本发明专利技术公开一种电解铝大修渣综合回收锂、氟、铝的方法，属于矿物资源综合利用技术领域。该方法首先将大修渣磨细后的大修渣粉料和水混合均匀，得到大修渣矿浆；将次氯酸钠和氢氧化钠同时加入大修渣矿浆中，得到转型大修渣和转型溶液；将转型大修渣与水混合后的转型大修渣矿浆与硫酸混合，过滤洗涤，得到浸出液和滤饼；滤饼加水过滤洗涤；浸出液加双氧水得到的氧化浸出液与转型溶液混合均匀，得到铁渣和除铁后液；向除铁后液中加入碳酸钠，得到冰晶石和除铝后液；除铝后液中加入氢氧化钠，得到磷酸锂和沉锂后液；沉锂后液中加入石灰，得到中和渣和净化液。该方法具有锂回收效果好、氟和铝资源综合利用率高、浸出渣产量少的优点。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及冶金固废资源综合利用，具体涉及一种电解铝大修渣综合回收锂、氟、铝的方法。
技术介绍
1、电解铝行业每年都有大量的废渣产生，所述废渣包括废旧阴极、电解质、电解槽帮衬、耐火砖和碳渣等，其混合物称为大修渣。
2、大修渣因含有氰化物等有害杂质而有剧毒，属于危险废弃物。目前，针对大修渣进行脱氰无害化处理工艺比较成熟。大修渣经无害化处理后通常作为水泥原料或制砖原料使用，其中的有价元素锂、铝、氟、硅等均未得到有效的资源化利用。目前国内处置大修渣仍以无害化处理的方式为主。中国专利申请cn115846377a提出利用非强碱性含钙物料对大修渣中的氟进行固化，但该方法并没有关注如何降低大修渣中氰化物的毒性。中国专利申请cn115591927a涉及一种用微生物菌剂对大修渣进行无害处理的方法，但该方法处理周期较长、氰化物降解率不够高、且没有关注氟化物的去除。在工业上，国内开发了用次氯酸钙分解氰化物为氮气和二氧化碳、用氢氧化钙与氟离子生成氟化钙沉淀的大修渣无害化处理方法，该方法投产于河南省的中孚铝业，目前已普及在众多铝电解企业。尽管上述方法在大修渣无害化处理方面取得一些效果，但是却忽略了大修渣的资源化利用，没有充分回收大修渣中的高价值元素锂。
技术实现思路
1、针对现有技术的不足，本专利技术旨在提供一种电解铝大修渣综合回收锂、氟、铝的方法。
2、为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
3、一种电解铝大修渣综合回收锂、氟、铝的方法，包括步骤如下：
4、s1、将电解铝大修渣破碎、磨细，得到大修渣粉料；
5、s2、将步骤s1所得的大修渣粉料和水混合均匀，得到大修渣矿浆；
6、s3、将次氯酸钠和氢氧化钠加入步骤s2中所得的大修渣矿浆中，在不加热条件下搅拌反应，反应完成后过滤洗涤，得到转型大修渣和转型溶液；
7、s4、将步骤s3中所得的转型大修渣与水混合均匀，得到转型大修渣矿浆；
8、s5、将步骤s4中所得的转型大修渣矿浆与硫酸混合，在不加热条件下搅拌浸出，然后过滤洗涤，得到浸出液和滤饼；
9、s6、将步骤s5中所得的滤饼与水混合均匀，在常温下搅拌，然后过滤洗涤，得到水洗液和浸出渣；
10、s7、向步骤s5中所得的浸出液加入h2o2溶液，常温下搅拌反应，得到氧化浸出液；
11、s8、将步骤s3中所得的转型溶液与步骤s7中所得的氧化浸出液混合均匀，并调节溶液ph至3.8-4.5，反应稳定后过滤洗涤，得到铁渣和除铁后液；
12、s9、向步骤s8中所得的除铁后液中加入碳酸钠，调节ph至8.5-9.0，在60-80℃条件下加热1-2h，过滤洗涤，得到冰晶石和除铝后液；
13、s10、向步骤s9中所得的除铝后液中加入氢氧化钠，调节溶液ph至11-12，然后加入磷酸三钠进行搅拌反应，反应完成后过滤洗涤，得到磷酸锂和沉锂后液；
14、s11、向步骤s10所得的沉锂后液中加入石灰进行搅拌反应，反应完成后过滤洗涤，得到中和渣和净化液。
15、进一步地，步骤s1中，所述电解铝大修渣的锂品位≥0.3％；将电解铝大修渣破碎、磨细至-0.1mm占100％。
16、进一步地，步骤s2中，大修渣粉料和水的质量比为1：(1-2)。
17、进一步地，步骤s3中，大修渣粉料、次氯酸钠和氢氧化钠的质量比为1：(0.01-0.05)：(0.05-0.20)；搅拌反应时间为2-4h。
18、进一步地，步骤s4中，转型大修渣与水的质量比为1：(1-2)。
19、进一步地，步骤s5中，按照步骤s3所得的转型大修渣与硫酸质量比1：(0.05-0.2)将步骤s4中所得的转型大修渣矿浆与硫酸混合；搅拌浸出时间为1-3h。
20、进一步地，步骤s6中，滤饼与水的质量比为1：(1-2)；搅拌时间为1-2h；水洗液返回步骤s4中回用，浸出渣出售给水泥厂使用。
21、进一步地，步骤s7中，h2o2与浸出液中亚铁离子的摩尔比为(2-4)：1；搅拌反应时间为0.5-1h。
22、进一步地，步骤s10中，锂离子和磷酸根摩尔比为1：(1-3)，反应温度为80-95℃，反应时间为1-3h。
