铝电解废阴极碱浸提纯实验研究

秦佳欣，卢丽娅，彭永春，袁 杰

（六盘水师范学院，贵州 六盘水 553004）

受高温熔盐、铝液、金属钠等物质的持续侵蚀，铝电解槽在运行一定年限后需要停槽大修，排放出大量废阴极[1]，大修渣是铝电解生产不可避免的固体废弃物。废阴极中富含高品质石墨资源（50wt%～80wt%），具有极高的回收价值[2]。

废阴极综合利用越来越受到行业的重视。Xie[3]提出了联合温度真空控制处理废阴极炭块工艺，综合考察了温度、真空度、停留时间等因素对废阴极脱毒效果的影响，在最佳控制条件下处理后炭粉固定碳含量为97.89%。任昊晔[4]研究了矿浆浓度、样品粒径等7个因素对铝电解废阴极浮选效果产生的影响，在最优条件下炭回收率可达78.18%。Gao等[5]将废阴极用作高炉炼铁冶金炉替代燃料。杨万章[6]等开展了利用废阴极制备预焙阳极的试验研究，发现废阴极配入量3%～4%的预焙阳极性能基本满足铝电解生产需求。

铝电解废阴极中所含非炭杂质主要为冰晶石、氧化铝[7]，可以通过碱浸脱除。本文选择国内某电解铝厂排放的废阴极为原料，拟采用氢氧化钠溶液浸出分离废阴极中杂质以实现石墨的回收，通过正交实验研究各实验因素对杂质脱除效率的影响并优化纯化条件。

1 实验

1.1 原料

本实验所用原料为贵州某铝厂排放的废阴极，其元素分析见表1，XRD图见图1。通过对原料进行XRD分析之后，发现在废旧阴极炭块中存在最多的是C，其次是NaF，这也是在废旧阴极炭块中最重要的两种物质，除了以上两种物质之外还有Al2O3、Na3AlF6、CaF2、NaAlSiO4、NaAl11O17和Al(OH)3等。……