Use of leaching cake from refractory lining of dismantled electrolysers in cement production

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

A hydrometallurgical technology has been proposed for processing the refractory part of the lining of aluminum production electrolysers dismantled and disabled for overhaul. Fluorine-containing compounds are transferred to the solution, which allows obtaining cryolite for being used in the electrolysis process. It is recommended to use solid residue from leaching (cake) with a minimum content of alkalis and fluorine as an additive to the mixture for cement production. According to the results of experiments on obtaining portland cement by traditional firing technology, the limiting content of alkali metal oxides (not higher than 4.5% by weight, calculated as Na2O) in the leaching cake was determined, the optimum content of this additive in the charge is from 5 to 12% depending on chemical composition of lime used.

About the authors

A. A. Petrovskiy

Irkutsk National Research Technical University

Email: begimotus@mail.ru

N. V. Nemchinova

Irkutsk National Research Technical University

Email: ninavn@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0001-9895-1709

A. A. Tyutrin

Irkutsk National Research Technical University

Email: an.tu@inbox.ru
ORCID iD: 0000-0001-9983-2680

N. A. Korepina

Irkutsk National Research Technical University

Email: cosmir@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0003-1572-8427

References

  1. Grjotheim K., Welch В. Aluminium smelter technology. Dusseldorf: Aluminium Verlag, 1993. 260 р.
  2. Solheim A., Skybakmoen E. The future of the HallHéroult technology // Цветные металлы и минералы: сб. докл. X Междунар. конгресса (г. Красноярск, 10–14 сентября 2018 г.). Красноярск, 2018. С. 300–309.
  3. Бурдонов А. Е., Зелинская Е. В., Гавриленко Л. В., Гавриленко А. А. Изучение вещественного состава глиноземсодержащего материала алюминиевых электролизеров для использования в технологии первичного алюминия // Цветные металлы. 2018. № 3. С. 32–38. https://doi.org/10.17580/tsm.2018.03.05.
  4. Зенкин Е. Ю., Гавриленко А. А., Немчинова Н. В. О переработке отходов производства первичного алюминия ОАО «РУСАЛ БРАТСК» // Вестник Иркутского государственного технического университета. 2017. Т. 21. № 3. С. 123–132. https://doi.org/10.21285/1814-3520-2017-3-123-132.
  5. Малышкин А. В., Рожнев A. Н. Переработка хвостов флотации угольной пены алюминиевого электролизера // Цветные металлы и минералы: сб. докл. X Междунар. конгр. (г. Красноярск, 10–14 сентября 2018 г.). Красноярск, 2018. С. 468–472.
  6. Holywell G., Breault R. An overview of useful methods to treat, recover, or recycle spent potlining // JOM. 2013. Vol. 65. P. 1441–1451. https://doi.org/10.1007/S11837-013-0769-Y.
  7. Patrin R. K., Bazhin V. Yu. Spent linings from aluminum cells as a raw material for the metallurgical, chemical, and construction industries // Metallurgist. 2014. Vol. 58. Iss. 7-8. Р. 625–629. https://doi.org/10.1007/s11015-014-9967-2.
  8. Sørlie M., Øye H. Cathodes in aluminium electrolysis. 3rd edition. Dusseldorf: Aluminium–Verlag, 2010. 662 р.
  9. Yurkov A. Refractories for aluminum: electrolysis and the cast house. Cham; Heidelberg; New York; Dordrecht; London: Springer, 2015. 254 р. https://doi.org/10.1007/978-3-319-11442-2.
  10. Каплан Ф. С., Аксельрод Л. М., Пучкелевич Н. А., Юрков А. Л. О выборе теплоизоляционных материалов для алюминиевых электролизеров // Новые огнеупоры. 2003. № 10. С. 26–33.
  11. Суворов С. А., Скурихин В. В. Высокотемпературные теплоизоляционные материалы на основе вермикулита // Новые огнеупоры. 2002. № 12. С. 39–44.
  12. Куликов Б. П., Истомин С. П. Переработка отходов алюминиевого производства. Красноярск: ООО «Классик Центр», 2004. 480 с.
  13. Tschöpe K., Schoning Ch., Grande T. Autopsies of spent pot linings – a revised view // Light Metals. 2009. Р. 1085–1090.
  14. Coмов В. В., Немчинова Н. В., Пьявкина А. А. О способах утилизации отработанной футеровки электролизеров алюминиевого производства // Вестник Иркутского государственного технического университета. 2015. № 5. С. 155–161.
  15. Zhao Xia, Ma Lei. Hazardous waste treatment for spent pot liner // Earth and Environmental Science: IOP Conference Series. 2018. Vol. 108. Iss. 4. Р. 042023. https://doi.org/10.1088/1755-1315/108/4/042023.
  16. Бажин В. Ю., Патрин Р. К. Современные способы переработки отработанной огнеупорной футеровки алюминиевого электролизера // Новые огнеупоры. 2011. № 2. С. 39–42.
  17. Holywel G., Breault R. An overview of useful methods to treat, recover, or recycle spent potlining // JOM. 2013. Vol. 65. Iss. 11. Р. 1441–1451. https://doi.org/10.1007/s11837-013-0769-y.
  18. Сомов В. В., Немчинова Н. В., Корепина Н. А. Аналитические методы исследования oбразцов отработанной футеровки aлюминиевого электролизера // Журнал Сибирского федерального университета. Техника и технологии. 2017. Т. 10. № 5. С. 607–620. https://doi.org/10.17516/1999-494X-2017-10-5-607-620.
  19. Siljan O. J., Slagnes S., Sekkingstad A., Aarman S. Olivinе-based refractories in potlinings of aluminium electrolysis // Light Metals. 2004. Р. 405–411.
  20. Прошкин А. В., Пингин В. В., Симаков Д. А. Анализ футеровки электролизера РА-300 // Цветные металлы Сибири: сб. докл. X Междунар. конгр. (г. Красноярск, сентябрь 2007 г.). Красноярск, 2007. С. 133–141.
  21. Silveira B. I., Dantas A. E., Blasquez J. E., Santos R. K. P. Characterization of inorganic fraction of spent potliners: evaluation of the cyanides and fluorides content // Journal of Hazardous Materials. 2002. Vol. 89. Iss. 2-3. P. 177–183.https://doi.org/10.1016/S0304-3894(01)00303-X.
  22. Бажин В. Ю., Власов А. А., Патрин Р. К. Утилизация техногенных отходов электролизного производства алюминия // Безопасность жизнедеятельности. 2010. № 9. С. 18–21.
  23. Baranov A. N., Morenko A. V., Gavrilenko L. V. Gavrilenko А. А. Resource-saving processing technologies of salt slags on the bottom of aluminum electrolyzers // Russian Journal of Non-ferrous Metals. 2011. Vol. 52. No. 4. P. 357–359. https://doi.org/10.3103/S1067821211040031.
  24. Харисов В. М., Бельский С. С. Шихта для выплавки кремния // Переработка природного и техногенного сырья: сб. науч. тр. Иркутск: Изд-во ИРНИТУ, 2018. С. 40–44.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).