Введение
ГЛАВА 1. Аналитический обзор способов образования и переработки твердых фторуглеродсодержащих материалов алюминиевого производства 11
1.1. Образование фторуглеродсодержащих материалов в электролитического производства алюминия 11
1.1.1. Основные положения производства алюминия и физико-химические свойства криолит-глиноземных расплавов 11
1.1.2. Образование фторуглеродсодержащего техногенного сырья алюминиевого производства 1.1.2.1. Газообразные фторсодержащие материалы 22
1.1.2.2. Твердые фторсодержащие материалы 23
1.1.2.3. Твердые мокрые фторсодержащие материалы 27
1.2. Способы переработки твердых фторуглеродсодержащих материалов 29
1.2.1. Флотация 30
1.2.2. Термические способы 31
1.2.3. Выщелачивание 35
1.2.4. Другие способы переработки фторуглеродсодержащих материалов 37
1.3. Извлечение фтора и регенерация фторуглеродсодержащих материалов на ОАО «РУСАЛ Братск» 40
1.3.1. Производство флотационного криолита 42
1.3.2. Производство регенерационного криолита 43
1.3.3. Производство фторида кальция из растворов газоочистки
1.4. Экологический аспект фторидного загрязнения при производства алюминия 45
1.5. Выводы 46
ГЛАВА 2. Изучение состава, свойств объектов исследования; методики исследований по выщелачиванию и получению фторидов 49
2.1. Обоснование объекта и предметов исследования 49
2.2. Пробоотбор и пробоподготовка 50
2.3. Методики проведения химических анализов 52
2.4. Результаты исследования состава и свойств фторуглеродсодержащего техногенного сырья ОАО «РУСАЛ Братск»
2.4.1. Гранулометрический состав 57
2.4.2. Исследования химического состава фторуглеродсодержащих материалов 59
2.4.3. Рентгенофазовые исследования 61
2.5. Методики проведения исследований 66
2.5.1. Выщелачивание фтора из фторуглеродсодержащих материалов 66
2.5.2. Методика получения фторида кальция 68
2.5.3. Методика получения регенерационного криолита 69
2.6. Выводы 71
ГЛАВА 3. Исследования по выщелачиванию фтора и получению фтористых солей из фторуглеродсодержащих материалов электролизного производства алюминия 73
3.1. Выщелачивание фтора из хвостов флотации угольной пены в лабораторных условиях 73
3.1.1. Выщелачивание фтора гидроксидом натрия 74
3.1.2. Выщелачивание фтора серной кислотой 79
3.1.3. Физико-химические исследования твердых проб хвостов флотации после выщелачивания 3.2. Выщелачивание фтора из фторуглеродсодержащих материалов в производственных условиях 87
3.3. Получение фтористых солей из растворов после выщелачивания из фторуглеродсодержащих материалов 100
3.3.1 Выщелачивание фтора из фторуглеродсодержащих материалов при оптимальных условиях 100
3.3.2. Получение фторида кальция 102
3.3.3. Получение криолита
3.4. Термодинамический расчет процесса выщелачивания фтора из фтоуглеродсодержащих материалов 109
3.5. Выводы 115
ГЛАВА 4. Разработка технологии переработки фторуглеродсодержащих материалов производства алюминия с получением фтористых солей 117
4.1. Разработка и предложение оптимальной схемы переработки фторуглеродсодержащих материалов 117
4.1.2. Получение фтористых солей из фторуглеродсодержащих материалов 119
4.1.3. Получение углеродного продукта из хвостов флотации угольной пены 122
4.2. Технико-экономическое обоснование предлагаемой технологии выщелачивания фтора и получения фтористых солей 124
4.2.1. Расчет объемов снижения выхода фторуглеродсодержащих материалов алюминиевого производства 124
4.2.2. Расчет экономического эффекта от производства фтористых солей из фторуглеродсодержащих материалов алюминиевого производства 128
4.2.3. Расчет снижения себестоимости алюминия при использовании технологии получения фторида кальция 132
4.3. Выводы 133
Заключение 135
Список используемых источников 137
