RU2491359C1 - Method to process salt aluminium-containing slags to produce flux covers and aluminium process alloys - Google Patents
Method to process salt aluminium-containing slags to produce flux covers and aluminium process alloys Download PDFInfo
- Publication number
- RU2491359C1 RU2491359C1 RU2012102500/02A RU2012102500A RU2491359C1 RU 2491359 C1 RU2491359 C1 RU 2491359C1 RU 2012102500/02 A RU2012102500/02 A RU 2012102500/02A RU 2012102500 A RU2012102500 A RU 2012102500A RU 2491359 C1 RU2491359 C1 RU 2491359C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- slag
- aluminium
- electrolysis
- aluminum
- produce
- Prior art date
Links
- 239000002893 slag Substances 0.000 title claims abstract description 30
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 16
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 13
- 239000000956 alloy Substances 0.000 title claims abstract description 13
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 title abstract description 24
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 title abstract description 21
- 239000004411 aluminium Substances 0.000 title abstract 4
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 title description 3
- 230000004907 flux Effects 0.000 title 1
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 claims abstract description 13
- 238000005868 electrolysis reaction Methods 0.000 claims abstract description 10
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 10
- 229910001610 cryolite Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims abstract description 9
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims abstract description 8
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 claims abstract description 8
- 238000002386 leaching Methods 0.000 claims abstract description 8
- 238000000227 grinding Methods 0.000 claims abstract description 7
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-M Fluoride anion Chemical compound [F-] KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 5
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 5
- 229910016569 AlF 3 Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 claims 2
- AZDRQVAHHNSJOQ-UHFFFAOYSA-N alumane Chemical class [AlH3] AZDRQVAHHNSJOQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 abstract description 8
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 abstract description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 abstract description 2
- 238000000605 extraction Methods 0.000 abstract description 2
- KLZUFWVZNOTSEM-UHFFFAOYSA-K Aluminium flouride Chemical compound F[Al](F)F KLZUFWVZNOTSEM-UHFFFAOYSA-K 0.000 abstract 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 abstract 1
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 abstract 1
- 239000012266 salt solution Substances 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 8
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Substances [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 5
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 description 4
- 238000011068 loading method Methods 0.000 description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 4
- 239000011833 salt mixture Substances 0.000 description 4
- 239000007787 solid Chemical group 0.000 description 4
- 229910000676 Si alloy Inorganic materials 0.000 description 3
- CSDREXVUYHZDNP-UHFFFAOYSA-N alumanylidynesilicon Chemical compound [Al].[Si] CSDREXVUYHZDNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000000047 product Substances 0.000 description 3
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910001515 alkali metal fluoride Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 2
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 2
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 229910001514 alkali metal chloride Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002585 base Substances 0.000 description 1
- 238000001354 calcination Methods 0.000 description 1
- 150000001805 chlorine compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 1
- -1 fractioning it Substances 0.000 description 1
- GPGMRSSBVJNWRA-UHFFFAOYSA-N hydrochloride hydrofluoride Chemical compound F.Cl GPGMRSSBVJNWRA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 1
- 239000002440 industrial waste Substances 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 1
- 238000009856 non-ferrous metallurgy Methods 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
Landscapes
- Electrolytic Production Of Metals (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области цветной металлургии, в частности к способу получения сплавов на основе алюминия электролизом хлоридно-фторидных расплавов путем катодного восстановления всех компонентов сплава, а также к переработке шлаков алюминиевого сырья в роторных, отражательных или индукционных печах.The invention relates to the field of non-ferrous metallurgy, in particular to a method for producing aluminum-based alloys by electrolysis of chloride-fluoride melts by cathodic reduction of all alloy components, as well as to the processing of aluminum slag in rotary, reflective or induction furnaces.
Известен способ извлечения алюминия из шлаков путем механического воздействия на шлак в роторной печи при ее вращении (RU 2194778 С2, кл. С22В 7/04, опубл. 20.12.2002). Для более полного извлечения алюминия после его слива в печь загружают фториды щелочных металлов, в частности криолит, или смесь фторидов и хлоридов щелочных металлов. После обработки шлаков по данному способу не изменяется структура шлаков, в них остается довольно большое количество алюминия и присутствует часть добавляемых солей, поэтому необходима дальнейшая переработка вторичных шлаков.A known method of extracting aluminum from slag by mechanical action on the slag in a rotary kiln during its rotation (RU 2194778 C2, class. C22B 7/04, publ. 20.12.2002). For a more complete extraction of aluminum after its discharge, alkali metal fluorides, in particular cryolite, or a mixture of alkali metal fluorides and chlorides, are loaded into the furnace. After processing the slag by this method, the structure of the slag does not change, a rather large amount of aluminum remains in them and a part of the added salts is present, so further processing of the secondary slag is necessary.
