一種分離鋁電解碳渣中氟化鹽和碳的方法，涉及一種鋁電解過程中產生的陽極碳渣的處理方法，特別是回收陽極碳渣中氟化鹽和碳的方法。

背景技術：

隨著鋁電解產能的不斷擴大，對碳陽極的需求不斷增大，碳素材料的品質不斷下降，使得碳陽極質量逐漸下降。在鋁電解過程中，由于發生選擇性氧化，未燃燒的骨料顆粒進入電解質溶液中形成碳渣，一般情況下，碳渣會在電解質表面燃燒掉，但在過量的情況下，需要人工及時打撈，以減少碳渣對電解的不利影響。過量的碳渣會增加電解質電阻，拉低極距，降低電流效率，增大電耗；電解質表面過多碳渣會造成電解質壓降升高，使電能收入增加，槽溫升高，產生熱槽；當鋁電解質溶液表面漂浮大量碳渣時，碳渣與碳陽極和陰極組成電流通路，造成電流損失；電解質中碳渣過多會降低氧化鋁的溶解速度，造成爐底沉淀增多，槽況惡化；撈出的碳渣會帶走大量電解質，會有部分氟化鹽由于回收不徹底而損失掉。

撈出的碳渣中會有60%-70%的氟化鹽，目前工業上主要采用浮選法或燃燒法回收碳渣中的氟化鹽，但回收難以徹底，會有一部分氟化鹽流于損失。浮選法流程廠，廢液比較難處理，而燃燒法不但浪費掉絕大部分碳，還會造成氟化鹽的揮發損失，最嚴重的是對環境污染較大。

因此，開發出既能高效回收利用鋁電解碳渣中的氟化鹽和碳，又簡單經濟，不污染環境，應是未來處理碳渣的方向。

技術實現要素：

本發明的目的就是針對上述已有技術存在的不足，提供一種既能高效回收利用鋁電解碳渣中的氟化鹽和碳，又簡單經濟，不污染環境的分離鋁電解碳渣中氟化鹽和碳的方法。

為了實現上述目的，本發明采用以下技術方案。

一種分離鋁電解碳渣中氟化鹽和碳的方法，其特征在于其分離過程采用真空蒸餾爐進行碳渣中氟化鹽和碳的分離，在真空蒸餾爐上部冷凝收集氟化鹽，真空蒸餾爐下部收集反應殘余碳渣。

本發明的一種分離鋁電解碳渣中氟化鹽和碳的方法，其特征在于所述的分離過程真空蒸餾爐的真空度控制為1~100Pa。

本發明的一種分離鋁電解碳渣中氟化鹽和碳的方法，其特征在于所述的分離過程鋁電解碳渣粒度為0.1~2mm。

本發明的一種分離鋁電解碳渣中氟化鹽和碳的方法，其特征在于所述的分離過程真空蒸餾爐的物料層厚度為5~100mm。

本發明的一種分離鋁電解碳渣中氟化鹽和碳的方法，其特征在于所述的分離過程的反應溫度為800~1200℃。

本發明的一種分離鋁電解碳渣中氟化鹽和碳的方法，其特征在于所述的分離過程的反應時間為1~10h。

本發明的一種分離鋁電解碳渣中氟化鹽和碳的方法，與現有技術相比，氟化鹽分離效果好，分離后的氟化鹽雜質含量低，可以直接返回電解槽，殘余碳渣中碳含量大幅提高，可以返回碳素廠加以利用，實現了鋁電解碳渣中氟化鹽和碳的高效回收利用。

具體實施方式

一種分離鋁電解碳渣中氟化鹽和碳的方法，其分離過程采用真空蒸餾爐進行碳渣中氟化鹽和碳的分離，在真空蒸餾爐上部冷凝收集氟化鹽，真空蒸餾爐下部收集反應殘余碳渣。分離后的氟化鹽雜質含量低，可以直接返回電解槽，殘余碳渣中碳含量大幅提高，可以返回碳素廠加以利用，實現了鋁電解碳渣中氟化鹽和碳的高效回收利用。

所述的一種分離鋁電解碳渣中氟化鹽和碳的方法，真空度可以控制在1~100Pa之間。

所述的一種分離鋁電解碳渣中氟化鹽和碳的方法，碳渣粒度可以在0.1~2mm范圍內變化。

所述的一種分離鋁電解碳渣中氟化鹽和碳的方法，物料層厚度可以在5~100mm之間調整。

所述的一種分離鋁電解碳渣中氟化鹽和碳的方法，反應溫度可以設定在800~1200℃之間。

所述的一種分離鋁電解碳渣中氟化鹽和碳的方法，反應時間可以是1~10h之間的任意值。

實施例1

一種分離鋁電解碳渣中氟化鹽和碳的方法，用真空蒸餾爐分離碳渣中的氟化鹽和碳，在真空度為5Pa下，控制碳渣的粒度為0.5-1mm、物料層厚度5cm、反應溫度950℃和反應時間4h，氟化鹽在上部冷凝收集，氟化鹽的揮發率為83.6%，冷凝的氟化鹽純度為99.7%，下部為反應殘余碳渣，碳渣中的碳含量為78.3%，從而達到分離氟化鹽和碳的目的。

實施例2

一種分離鋁電解碳渣中氟化鹽和碳的方法，用真空蒸餾爐分離碳渣中的氟化鹽和碳，在真空度為1Pa下，控制碳渣的粒度為0.1-0.5mm、物料層厚度2cm、反應溫度980℃和反應時間5h，氟化鹽在上部冷凝收集，氟化鹽的揮發率為87.8%，冷凝的氟化鹽純度為99.6%，下部為反應殘余碳渣，碳渣中的碳含量為80.3%，從而達到分離氟化鹽和碳的目的。

實施例3

一種分離鋁電解碳渣中氟化鹽和碳的方法，用真空蒸餾爐分離碳渣中的氟化鹽和碳，在真空度為80Pa下，控制碳渣的粒度為0.3-1.5mm、物料層厚度5cm、反應溫度1000℃和反應時間2h，氟化鹽在上部冷凝收集，氟化鹽的揮發率為80.6%，冷凝的氟化鹽純度為99.1%，下部為反應殘余碳渣，碳渣中的碳含量為71.2%，從而達到分離氟化鹽和碳的目的。

實施例4

一種分離鋁電解碳渣中氟化鹽和碳的方法，用真空蒸餾爐分離碳渣中的氟化鹽和碳，在真空度為20Pa下，控制碳渣的粒度為1-1.5mm、物料層厚度6cm、反應溫度850℃和反應時間8h，氟化鹽在上部冷凝收集，氟化鹽的揮發率為82.7%，冷凝的氟化鹽純度為99.5%，下部為反應殘余碳渣，碳渣中的碳含量為72.3%，從而達到分離氟化鹽和碳的目的。

以上說明并不用以限制本發明，凡在本發明的實質范圍之內，所作的變化、改型、添加或替換等，都應屬于本發明的保護范圍。