модельного вида сырья (чистый криолит и хиолит), так и угольной пены - полупродукта электролитического производства алюминия. Переработка предложена каустификацией известковым молоком с получением продукта, содержащего синтетический флюорит. На основе термодинамических расчетов предложен механизм каустификации отходов, содержащих в своем составе хиолит и криолит. Показано, что при взаимодействии отходов, содержащих криолит и хиолит, с известью кроме фторида кальция образуется раствор алюмината натрия, который, в зависимости от концентрации щелочи в растворе, может быть пересыщенным по гидроксиду алюминия или гидроксиду натрия. Определено влияние технологических параметров (температуры, времени протекания процесса, разбавления) на полноту каустификации сырья и содержание искусственного флюорита в конечном продукте. Изучена кинетика каустификации, определено, что основное влияние на эффективность процесса оказывает температура, что связанно с высоким содержание фтора в сырье. При каустификации угольной пены в диапазоне 60-80 °С выход CaF2 достигает практически 800 кг на 1 т подаваемого сырья. The article describes the characteristics of electrolytic carbon foam of aluminum production and analyzes the impact of recent changes in the technology of aluminum production on the structure of formation, composition and properties of fluorocarbon-containing wastes, reviews the currently proposed methods for their processing, substantiates the feasibility of large-scale waste processing in related industries. The paper evaluates the method of processing finely dispersed fluorocarbon-containing wastes of aluminum production using the example of a model type of raw material (pure cryolite and chiolite) and coal foam by lime milk caustification to obtain a product containing synthetic fluorite. A thermodynamic calculation was carried out and a mechanism for the causticization of wastes containing chiolite and cryolite was proposed. It is shown that when interacting with lime waste containing cryolite and chiolite, in addition to calcium fluoride, a solution of sodium aluminate is formed, which, depending on the concentration of alkali in the solution, can be supersaturated in aluminum hydroxide or sodium hydroxide. The influence of technological parameters (temperature, process time, dilution) on the completeness of causticization of raw materials is determined. Caustification of model raw materials is determined that the main influence on the efficiency of its flow is provided by the temperature of the process, which is associated with a high fluorine content in the raw material. When coal foam is caustified in the range of 60-80 °C, the temperature change does not affect the process and the CaF2 yield reaches almost 800 kg per 1 t of feedstock.
Журнал: Известия высших учебных заведений. Серия: Химия и химическая технология
Выпуск журнала: Т.67, №4
Номера страниц: 90-100
ISSN журнала: 05792991
Место издания: Иваново
Издатель: Ивановский государственный химико-технологический университет