Известен способ переработки шлака алюминиевого производства с получением глиноземсодержащего сырья, включающий измельчение шлака, разделение его на фракции, водное выщелачивание измельченного шлака, фильтрацию раствора с разделением солевого раствора и твердого остатка, выпаривание солевого раствора, сушку и обжиг твердого остатка (RU 2215048 С1, кл. С22В 7/04, опубл. 27.10.2003). Перед выпариванием солевого раствора дополнительно выполняют тонкую фильтрацию солевого раствора. Перед сушкой и обжигом твердого остатка выполняют отмывку твердого осадка от солей. При этом водное выщелачивание проводят при температуре воды 25-50°С и соотношении 1:1 по массе воды и измельченного шлака. Недостатком данного способа является то, что получаемый глиноземсодержащий продукт не перерабатывается. Авторы предлагают использовать этот продукт в качестве сырья для получения глинозема по полному технологическому циклу, а затем из полученного оксида алюминия получать металлический алюминий. Такая схема использования глиноземсодержащего продукта существенно усложняет процесс получения из него алюминия, способствует накоплению отходов глиноземного производства, например красного шлама, а другие ценные компоненты исходного шлака не извлекаются.A known method of processing slag from aluminum production to produce alumina-containing raw materials, including grinding slag, fractioning it, water leaching of crushed slag, filtering the solution with separation of the saline and solid residue, evaporating the saline, drying and calcining the solid residue (RU 2215048 C1, cl .22B 7/04, publ. 10/27/2003). Before evaporation of the saline solution, fine filtration of the saline solution is additionally performed. Before drying and firing the solid residue, the solid residue is washed from salts. In this case, water leaching is carried out at a water temperature of 25-50 ° C and a ratio of 1: 1 by weight of water and crushed slag. The disadvantage of this method is that the resulting alumina-containing product is not processed. The authors propose using this product as a raw material for the production of alumina in a full technological cycle, and then from the obtained alumina to obtain metallic aluminum. This scheme of using an alumina-containing product significantly complicates the process of obtaining aluminum from it, contributes to the accumulation of alumina production waste, for example red mud, and other valuable components of the original slag are not recovered.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является способ производства алюминиево-кремниевого сплава электролизом оксидного сырья в расплаве криолита с использованием производственных отходов тепловых электроцентралей, содержащих глинозем и кремнезем (RU 2065510 С1, кл. С25С 3/36, опубл. 20.08.1996). Технология получения алюминиево-кремниевого сплава ничем не отличается от способа получения алюминия, то есть загрузка сырья 3-4 раза в сутки в количестве 5-8% от массы электролита при криолитовом отношении 2,6÷2,8. Способ расширяет сырьевую базу производства алюминиево-кремниевых сплавов. Однако в нее не входят отходы переработки алюмосодержащих шлаков.Closest to the technical nature of the present invention is a method for the production of aluminum-silicon alloy by electrolysis of oxide raw materials in a cryolite melt using industrial waste from thermal power plants containing alumina and silica (RU 2065510 C1, class C25C 3/36, published on 08.20.1996) . The technology for producing aluminum-silicon alloy is no different from the method for producing aluminum, that is, loading raw materials 3-4 times a day in an amount of 5-8% by weight of the electrolyte with a cryolite ratio of 2.6 ÷ 2.8. The method expands the raw material base for the production of aluminum-silicon alloys. However, it does not include waste from the processing of aluminum-containing slag.
Целью настоящего изобретения является создание способа переработки отвальных алюмосодержащих шлаков, позволяющего полностью извлекать металлический алюминий из шлака, использовать оксидную составляющую шлака для получения сплава на основе алюминия, а также снизить образование отходов и упростить схему переработки шлака.The aim of the present invention is to provide a method for processing dump aluminum-containing slag, which allows to completely extract metallic aluminum from the slag, use the oxide component of the slag to produce an aluminum-based alloy, and also reduce waste generation and simplify the slag processing scheme.
Поставленная цель достигается тем, что алюмосодержащий шлак подвергают переработке, включающей дробление, измельчение, водное выщелачивание шлака, фильтрацию пульпы, выпаривание фильтрата и сушку выпаренной солевой смеси, а оксидную часть, содержащую Аl2O3, Fе2О3, SiO2, после фильтрации сушат, загружают в электролит с криолитовым отношением 1,8÷2,2 в количестве 3,1÷4,9% от массы электролита и подвергают электролизу. Загрузку проводят 6÷8 раз в сутки.This goal is achieved in that the aluminum-containing slag is subjected to processing, including crushing, grinding, water leaching of slag, filtering the pulp, evaporating the filtrate and drying the evaporated salt mixture, and the oxide part containing Al 2 O 3 , Fe 2 O 3 , SiO 2 , after the filtration is dried, loaded into an electrolyte with a cryolite ratio of 1.8 ÷ 2.2 in the amount of 3.1 ÷ 4.9% by weight of the electrolyte and subjected to electrolysis. Download is carried out 6 ÷ 8 times a day.
