способ утилизаци шлака алюминиевого производства

Формула изобретения

Способ утилизации шлака алюминиевого производства путем его отмыва водой, смешения с реагентом и выдержки при перемешивании, отличающийся тем, что используют шлак фракции 0,3 2,5 мм состава, мас. хлориды K и Na 5 60, Al мет. 5 25, Al₂O₃ 10 40, SiO₂ 5 20, причем в качестве реагента используют соляную кислоту, а после выдержки осуществляют отделение полученного раствора от непрореагировавшего остатка шлака.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к утилизации шлака алюминиевого производства и может быть использовано при производстве строительных материалов и очистке воды.

Известен способ утилизации шлака алюминиевого производства путем отмыва его водой с последующей сушкой полученного осадка, его измельчением до получения пудры, которую используют при приготовлении бетонной смеси, в качестве газообразователя [1]

Наиболее близким аналогом изобретения является способ утилизации шлака алюминиевого производства путем отмыва его водой, смешения с гидроксидом кальция, выдержки при перемешивании до полного окисления металлического алюминия, брикетирования и обжига с получением высокоглиноземистого цемента [2]

Задачей изобретения является расширение возможностей утилизации шлака алюминиевого производства с получением дешевых строительного материала и коагулянта для очистки воды и солевого раствора, из которого известным способом выделяют хлориды натрия и калия.

Поставленная задача решается тем, что в способе утилизации шлака алюминиевого производства путем его отмыва водой, смешения с реагентом и выдержки при перемешивании, используют мелкозернистый шлак состава, хлориды К и Na 5-45; Al мет 12-25; Al₂O₃ 20-40; SiO₂ 10-20, и/или пылеобразную фракцию шлака после доизвлечения алюминия из указанного шлака, имеющую состав, хлориды К и Na 45-60; Al мет 5-12; Al₂O₃ 10-25; SiO₂ 5-15, причем в качестве реагента используют соляную кислоту, а после выдержки осуществляют отделение полученного раствора от непрореагировавшего остатка шлака.

Предложенный способ осуществляют следующим образом.

Используют: солевой шлак алюминиевого производства следующего состава, мас. хлориды К и Na 5-45; Al металлический 12-25; Al₂O₃ 20-40; SiO₂ 10-20; песчаной фракции, либо пылеобразную фракцию шлака, образующуюся после доизвлечения алюминия из указанного выше шлака, имеющую состав, мас. хлориды К и Na 45-60; Al металлический 5-12; Al₂O₃ 10-25; SiO₂ 5-15; соляную кислоту 28%-ную.

Навеску шлака песчаной фракции (и/или указанной выше пылевидной его фракции) отмывают водой, растворяя его в воде при твердожидком соотношении Т: Ж 1: 3 при постоянном перемешивании и возможном подогреве для ускорения отмыва.

Полученный раствор сливают. Он содержит растворенные хлориды калия и натрия и может быть использован для получения флюса и чистых солей известными способами.

В отмытый осадок постепенно добавляют соляную кислоту (по стехиометрии) и воду в зависимости от влажности осадка и содержания в исходном сырье алюминия и перемешивают. При необходимости осуществляют нейтрализацию шлаком до рН 4. После окончания реакции пульпу отфильтровывают.

Получаемая жидкая составляющая раствор основного хлорида алюминия (гидроксихлорида алюминия ГОХА) имеет следующие характеристики: плотность 1,15-1,4 г/см³; рН 3,5-4,5; массовая доля оксихлорида алюминия в пересчете на Al₂O₃ 10-23% массовая доля железа не более 0,1% массовая доля хлора 5,75-10,21%

Полученный основной хлорид алюминия может быть использован как связка или добавка при производстве строительных материалов или в качестве коагулянта для очистки вод, в том числе от солей тяжелых металлов.

Результаты испытаний полученного раствора при использовании его для очистки иловой пульпы воды приведены в таблице.

Таким образом, заявленный способ утилизации шлака алюминиевого производства обеспечивает наиболее широкую возможность его использования с обеспечением широкой гаммы дешевых получаемых продуктов.