随着全世界铝生产能力的增加,与此行业相关的的废物量也在增加。电解铝生产过程中产生的废旧阴极的处理就是原铝行业所面临的一个严重的环境问题。在电解铝生产过程中,由于碳素阴极受到氟离子、钠离子等的侵蚀而使之报废,致使每年产生大量的废旧阴极。废旧阴极是一种含有多种成分的危险固体废物,处理不当就会产生严重的环境问题。本研究的主要目的是寻求废旧阴极中有价物质的回收方法及工艺条件,变废为宝。目前,国内外对于处理电解铝废旧阴极的技术尚不成熟。相比之下,浮选法操作比较简单,经济成本较低廉,工艺流程容易实现,更重要的是该方法能够利用碳和电解质在疏水性方面的差异使这两种有价成分实现较好的分离。但是,浮选法回收废旧阴极的相关研究尤其是浮选工艺条件的研究较少,因此,需要进行进一步的探究。本文根据相关文献,首先对废旧阴极样品进行表征,探究了其表面形貌及其元素组成,然后通过浮选实验确定了浮选流程,接着通过单因素实验研究了矿浆浓度、样品粒径、加药前空搅时间、充气量、浮选机主轴转速、刮板速度和抑制剂投加量共7个可能的因素对浮选效果产生的影响,接着选取碳的回收率为评价指标,利用正交实验、P-B实验、最陡爬坡实验及响应面法中的CCD实验对浮选工艺条件进行优化,确定出最佳浮选条件,实现对废旧阴极中碳和电解质的分离回收。得出的主要结论如下:（1）本实验所用废旧阴极中的电解质与碳块之间存在明显的物相界面,可以通过一定的物理处理方法得到分离。废旧阴极中样品中主要含有F、C、O、Na、Al、Si、K、Ca和Fe等元素,其中C元素含量较低,仅为20.455%,浮选难度增大。（2）通过实验确定了基本的浮选流程,主要包括粗选、一次扫选、一次精选、二次精选和二次扫选。（3）由单因素实验可知,矿浆浓度、粒径、主轴转速、刮板速度、充气量、加药前空搅时间及抑制剂水玻璃加药量7个影响因素都会影响浮选效果,其中粒径、矿浆浓度、主轴转速、刮板速度及充气量对浮选效果的影响比较大,加药前空搅时间及抑制剂水玻璃加药量对浮选效果的影响比较小。（4）由正交实验可知,以碳品位和碳回收率分别为评价指标时,得到的最佳浮选条件有所差别。在以碳品位为评价指标的情况下,各因素对浮选效果的影响程度依次为:粒径>矿浆浓度>充气量>刮板速度>主轴转速,通过得到的最佳浮选条件可将碳品位提高至64.37%;在以碳回收率为评价指标的情况下,各因素对浮选效果的影响程度依次为:充气量>粒径>矿浆浓度>主轴转速>刮板速度,通过得到的最佳浮选条件可将碳回收率提高至78.18%。（5）由Plackett-Burman实验、最陡爬坡实验及响应曲面实验可知,充气量、粒径和刮板速度为影响浮选效果的关键因素,粒径、充气量与刮板速度三者之间的交互作用显著。以碳回收率为评价指标时,浮选实验的最佳条件为:粒径取为120-140目、充气量取为0.25m³/h、刮板速度取为15r/min。（6）浮选所得碳质的燃烧热值为607±11J/mol。利用XRD对浮选所得电解质进行测定,得其主要物相为Na₃AlF₆,含量占19.65%;其次还有Ca₃AlF₇（12.28%）、CaAl（F,OH）₅?H₂O（11.95%）、Na₃AlH₆（6.59%）、Na₂Ca（CO₃）₂?5H₂O（6.55%）、NH₄HF₂（5.72%）等物相。