В данных условиях происходит растворение оксидной части и катодное восстановление основных компонентов, т.е. алюминия, кремния и железа с образование сплава-раскислителя. Получаемый сплав может использоваться для раскисления стали.Under these conditions, the oxide part dissolves and the cathodic reduction of the main components occurs, i.e. aluminum, silicon and iron with the formation of a deoxidizing alloy. The resulting alloy can be used for deoxidation of steel.
Примеры осуществления способаExamples of the method
Пример 1. Отвальный алюмосодержащий шлак плавильного производства подвергают переработке, включающей дробление, измельчение, водное выщелачивание, фильтрацию пульпы, выпаривание фильтрата и сушку выпаренной солевой смеси. Полученную оксидную часть растворяют во фторидном электролите при частоте загрузки 8 раз в сутки, содержащем NaF и АlF3 с криолитовым отношением 1,8, в количестве 3,1% от массы электролита и проводят электролиз. В результате получают сплав следующего состава, мас.%: Аl - 87, Si - 10, Fe - 3.Example 1. The waste aluminum-containing slag of the smelter is subjected to processing, including crushing, grinding, water leaching, filtration of the pulp, evaporation of the filtrate and drying of the evaporated salt mixture. The obtained oxide part is dissolved in a fluoride electrolyte at a loading frequency of 8 times a day, containing NaF and AlF 3 with a cryolite ratio of 1.8, in an amount of 3.1% by weight of the electrolyte and electrolysis is carried out. The result is an alloy of the following composition, wt.%: Al - 87, Si - 10, Fe - 3.
Пример 2. Отвальный алюмосодержащий шлак плавильного производства подвергают переработке, включающей дробление, измельчение, водное выщелачивание, фильтрацию пульпы, выпаривание фильтрата и сушку выпаренной солевой смеси. Полученную оксидную часть растворяют во фторидном электролите при частоте загрузки 7 раз в сутки, содержащем NaF и АlF3 с криолитовым отношением 2,0, в количестве 4% от массы электролита и проводят электролиз. В результате получают сплав следующего состава, мас.%: Аl - 95, Si - 3, Fe - 2.Example 2. The waste aluminum-containing slag of the smelter is subjected to processing, including crushing, grinding, water leaching, filtering the pulp, evaporating the filtrate and drying the evaporated salt mixture. The obtained oxide part is dissolved in a fluoride electrolyte at a loading frequency of 7 times a day containing NaF and AlF 3 with a cryolite ratio of 2.0, in an amount of 4% by weight of the electrolyte, and electrolysis is carried out. The result is an alloy of the following composition, wt.%: Al - 95, Si - 3, Fe - 2.
Пример 3. Отвальный алюмосодержащий шлак плавильного производства подвергают переработке, включающей дробление, измельчение, водное выщелачивание, фильтрацию пульпы, выпаривание фильтрата и сушку выпаренной солевой смеси. Полученную оксидную часть растворяют во фторидном электролите при частоте загрузки 6 раз в сутки, содержащем NaF и АlF3 с криолитовым отношением 2,2, в количестве 4,9% от массы электролита и проводят электролиз. В результате получают сплав следующего состава, мас.%: Аl - 83, Si - 12, Fe - 5.Example 3. The waste aluminum-containing slag of the smelting production is subjected to processing, including crushing, grinding, water leaching, filtering the pulp, evaporating the filtrate and drying the evaporated salt mixture. The obtained oxide part is dissolved in a fluoride electrolyte at a loading frequency of 6 times a day, containing NaF and AlF 3 with a cryolite ratio of 2.2, in the amount of 4.9% by weight of the electrolyte and electrolysis is carried out. The result is an alloy of the following composition, wt.%: Al - 83, Si - 12, Fe - 5.
