铝电解中电解质的综合回收利用

来源 :东北大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:softdir
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
在工业铝电解槽中,铝电解原料Al2O3中含杂质Na2O,且随生产不断进行,Na2O与调节分子比加入的AlF3反应生成大量电解质(Na3AlF6)。过量电解质中氟化物对大气、水、土壤危害极大。传统的堆积或填埋方法不能满足环保要求,目前尚无系统处理电解质的工艺方法。铝工业可持续发展迫切需要一种切实可行的工艺方法回收过量电解质。本论文采用硫酸-硫酸铝溶液浸出冰晶石方法对氟元素进行回收。实验考察浸出温度、浸出时间、浸出酸液pH值、液固比、氟铝比等。同时对浸出后固相及液相组成进行分析,判断冰晶石在浸出液内溶解及浸出行为,通过反应机理进而实现对浸出行为的控制。浸出过程包括溶解及析出两个进程。冰晶石在浸出液中的溶解度随温度升高而提高;40℃以上呈花瓣状亚冰晶石(Na5Al3F14)开始析出;80℃以上球状碱式氟化铝(Al2(OH)3F3·(H2O)0.375)开始析出。当浸出温度95℃、浸出时间4h、浸出酸液pH值3、液固比8、氟铝比3时,析出物质是纯的碱式氟化铝,浸出率62.3%。当溶液中铝离子浓度高时,酸性条件下产生的氟化铝对羟基的结合能力高于氢离子,此时氟以碱式氟化铝析出,浸出液pH降低。采用1 mol/L的NaOH溶液对浸出后滤液中氟元素进行二次回收,当溶液pH≥3.5时碱式氟化铝开始析出,该方法所得碱式氟化铝尺寸约为200 nm。硫酸-硫酸铝溶液浸出工艺能够有效地处理工业铝电解的电解质。可用上述浸出方法处理成分简单的工业电解质(大部分为冰晶石),回收率高达60%以上;对于处理复杂工业电解质(含冰晶石,氧化铝和氟化钙),氟元素回收过程分为60℃溶解及95℃浸出两个阶段。碱式氟化铝产物经分解得到氧化铝、氟化铝可用于工业铝电解生产。本课题为避免过量电解质的危害堆积以及实现冰晶石的综合回收利用提供了一种新的技术。
其他文献
目的 探讨不同妊娠时期FT3/FT4比值与妊娠糖尿病(GDM)发病风险的相关性。方法 选取2019年1月—2021年1月本院行规律产检的孕妇400例,于孕早期和孕中期测定甲状腺功能,并于妊娠24周~28周行82 g葡萄糖耐量实验(OGTT),根据OGTT结果将孕妇分为正常对照组(n=226)和GDM组(n=174),分别比较在孕早期和孕中期2组FT3/FT4比值的差异,采用Logistic回归分析
近年来,深度学习在计算机视觉领域取得了突飞猛进的发展,在人脸识别、街景识别等方向得到了广泛的应用。因其强大的自动化和智能化能力,也受到了工业领域研究人员的广泛关注,例如,研究人员已开始尝试将深度学习与变电站巡检机器人相结合,以实现对变电站仪表的自动化监测,替代人工完成重复、危险的运维工作。但深度学习也有其局限性,当图像数据充足时,神经网络可以自主学习图像特征,获得较高的分类准确率。然而,在实际工业
在实际电熔氧化镁的生产过程中,由于设备的结构与组成十分复杂,生产规模较大且复杂,导致生产过程中产生的数据爆炸式的增长,并且生产过程中对其监控是极其困难。由于对物料电极的调控不准确,最终导致产品产量较低,质量较差等问题,甚至是重大故障灾害。针对电熔氧化镁的过程自动化程度极低,过程易发生故障难以监测等问题,本文提出一种基于聚类假设的故障检测方法来改善对生产过程的监控。针对以上问题本文主要做了以下研究;
系统可靠性是可靠性理论中的重要组成部分,系统可靠性问题是系统性能保证最根本、最重要的问题。科学技术的进步使得系统结构越来越复杂,同时,“高可靠少失效”的特征使得传统基于大样本失效数据的统计研究方法不再适用于小样本情况。如何精确高效地在小样本情况下进行系统可靠性分析与优化,是当前可靠性领域亟待解决的重要课题之一。因此,本文针对小样本情况下的复杂系统可靠性分析与优化展开研究,主要工作内容包括:(1)小
钢铁是国民经济的支柱性产业之一,高炉炼铁由于其可大规模连续生产、劳动生产率高、产量大、对原料要求低、工艺相对简单而成为世界上广泛采用的炼铁方式,其冶炼得到的生铁的产量占全世界生铁产量的95%以上。由于高炉内部是一个固、液、气三相并存的高温和高压环境,其内部反应区的温度可达两千摄氏度以上,压强更是高达标准大气压的4倍,以现有的检测技术和检测设备无法对高炉内部进行直接的检测。目前,高炉炼铁现场仍然采用
近年来,服务业在整个国民经济中的重要性日益凸显,物流作为服务业中的一类核心产业,在经济发展中扮演着越来越关键的角色。特别是随着物流服务外包整体性和复杂性的提高,物流服务供应链备受企业界和学术界的广泛关注。作为物流供应链整体性特征之一,协同机制对于供应链优化具有极其重要的作用;另一方面,物流供应链成员的公平关切亦普遍存在于现实生活中。因此,研究考虑协同机制和公平关切的物流服务供应链优化及其应用具备重
本文的研究是在国家“十三五”重点研发计划(2016YFF0203301)和中广核工程有限公司委托项目(20200513)的资助下开展的。作为工业装备中的关键设备,离心泵的运行状态将会直接影响到工业生产的安全性和经济效益。因此,为了有效预防离心泵故障对设备运行造成的损害及其诱发的灾难性后果,有必要开展离心泵典型故障诊断及预警方法研究。本课题以立式离心泵为研究对象,基于立式离心泵常见的转子不平衡、转子
目的:半侧颜面短小畸形(Hemifacial microsomia,HFM)是一种以颌面部骨骼不对称为主要特点的先天性颅颌面畸形,其临床表型多样。研究发现颅底与颅面部结构的生长发育关系密切,多种颅颌面畸形会涉及到颅底,我们推测HFM的颅底也会受到一定程度的影响。目前关于HFM畸形的研究主要集中于上下颌骨等颅面骨骼,仅有少数几项关于HFM颅底形态的研究,且研究结论也不完全一致。本研究旨在通过三维CT
在实际电熔氧化镁生产中,生产工艺复杂,控制难度较大。由于在熔炼过程中炉料的连续熔化,熔池中存在许多形式的固态,气态和熔融状态。同时,氧化镁粉末在熔化时产生大量气体,很容易引起“喷炉”现象,这需要及时检测过程中的异常和故障。本文在前人工作的基础上,提出了基于图半监督代价敏感故障检测方法和基于二维邻域保持投影的异构数据协同建模故障诊断方法:(1)在实际工程应用中,大量数据样本的故障信息是未知的,对无标
踝关节是人体下肢关节中较易损伤的部位,根据其结构特点,创新性的将3-SPS/S并联机构应用到踝关节康复训练中,同时融合多种训练模式,开发出了一种三自由度并联式踝关节康复机器人,在对踝关节康复机器人运动学、工作空间分析的基础上进行了控制系统的设计与仿真,并通过实验平台进行了验证。本课题的主要研究内容如下:首先阐述了本课题的研究背景和意义,调查并总结了踝关节康复机器人在国内外的研究现状,同时分析了少自