一种利用废铝电解渣提锂设备及其回收有价组分工艺的制作方法

本发明涉及固体废物处理领域，尤其涉及一种利用废铝电解渣提锂设备及其回收有价组分工艺。

背景技术：

1、废铝电解渣是铝电解过程产生的危险固废，含大量可溶性氟化物及锂、钠、铝、钾等有价金属，资源回收价值显著，但堆存或填埋易造成严重环境污染，归为有色金属冶炼类危险废物，含有氟化物等有毒有害物质，具备毒性危险特性，需按照危险废物相关规范完成收集、转运与处置。

2、废铝电解渣属于有毒危险废物，内含可溶性氟化物、微量重金属、锂盐等有害物质，若随意堆存、简易填埋，会造成雨水冲刷会让有毒离子渗入土壤，破坏土壤，因此针对该类危险固体废物从中提取回收有价物，属于固体废物的最佳利用方法。

3、在现有技术中，传统水浸提锂方式中去离子水仅能在局部区域补充新鲜去离子水，罐体内存在明显的固液分布不均问题，物料局部水量过高形成高锂浓度浸出液，管壁边角区域物料缺水干结成团，焙烧渣颗粒内部可溶性锂盐被固相包裹，难以与新鲜浸取溶剂接触，极其影响水浸效果。

4、因此，有必要提供一种利用废铝电解渣提锂设备及其回收有价组分工艺解决上述技术问题。

技术实现思路

1、本发明提供一种利用废铝电解渣提锂设备及其回收有价组分工艺，解决了相关技术中去离子水仅能在局部区域补充新鲜去离子水，罐体内存在明显的固液分布不均，会影响水浸效果的问题。

2、为解决上述技术问题，本发明提供的一种利用废铝电解渣提锂设备，包括支架、水浸罐和注入机构；

3、所述水浸罐位于支架内部，所述水浸罐顶部安装有顶盖，所述顶盖内部关于水浸罐贯通安装有进料管，所述水浸罐底部安装有排出管，所述顶盖顶部中心位置安装有定位架，所述定位架顶部安装有电机，所述电机输出端键槽连接有键杆，所述键杆外壁滑动安装有套筒，所述键杆底端固设有混合架，所述套筒外壁固设有第一齿轮；

4、所述注入机构包括固设于水浸罐内壁的承载架，所述承载架底部固设有底板，所述底板内部转动连接有驱动带轮和第二齿轮，所述驱动带轮轴心处键槽连接有往复丝杠，所述往复丝杠上方安装有滑杆，所述往复丝杠外壁螺纹连接有滑块，所述滑块内部安装有软管。

5、优选的，所述混合架通过稳固架和水浸罐内壁定位安装，所述套筒关于顶盖轴心处滑动。

6、优选的，所述第一齿轮和第二齿轮相互啮合，所述第二齿轮和驱动带轮的轴心处键槽连接。

7、优选的，所述往复丝杠两端与承载架转动连接，所述滑杆两端与承载架固定连接，所述滑块可沿着滑杆水平方向滑动，所述软管的进口端贯穿于水浸罐外壁延伸至外部。

8、优选的，还包括分散机构；

9、所述分散机构包括转动连接于底板外壁且位于驱动带轮正下方的从动带轮，所述驱动带轮和从动带轮外壁套设有皮带，所述承载架内部且位于从动带轮下方转动连接有转杆，所述转杆外壁固设有往复板和分散板，所述从动带轮轴心处键槽连接有偏心板，所述偏心板外壁转动连接有导轮。

10、优选的，所述导轮外壁和往复板的内壁相互接触，所述分散板位于软管出口正下方。

11、优选的，还包括辅助机构；

12、所述套筒外壁固定安装有棘轮，所述棘轮外壁啮合连接有棘齿套，所述棘齿套外壁固设有凸轮，所述套筒内部螺纹连接有定位螺栓；

13、所述辅助机构包括安装于顶盖上表面的安装架，所述安装架内部安装有挤出筒，所述挤出筒内部滑动安装有弹簧活塞，所述弹簧活塞前端安装有滚轮，所述挤出筒外壁分别安装有供给管和进入管，所述水浸罐内壁且位于分别分散机构下方固定安装有环形喷管。