Описанный способ позволяет полностью извлечь металлический алюминий из шлака, использовать оксидную составляющую шлака для получения сплава на основе алюминия, снизить образование отходов и упростить схему переработки шлака.The described method allows you to completely extract metallic aluminum from the slag, use the oxide component of the slag to produce an aluminum-based alloy, reduce waste generation and simplify the slag processing scheme.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2012102500/02A RU2491359C1 (en) | 2012-01-26 | 2012-01-26 | Method to process salt aluminium-containing slags to produce flux covers and aluminium process alloys |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2012102500/02A RU2491359C1 (en) | 2012-01-26 | 2012-01-26 | Method to process salt aluminium-containing slags to produce flux covers and aluminium process alloys |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2012102500A RU2012102500A (en) | 2013-08-10 |
| RU2491359C1 true RU2491359C1 (en) | 2013-08-27 |
Family
ID=49159030
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2012102500/02A RU2491359C1 (en) | 2012-01-26 | 2012-01-26 | Method to process salt aluminium-containing slags to produce flux covers and aluminium process alloys |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2491359C1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2701319C1 (en) * | 2019-07-01 | 2019-09-25 | Баулин Николай Иванович | Method for complex processing of aluminum-containing salt slag |
| RU2753809C1 (en) * | 2020-10-16 | 2021-08-23 | Екатерина Алексеевна Ткачева | Method for complex processing of aluminium-containing salt slags |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AU2265097A (en) * | 1996-06-12 | 1998-01-07 | Altek International, Inc. | Dross compression apparatus and method utilizing ribs on collector and head |
| ES2144896B1 (en) * | 1996-03-28 | 2001-02-01 | Iberdrola Sa | ALUMINUM RECOVERY PROCEDURE FROM ALUMINUM ESCORIES. |
| RU2194778C2 (en) * | 2001-07-11 | 2002-12-20 | Новичков Сергей Борисович | Method of hot aluminum slag impoverishment |
| RU2215048C1 (en) * | 2002-02-27 | 2003-10-27 | Шаруда Александр Николаевич | Method for processing aluminum production slag to produce alumina- containing raw material, and alumina-containing raw material |
-
2012
- 2012-01-26 RU RU2012102500/02A patent/RU2491359C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| ES2144896B1 (en) * | 1996-03-28 | 2001-02-01 | Iberdrola Sa | ALUMINUM RECOVERY PROCEDURE FROM ALUMINUM ESCORIES. |
| AU2265097A (en) * | 1996-06-12 | 1998-01-07 | Altek International, Inc. | Dross compression apparatus and method utilizing ribs on collector and head |
| RU2194778C2 (en) * | 2001-07-11 | 2002-12-20 | Новичков Сергей Борисович | Method of hot aluminum slag impoverishment |
| RU2215048C1 (en) * | 2002-02-27 | 2003-10-27 | Шаруда Александр Николаевич | Method for processing aluminum production slag to produce alumina- containing raw material, and alumina-containing raw material |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2701319C1 (en) * | 2019-07-01 | 2019-09-25 | Баулин Николай Иванович | Method for complex processing of aluminum-containing salt slag |
| RU2753809C1 (en) * | 2020-10-16 | 2021-08-23 | Екатерина Алексеевна Ткачева | Method for complex processing of aluminium-containing salt slags |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2012102500A (en) | 2013-08-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Zuo et al. | A new approach to recover the valuable elements in black aluminum dross | |
| CN107083485B (en) | A kind of method of comprehensive utilization of alumina laterite | |
| CN101337683B (en) | Combination production method for obtaining multi-products using high iron bauxite as raw material | |
| CN102181669A (en) | Method for preparing titanium-rich material from high-impurity ilmenite concentrate | |
| CN105695738A (en) | Deironing method for vanadium-bearing stone coal lixivium | |
| CN110819822A (en) | Electric heating aluminum smelting device | |
| RU2491359C1 (en) | Method to process salt aluminium-containing slags to produce flux covers and aluminium process alloys | |
| RU2472865C1 (en) | Method of processing fluorine-containing wastes from electrolytic production of aluminium | |
| CN102560538B (en) | A kind of treatment method of waste molten salt produced by producing TiCl | |
| CN104032134B (en) | A kind of method reclaiming magnesium and refining agent in crude magnesium refining slag | |
| RU2449032C1 (en) | Processing method of saline aluminium-bearing slags so that covering fluxes and aluminium alloys - reducing agents are obtained | |
| CN109609776A (en) | A method for extracting copper and cobalt in copper converter slag by using waste cathode carbon block of aluminum electrolysis cell | |
| Kemper et al. | EAF carbothermic co-reduction of alumina and silica for the direct production of Al-Si master alloy | |
| CN102912381A (en) | Novel method for preparing high titanium ferroalloy | |
| US1388086A (en) | Ckoft | |
| RU2833613C1 (en) | Method of processing aluminium slag from foundry | |
| Kjellgren | The production of beryllium oxide and beryllium copper | |
| CN111187916B (en) | Method for preparing high-purity titanium by using industrial titanium slag | |
| Mukherjee et al. | Extraction of vanadium from an industrial waste | |
| RU2540317C2 (en) | Aluminium dross processing method | |
| CN112593026A (en) | Method for aggregating and separating high-melting-point phase in high-temperature melt | |
| Ge et al. | The salt extraction process: a novel route for metal extraction Part I–Cr, Fe recovery from EAF slags and low grade chromite ores | |
| Kramer | Magnesium and magnesium alloys | |
| RU2089630C1 (en) | Method of processing scrap of aluminum alloys | |
| Kawecki | The Production of Beryllium Compounds, Metal and Alloys |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20180127 |