УСОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ СИНТЕЗА  ИСКУССТВЕННОГО ФЛЮОРИТА И РАСТВОРА КАУСТИЧЕСКОЙ СОДЫ ИЗ ОТХОДОВ И ПРОМПРОДУКТОВ АЛЮМИНИЕВОГО ПРОИЗВОДСТВА: TUQJHY

Борис Петрович Куликов; Наталья Валерьевна Васюнина; Ирина Владимировна Дубова; Александр Сергеевич Самойло; Руслан Олегович Баланев; Александр Иннокентьевич Безруких; Юрий Викторович Байковский; Николай Сергеевич Домбровский

doi:10.25712/ASTU.2072-8921.2024.02.027

Авторы

Борис Петрович Куликов Сибирский федеральный университет
Наталья Валерьевна Васюнина ФГАОУ ВО Сибирский федеральный университет https://orcid.org/0000-0002-4334-3914
Ирина Владимировна Дубова Сибирский федеральный университет https://orcid.org/0000-0002-3910-7513
Александр Сергеевич Самойло Сибирский федеральный университет https://orcid.org/0000-0002-8447-6465
Руслан Олегович Баланев Сибирский федеральный университет https://orcid.org/0009-0008-7355-2830
Александр Иннокентьевич Безруких Сибирский федеральный университет https://orcid.org/0000-0002-0448-9793
Юрий Викторович Байковский Сибирский федеральный университет https://orcid.org/0000-0001-5571-3129
Николай Сергеевич Домбровский Сибирский федеральный университет

DOI:

https://doi.org/10.25712/ASTU.2072-8921.2024.02.027

Ключевые слова:

Отходы и промпродукты алюминиевого производства, Каустификация, Известковое молоко, Искусственный флюорит, Алюминатный раствор, Каустическая сода

Аннотация

В статье изложены результаты экспериментальных исследований по поиску оптимальных условий синтеза искусственного флюорита и раствора каустической соды из фторсодержащих отходов и промпродуктов алюминиевого производства методом каустификации. В основу метода положена конверсия фторалюминатов натрия в CaF₂ и NaOH в результате обработки отходов и промпродуктов алюминиевого производства известковым молоком. Установлена эмпирическая зависимость оптимального отношения Ж : Т в реакционной смеси от концентрации фтора и молярного отношения NaF : AlF₃ в отходах и промпродуктах. Для получения раствора каустической соды без примеси алюмината натрия предложено вводить в реакционную смесь избыток извести для связывания образующегося Al(OH)₃ в нерастворимый катоит Са₃Al₂(OH)₁₂. Количество вводимой активной извести прямо пропорционально концентрации фтора в отходах и промпродуктах, связанного в NaF и AlF₃, и концентрации алюминия в отходах и промпродуктах, связанного в AlF₃.

Библиографические ссылки

Сторожев Ю.И., Злобин В.С. Перспектив-ные решения экологических проблем алюминиевых заводов // Экология и промышленность России. 2018. Т. 22. № 12. С. 10‒13. DOI : 10.18412/ 1816-0395-2018-12-10-13.

Бараускас А.Э., Немчинова Н.В. Гидроме-таллургическая переработка мелкодисперсного фторуглеродсодержащего техногенного сырья производства первичного алюминия. Вестник Иркутского государственного технического университета. 2020. Т. 24. № 6. С. 1311–1323. https://doi.org/10. 21285/1814-3520- 2020-6-1311-1323.

Nikanorov A.V. Improvement of the Techno-logy of Fluorine Recovery from Solid Waste of Primary Aluminum Production // Materials Science Forum. Trans Tech Publications Ltd, 2022. Т. 1052. С. 493–497. DOI : 10.4028/p-7p174d.

Кондратьев В.В. [и др.]. Угольная пена алюминиевых электролизеров и углеродные нанотрубки (УНТ) в ней // Вестник Иркутского госу-дарственного технического университета. 2015. № 12 (107). С. 215–222.

Кузьмин М.П. [и др.]. The use of carbon-containing wastes of aluminum production in ferrous metallurgy // Известия высших учебных заведений. Черная Металлургия. 20 Nemchinova N.V. [et al.]. Optimizing the charge pelletizing parameters for silicon smelting based on technogenic materials // Metallurgist. 2019. Т. 63. С. 115‒122.20. Т. 63. № 10. С. 836-841. https://doi.org/10.17073/0368-0797-2020-10-836-841.

Dahhou M. [et al.]. Synthesis and characteri-zation of belite clinker by sustainable utilization of alumina sludge and natural fluorite (CaF2) // Materialia. 2021. Т. 20. С. 101204. DOI : 10.1016/j.mtla. 2021.101204.

Авторское свидетельство № 1747385 A1 СССР, МПК C01F 7/54, C01F 11/22. Способ получе-ния фторида кальция : № 4842926 : заявл. 25.06.1990 : опубл. 15.07.1992 / С.П. Истомин, Т.П. Антипина; заявитель Иркутский филиал всесоюзного научно-исследовательского и проектного института алю-миниевой, магниевой и электродной промышлен-ности. EDN VGTYDJ.

Патент № 2029731 C1 Российская Феде-рация, МПК C01F 11/22. Способ получения фторида кальция : № 5051265/26 : заявл. 06.07.1992 : опубл. 27.02.1995 / В.Ф. Болелый ; заявитель На-учно-исследовательский и проектный институт химической промышленности. EDNJJRTXH.

Патент № 2312815 C2 Российская Феде-рация, МПК C01F 7/38, C22B 7/00. способ перера-ботки алюминийсодержащего сырья : № 2006101009/15 : заявл. 10.01.2006 : опубл. 20.12.2007 / Г.П. Медведев, Р.Я. Дашкевич, Б.П. Куликов, В.И. Аникеев. EDN OGRMZS.

Endzhievskaya I.G., Demina A.V., Lavorenko A.A. Synthesis of a mineralizing agent for Portland cement from aluminum production waste // IOP Con-ference Series : Materials Science and Engineering. IOP Publishing, 2020. Т. 945. № 1. С. 012062.DOI: 10.1088/1757-899X/945/1/012062.

Куликов Б.П., Вертопрахова Л.А., Пигарев М.Н. Утилизация отходов со шламовых полей алюминиевых заводов в производстве цемента // Цветные металлы. 2006. № 3. С. 46–51.

Куликов Б.П. [и др.]. Получение клинкера с использованием минерализатора на основе фторсодержащих отходов // Цемент и его приме-нение. 2010. № 2. С. 102–105.

Куликов Б.П. [и др.]. Утилизация фторсо-держащих отходов алюминиевого производства в цементной промышленности // Экология и про-мышленность России. 2010. № 5. С. 4–6.

Brial V. [et al.]. Effect of fluorite addition on the reactivity of a calcined treated spent pot lining in cementitious materials // CEMENT. 2023. Т. 12. С. 100070. DOI : 10.1016/j.cement.2023.100070.