При получении алюминия электролизом криолит-глиноземных расплавов при отключении ванн на капитальный ремонт образуется твердый техногенный продукт – отработанная футеровка электролизеров (ОФЭ). Объем образования ОФЭ составляет 30-50 кг на 1 т алюминия. В настоящее время она в основном складируется на полигонах вблизи промышленных предприятий, нанося вред окружающей среде. Однако данное техногенное сырье содержит ценные компоненты (фтор, алюминий, натрий), которые можно извлечь для получения фтористых солей, востребованных в процессе электролитического получения алюминия. Объектами исследований явились образцы угольной части отработанной футеровки демонтированных электролизеров типа С-8БМ(Э) АО «РУСАЛ Красноярск» (г. Красноярск) компании «РУСАЛ». Согласно результатам исследований фазового состава образцов, проведенным методом рентгеноструктурного анализа (на дифрактометре D8 ADVANCE фирмы «Bruker»), установлено, что основными фторсодержащими соединениями в них являются криолит, хиолит, фториды натрия и кальция. Общее содержание фтора в изученных образцах составило в среднем 13,1 %. Нами проведены исследования по выщелачиванию фтора из ОФЭ раствором каустической соды (концентрация NaOH – 17,5 г/дм3). Процесс проводили в реакторе с механическим перемешиванием, осуществляемым с использованием верхнеприводной лабораторной мешалки BIOSAN MM-1000 с двулопастной насадкой. Методом математического планирования трехфакторного эксперимента было установлено взаимное влияние трех условий выщелачивания на параметр оптимизации – извлечение фтора в раствор (в процентах). Максимальный переход фтора из ОФЭ в раствор выщелачивания составил в среднем 86,4 % и был достигнут при следующих показателях: температура процесса – 95 °С, соотношение жидкой и твердой фаз – 9:1, продолжительность – 210 мин.

When aluminum is obtained by electrolysis of cryolite-alumina melts when the baths are sent for capital repairs, a solid technogenic product is formed – waste lining of electrolytic cells (WLEC). The volume of formation of WLEC is 30-50 kg per 1 ton of aluminum. Currently, it is mainly stored at landfills near industrial enterprises, causing harm to the environment. However, this technogenic raw material contains valuable components (fluorine, aluminum, sodium) that can be extracted to produce fluoride salts, which are in demand during the electrolytic production of aluminum. The objects of research were samples of the coal part of the waste lining of dismantled S-8BM (E) type electrolytic cells of «RUSAL Krasnoyarsk» JSC (Krasnoyarsk) of RUSAL company. According to the X-ray experiment diffraction analysis (using a Bruker D8 ADVANCE diffractometer) of the phase composition of the samples, it was found that the main fluorine-containing compounds are cryolite, chiolite, sodium and calcium fluorides. The total fluorine content in the studied samples averaged 13.1 %. We conducted studies on the leaching of fluorine from WLEC with a solution of caustic alkali (NaOH concentration – 17.5 g/dm3). The process was carried out in a mechanically agitated reactor using a BIOSAN MM-1000 top drive laboratory stirrer with a two-blade nozzle. By the method of mathematical planning of a three-factor experiment, the mutual influence of three leaching conditions on the optimization parameter was established – the extraction of fluorine in solution (in percent). The maximum recovery of fluorine from WLEC to the leach solution averaged 86.4 % and was achieved with the following indicators:processtemperature–95°C,theratio ofliquidtosolidphase–9:1,duration– 210 min.