Способ обработки твердого углеродсодержащего материала, содержащего алюминий, фториды и ионы натрия

+
1. Способ обработки твердого углеродсодержащего материала, содержащего алюминий, фториды и ионы Na, включающий следующие стадии:
+
(a) выщелачивание указанного твердого углеродсодержащего материала по меньшей мере одним водным щелочным раствором с образованием: (i) экстракционного раствора, содержащего указанный алюминий в водорастворимой форме, указанные фториды и указанные ионы Na, и (и) по меньшей мере одного твердого нерастворимого остатка;
(b) отделение указанного твердого нерастворимого остатка от указанного экстракционного раствора;
(c) подвергание указанного экстракционного раствора, свободного от указанного твердого нерастворимого остатка, процессу мембранного электролиза с образованием по меньшей мере одного осадка, содержащего указанный алюминий, и по меньшей мере одного водного раствора NaOH.
3
6
3
2. Способ по п. 1, в котором указанный осадок, содержащий указанный алюминий, представляет собой соединение, выбранное из: Al(OH), Na3AlF, AlF и их смесей.
3
6
3. Способ по п. 1, в котором к указанному экстракционному раствору добавляют ионы фтора для содействия образованию NaAlF в указанном осадке, содержащем алюминий.
3
4. Способ по п. 1, в котором ионы фтора, присутствующие в указанном экстракционном растворе, осаждают и отделяют от указанного экстракционного раствора перед указанной стадией мембранного электролиза для содействия образованию Al(ОН) в указанном осадке, содержащем алюминий.
5. Способ по предшествующему пункту, в котором указанные ионы фтора, присутствующие в указанном экстракционном растворе, осаждают путем добавления к указанному экстракционному раствору ионов по меньшей мере одного щелочноземельного металла.
6. Способ по п. 1, в котором по меньшей мере одну часть указанного осадка, содержащего указанный алюминий, подают в ячейку для электролитического восстановления оксида алюминия для получения алюминия.
7. Способ по п. 1, в котором по меньшей мере одну часть указанного водного раствора NaOH используют в качестве водного щелочного раствора на указанной стадии (а) выщелачивания.
8. Способ по одному или более из пп. 1-7, где указанный способ мембранного электролиза включает следующие стадии:
(i) обеспечение по меньшей мере одной электролитической ячейки, включающей:
- по меньшей мере один анодный отсек, включающий по меньшей мере один анод, погруженный в анолит;
- по меньшей мере один катодный отсек, включающий по меньшей мере один катод, погруженный в католит;
причем указанный анодный отсек отделен от указанного катодного отсека по меньшей мере одной селективно проницаемой катионной мембраной;
(ii) подачу указанного экстракционного раствора в указанный анодный отсек.
9. Способ по предшествующему пункту, в котором указанный экстракционный раствор добавляют по меньшей мере с одной солью, содержащей по меньшей мере один катион щелочного металла или щелочноземельного металла и по меньшей мере один анион, имеющий окислительный потенциал, превышающий окислительный потенциал воды в условиях, при которых осуществляют указанную стадию мембранного электролиза.
10. Способ по предшествующему пункту, в котором указанный анион выбран из сульфата, нитрата, перхлората, фосфата и бората.
11. Способ по п. 8, который включает:
- извлечение указанного анолита из указанного анодного отсека после указанной стадии мембранного электролиза;
- объединение указанного экстракционного раствора с указанным анолитом, извлеченным из указанного анодного отсека, с образованием указанного осадка, содержащего указанный алюминий, диспергированный в водном растворе;
- отделение указанного осадка, содержащего указанный алюминий, от указанного водного раствора;
- подачу указанного водного раствора, свободного от указанного осадка, содержащего алюминий, в указанный анодный отсек.
12. Способ по одному или более из пп. 1-7, в котором указанный способ мембранного электролиза включает следующие стадии:
(i) обеспечение по меньшей мере одной электролитической ячейки, включающей:
- по меньшей мере один анодный отсек, включающий по меньшей мере один анод, погруженный в анолит;
- по меньшей мере один катодный отсек, включающий по меньшей мере один катод, погруженный в католит;
- по меньшей мере один питающий отсек, расположенный между указанным анодным отсеком и указанным катодным отсеком;
причем указанный питающий отсек отделен от указанного анодного отсека по меньшей мере одной селективно проницаемой катионной мембраной;
указанный питающий отсек отделен от указанного катодного отсека по меньшей мере одной селективно проницаемой анионной мембраной;
(ii) подачу указанного экстракционного раствора в указанный питающий отсек.
13. Способ по п. 8 или 12, в котором указанный католит представляет собой водный раствор NaOH.
14. Способ по п. 12, в котором указанный анолит представляет собой водный раствор фтороводородной кислоты.
15. Способ по одному или более из пп. 1-7, в котором указанный способ мембранного электролиза проводят в электродиализном устройстве.