23、进一步地，步骤s11中，石灰中的cao和沉锂后液中磷酸根的摩尔比为(5-10)：1，反应温度为常温，反应时间为1-3h；净化液返回步骤s2和s4中使用。
24、本专利技术的有益效果在于：
25、(1)本专利技术通过向大修渣矿浆中同时加入次氯酸钠和氢氧化钠，通过次氯酸钠氧化氰根，氢氧化钠破坏冰晶石结构、释放难溶的锂，可同步实现大修渣无害化处理和锂的高效转型。
26、(2)本专利技术通过两步沉淀工艺，一段加入双氧水，实现铁的高效脱除；二段加入碳酸钠，使氟和铝以冰晶石产品析出，从而实现氟和铝的资源化回收。
27、(3)本专利技术采用氢氧化钠实现锂的高效转型，并采用硫酸作为浸出剂，实现锂的高效浸出，浸出渣中不会产生硫酸钙等沉淀，因此浸出渣产量少，利于后续渣的消纳处理。
28、(4)本专利技术利用磷酸锂溶解度低的优势，得到的低浓度含锂浸出液加入磷酸三钠，制备出合格的磷酸锂产品，实现锂的高效沉淀。
29、(5)本专利技术可获得锂品位≥16％、锂回收率≥80％的磷酸锂产品；同时可获得氟品位≥50％、铝品位≥13％、钠品位≤26％、氟和铝回收率≥60％的冰晶石产品。因此，本专利技术具有锂回收效果好、氟和铝资源综合利用率高、浸出渣产量少的优点。
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【技术保护点】
1.一种电解铝大修渣综合回收锂、氟、铝的方法，其特征在于，包括步骤如下：
2.根据权利要求1所述的电解铝大修渣综合回收锂、氟、铝的方法，其特征在于，步骤S1中，所述电解铝大修渣的锂品位≥0.3％；将电解铝大修渣破碎、磨细至-0.1mm占100％。
3.根据权利要求1所述的电解铝大修渣综合回收锂、氟、铝的方法，其特征在于，步骤S2中，大修渣粉料和水的质量比为1：(1-2)。
4.根据权利要求1所述的电解铝大修渣综合回收锂、氟、铝的方法，其特征在于，步骤S3中，大修渣粉料、次氯酸钠和氢氧化钠的质量比为1：(0.01-0.05)：(0.05-0.20)；搅拌反应时间为2-4h。
5.根据权利要求1所述的电解铝大修渣综合回收锂、氟、铝的方法，其特征在于，步骤S4中，转型大修渣与水的质量比为1：(1-2)。
6.根据权利要求1所述的电解铝大修渣综合回收锂、氟、铝的方法，其特征在于，步骤S5中，按照步骤S3所得的转型大修渣与硫酸质量比1：(0.05-0.2)将步骤S4中所得的转型大修渣矿浆与硫酸混合；搅拌浸出时间为1-3h。
7.根据权利要求1所述的电解铝大修渣综合回收锂、氟、铝的方法，其特征在于，步骤S6中，滤饼与水的质量比为1：(1-2)；搅拌时间为1-2h；水洗液返回步骤S4中回用，浸出渣出售给水泥厂使用。
8.根据权利要求1所述的电解铝大修渣综合回收锂、氟、铝的方法，其特征在于，步骤S7中，H2O2与浸出液中亚铁离子的摩尔比为(2-4)：1；搅拌反应时间为0.5-1h。
9.根据权利要求1所述的电解铝大修渣综合回收锂、氟、铝的方法，其特征在于，步骤S10中，锂离子和磷酸根摩尔比为1：(1-3)，反应温度为80-95℃，反应时间为1-3h。
10.根据权利要求1所述的电解铝大修渣综合回收锂、氟、铝的方法，其特征在于，步骤S11中，石灰中的CaO和沉锂后液中磷酸根的摩尔比为(5-10)：1，反应温度为常温，反应时间为1-3h；净化液返回步骤S2和S4中使用。
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【技术特征摘要】
1.一种电解铝大修渣综合回收锂、氟、铝的方法，其特征在于，包括步骤如下：
2.根据权利要求1所述的电解铝大修渣综合回收锂、氟、铝的方法，其特征在于，步骤s1中，所述电解铝大修渣的锂品位≥0.3％；将电解铝大修渣破碎、磨细至-0.1mm占100％。
3.根据权利要求1所述的电解铝大修渣综合回收锂、氟、铝的方法，其特征在于，步骤s2中，大修渣粉料和水的质量比为1：(1-2)。
4.根据权利要求1所述的电解铝大修渣综合回收锂、氟、铝的方法，其特征在于，步骤s3中，大修渣粉料、次氯酸钠和氢氧化钠的质量比为1：(0.01-0.05)：(0.05-0.20)；搅拌反应时间为2-4h。
5.根据权利要求1所述的电解铝大修渣综合回收锂、氟、铝的方法，其特征在于，步骤s4中，转型大修渣与水的质量比为1：(1-2)。
6.根据权利要求1所述的电解铝大修渣综合回收锂、氟、铝的方法，其特征在于，步骤s5中，按照步骤s3所得的转型大修渣与硫酸质量比...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘秀，杜心，刘万超，刘子帅，练以诚，赵平，庄凌云，李保金，闫飞飞，王丹琴，宋向茹，娄俊鹏，
申请(专利权)人：中铝环保节能集团有限公司，
类型：发明
国别省市：
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