Изучение физико-химических закономерностей процесса гидрометаллургической переработки фторуглеродсодержащего техногенного сырья алюминиевого производства методами математического моделирования

Основным и единственным промышленным способом производства первичного алюминия является электролиз криолит-глиноземных расплавов (способ Эру-Холла). Процесс производства алюминия электролизом расплавленных солей осуществляется при температуре 950÷970 °С в электролизере, состоящем из анодного и катодного устройств. Катодная футеровка электролизеров в течение нескольких лет – периода службы электролизера – постоянно находится в условиях термического воздействия и подвергается химическому воздействию реагентов процесса.Одним из недостатков данной технологии получения первичного алюминия является образование большого количества техногенных продуктов. В настоящее время основным видом твердого техногенного сырья при производстве алюминия являются материалы катодного устройств электролизеров, отключенных на капитальный ремонт – отработанная футеровка (ОФЭ), состоящая из угольных подовых блоков и огнеупорных материалов, насыщенных компонентами электролита (объем образования ОФЭ составляет 30-50 кг/т Al). Футеровка демонтированных электролизеров хранится на открытых полигонах, взаи-модействует с водой и воздухом, образуя щелочные фторсодержащие растворы и другие токсичные соединения, в связи с чем данный вид техногенного сырья является отходом 4 класса опасности.Таким образом, угольная часть катодной футеровки электролизера производства алюминия является важным техногенным сырьем, содержащим полезные компоненты для получения фтористых солей, востребованных в процессе электролиза криолит-глиноземных расплавов. В настоящее время угольная часть катодной футеровки электролизера складируется на полигонах и лишь частично используется в других отраслях (черная металлургия).При переходе предприятий компании «РУСАЛ», производящих алюминий, на «сухую» очистку (основанную на адсорбции глинозем фторсодержащих соединений из отходящих технологических газов) может возникнуть дефицит вторичного регенерационного криолита, получаемого в настоящее время при переработке растворов «мокрой» газоочистки.В связи с этим разработка технологии переработки углеродсодержащей части ОФЭ, наиболее пропитанной компонентами электролита и складируемой на полигонах вблизи алюминиевых предприятий, с целью извлечения фтора и получением фтористых солей для возврата их в процесс электролиза криолит-глиноземных расплавов, является актуальной задачей.