Исследование процессов получения и переработки фторсодержащих соединений для производства алюминия

• Автор: Григорьев, Вячеслав Георгиевич
• Шифр специальности: 05.16.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Иркутск
• Количество страниц: 140 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение

Глава 1. Современное состояние технологии получения и

аналитический обзор способов переработки

фторсодержащих отходов алюминиевого производства.

1.1. Характеристика, фторсодержащих отходов алюминиевого

производства.

1.2. Существующие способы переработки твердых

фторсодержащих соединений

1.3. Особенности технологии производствами регенерации

фтористых солей

1.4. Выводы.
Глава 2. Исследование твердофазных процессов при электролизе
алюминия и производстве фтористых солей
2.1. Методика исследований при изучении твердофазных
процессов
2.2. Влияние температуры на свойства натриевоалюминиевых
фторидов.
2.3. Взаимодействие добавок сульфатов натрия с
фторсодержащими компонентами электролита
2.4. Механизм термического разложения
гидроалюмокарбоната натрия.
2.5. Исследование взаимодействия фторидов алюминия с
углекислым натрием.
2.6. Выводы.
Глава 3. Исследование твердофазных процессов в производстве
трифторида алюминия
3.1. Физикохимические особенности обезвоживания и
пирогидролиза трифторида алюминия
3.2. Исследование и оптимизация технологии обезвоживания
трифторида алюминия
3.3. Исследования по сухому фторированию оксида алюминия.
3.4. Выводы
Глава 4. Исследование и разработка процессов переработки твердых
фгорсодержащих отходов.
4.1. Исходные данные для технологической переработки
отходов алюминиевого производства
4.2. Сернокислотное разложение тонкодисперсных отходов с
получением продуктов для электролиза алюминия.
4.3. Высокотемпературные процессы переработки отходов
производства алюминия.
4.4. Разработка технологии высокотемпературной грануляции
отходов алюминиевого производства
4.5. Выводы.
Заключение
Список литературы


Результаты, представленные в диссертационной работе, использованы при разработке технико-экономического обоснования, проектирования и строительства V серии Иркутского алюминиевого завода, оснащенного электролизерами на силу тока ЗООкЛ. Результаты и методы исследования физико-химических превращений, сопровождающих твердофазные процессы в- ходе технологической обработки фтористых солей, а также переработки фторсодержащих отходов алюминиевого производства. Анализ основных закономерностей и механизм физико-химических превращений, необходимый для разработки новых технических решений с применением в электролизе алюминия фтористых солей и технологических добавок, полученных на основе твердофазных процессов. Твердофазные методы и* способы обработки фторсодержащего сырья, обеспечивающие оптимизацию основных технологических процессов и состава фтористых соединений и продуктов, используемых в электрометаллургии алюминия. Апробация работы. С.-Петербург, г. XV Международном симпозиуме «1СВА-» «Алюминиевая промышленность в мировой экономике : проблемы и перспективы развития» (С. Петербург, г. Иркутск, и г. III, IV, V республиканских научно-технических конференциях молодых специалистов и ученых алюминиевой и электродной промышленности (Иркутск, -гг. НТС ОАО «СибВАМИ» (Иркутск, г. ИрГТУ (Иркутск, г. Публикации. По материалам диссертации опубликовано научных работ, из которых 9 статей и 9 тезисов докладов, в том числе в рекомендуемом ВАК журнале вестник Иркутского Государственного технического университета. Личный вклад автора выразился в разработке методик, непосредственном проведении исследований, а также обработке полученных результатов и создании технических решений на их основе. Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы из 3 источников и приложения. Работа изложена на 8 страницах, содержит рисунков и таблиц. Глава Г. Электролитическое получение алюминия сопровождается расходом фтористых солей, который определяется потерями фтора с различными отходами производства. В настоящее время проблемы рециклинга большей части фтора (-%) в производство из электролизных газов и электролитной иены решаются в технологии вторичного криолита. Для алюминиевых заводов Сибири объёмы образования твёрдых отходов составляют ~ 0 тыс. С этими- отходами на шламовых полях ежегодно складируется до тыс. За исключением технологии выщелачивания отработанной футеровки электролизёров, от которой отказались вследствие ее низкой эффективности, переработка твёрдых отходов не освоена в промышленном масштабе. Накапливаясь в электролите, угольная иена может привести к технологическим отклонениям в работе электролизера, поэтому пену с поверхности электролита периодически снимают. Количество пены зависит от многих факторов - качество исходных углеродистых материалов, конструкции анодного узла электролизера, соблюдения технологии электролиза [1]. В среднем угольной пены с электролизеров с верхним токоподводом снимается -кг/т алюминия. По своему составу угольная пена является многокомпонентной смесью и в основном состоит из криолита, хиолита, углерода и глинозема. Данные по химическому составу пены [1-4] приведены в табл. Таблица 1. Таблица 1. Наименование соединения Содержание, %всс. Снятая угольная пена подвергается переработке с помощью флотации. На флотационных машинах предварительно измельченная и распульпованная пена разделяется на два продукта: камерный продукт - флотационный криолит, который далее повторно используется в процессе электролиза алюминия, и пенный продукт - фторуглеродсодержащие хвосты флотации, которые являются отходами производства и складируются на шламовом поле. В связи с непостоянством химического и фазового составов угольной пены объем образования хвостов флотации значительно варьируется. В пересчете на одну тонну флотационного криолита выход хвостов флотации колеблется в пределах от 0 до 0 кг. В пересчете на одну тонну производимого алюминия-сырца этот показатель колеблется в пределах от до кг. Данные по химическому и гранулометрическому составу хвостов флотации, образующихся при переработке угольной пены на флотационных машинах [5], представлены в табл. Таблица 1.