14、优选的，所述供给管出口端和环形喷管相互连通，所述凸轮位于滚轮下方。

15、利用废铝电解渣回收有价组分工艺，包括以下步骤：

16、s1：将废铝电解渣破碎研磨，干燥后备用；

17、s2：将s1得到的废铝电解渣与硫酸钾按适合质量比均匀混合，置于焙烧炉中焙烧，废铝电解渣中的难溶性钠锂冰晶石与k2so4发生离子交换反应，转化为可溶性硫酸锂、硫酸钠及硫酸钾锂复盐，同时钠冰晶石转化为富钾冰晶石，实现锂的选择性转化与氟的稳定固化；

18、s3：将s2得到的焙烧产物水浸，使可溶性锂盐、钠盐进入浸出液，过滤分离，得到含锂、钠的浸出液和含富钾冰晶石、氧化铝、氟化钙的浸出渣；

19、水浸时需要在废铝电解渣提锂设备中进行；

20、s4：将s3得到的含锂、钠浸出液进行蒸发浓缩，向浓缩液中加入碳酸钠，生成碳酸锂沉淀，过滤、洗涤、干燥，得到工业级或电池级碳酸锂产品，沉淀母液主要含硫酸钠，可经蒸发结晶回收硫酸钠副产品；

21、s5：将s4中的沉淀母液进行蒸发浓缩、冷却结晶，得到硫酸钠副产品，结晶母液返回s3的水浸工序循环利用；

22、s6：将s3得到的含富钾冰晶石、氧化铝、氟化钙的浸出渣研磨，采用重力分选或离心分选，利用三者的密度差异进行初步分离得到富钾冰晶石粗品和重矿物混合物；

23、s7：将s6得到的富钾冰晶石粗品调浆，加入碳酸钠ph调整剂，依次加入水玻璃抑制剂、油酸钠捕收剂和起泡剂，进行泡沫浮选，刮取泡沫产品，过滤、干燥，得到富钾冰晶石产品；

24、s8：将s7得到的重矿物混合物加入至稀盐酸或稀硫酸中搅拌反应，过滤分离，得到含铝浸出液和氟化钙固体残渣；

25、s9：将s8得到的含铝浸出液，加入碱性中和剂，使铝离子以氢氧化铝形式沉淀，过滤、洗涤沉淀后煅烧，使氢氧化铝分解为氧化铝。

26、与相关技术相比较，本发明提供的一种利用废铝电解渣提锂设备及其回收有价组分工艺具有如下有益效果：

27、通过往复式移动的滑块驱动注水软管往复运动并同步喷淋去离子水，去离子水可沿浸出水浸罐内全域均匀布水，持续向物料各区域补充新鲜浸取溶剂，消除定点注水造成的局部浓度差，削弱浓差极化作用，有效提升焙烧渣中可溶性锂盐溶出速率，提高锂元素整体水浸回收率。

1.一种利用废铝电解渣提锂设备，其特征在于，包括支架、水浸罐和注入机构；

2.根据权利要求1所述的一种利用废铝电解渣提锂设备，其特征在于，所述混合架通过稳固架和水浸罐内壁定位安装，所述套筒关于顶盖轴心处滑动。

3.根据权利要求1所述的一种利用废铝电解渣提锂设备，其特征在于，所述第一齿轮和第二齿轮相互啮合，所述第二齿轮和驱动带轮的轴心处键槽连接。

4.根据权利要求1所述的一种利用废铝电解渣提锂设备，其特征在于，所述往复丝杠两端与承载架转动连接，所述滑杆两端与承载架固定连接，所述滑块可沿着滑杆水平方向滑动，所述软管的进口端贯穿于水浸罐外壁延伸至外部。

5.根据权利要求1所述的一种利用废铝电解渣提锂设备，其特征在于，还包括分散机构；

6.根据权利要求5所述的一种利用废铝电解渣提锂设备，其特征在于，所述导轮外壁和往复板的内壁相互接触，所述分散板位于软管出口正下方。

7.根据权利要求1所述的一种利用废铝电解渣提锂设备，其特征在于，还包括辅助机构；

8.根据权利要求7所述的一种利用废铝电解渣提锂设备，其特征在于，所述供给管出口端和环形喷管相互连通，所述凸轮位于滚轮下方。

9.利用废铝电解渣回收有价组分工艺，其特征在于，包括以下步骤：