[發明專利]一種鋁渣分離劑及其在鋁渣回收鋁過程中的應用

無效

• 申請號: 201010301394.6
• 申請日: 2010-02-09
• 公開（公告）號: CN101845558A
• 公開（公告）日: 2010-09-29
• 發明（設計）人: 郭學益;冀樹軍;鄭磊;田慶華;蘇鵬
• 申請（專利權）人: 中南大學
• 主分類號: C22B21/00
• 分類號: C22B21/00;C22B7/04
• 代理公司: 長沙星耀專利事務所 43205
• 代理人: 趙靜華

技術領域

本發明涉及一種鋁渣分離劑及其在鋁渣回收鋁過程中的應用。

背景技術

現代社會對于金屬鋁及鋁合金的需求量不斷增加，鋁及鋁合金在建筑業、航空、電力輸送、汽車制造、家用電器等領域都被大量使用，但鋁一次資源日益枯竭，因此大力開發鋁二次資源，采用先進技術回收鋁就顯得尤為重要。鋁渣的產生是鋁熔煉過程中不可避免的。鋁渣作為一種重要的鋁二次資源，其中金屬鋁的含量達到20％～60％。據統計，目前我國每年將產生112～180萬噸鋁渣，如果考慮逐年的增長和歷年的積蓄，鋁渣的數量將更為驚人，如果將這部分資源加以回收利用可產生巨大的社會經濟效益。目前我國從鋁渣回收鋁主要采用的是熔煉回收法，此法鋁回收率只有約71％左右，造成了鋁資源的浪費。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種鋁回收率高、方法簡單快速、可節約能源的鋁渣分離劑及其在鋁渣回收鋁過程中的應用。

本發明的鋁渣分離劑由以下組份及重量百分比組成：

氯化鈉35～47％、氯化鉀35～47％、冰晶石5～20％、氟化鈣1～10％。

本發明的鋁渣分離劑在鋁渣回收鋁過程中的應用，包括以下步驟：

(1)將鋁渣加入到熔煉回收爐中，爐膛溫度保持在700℃～800℃，保溫30～90分鐘，到產生液態鋁；

(2)按重量比為鋁渣分離劑∶鋁渣＝1∶50～100；向浮于液態鋁表面的渣中加入鋁渣分離劑；

(3)用扒渣器緩慢攪拌熔體10～30分鐘，使鋁渣分離劑與鋁渣充分混合，然后將余渣扒出，得到熔體鋁。

本發明的鋁渣分離劑配方中使用了冰晶石，可使附著于金屬鋁表面的氧化鋁膜被吸附、溶解于分離劑中，促進了鋁滴的聚合；又使用了氟化鈣作為助溶劑，能降低分離劑與鋁滴的界面張力，提高潤濕角，并可在氧化膜表面形成氟化絡合物(Al₂O₂F₂)而被吸附在膜上，堵塞了氧化劑通向液膜表面的通路，并使γ-Al₂O₃轉變為α-Al₂O₃的速率加快，使氧化膜更易于進入熔劑層中，并隨熔劑排出鋁液。將鋁渣分離劑應用于鋁渣回收鋁過程中，鋁的回收率可達到88％～95％，與熔煉回收法的71％的回收率比較，鋁的回收率提高了17％～24％，且方法簡單快速、可節約能源；大幅度提高了鋁二次資源的利用率；為我國鋁渣回收尋求到了一條有效的方法，有利于再生鋁工業的發展。

具體實施方式

實施例1：

鋁渣分離劑配方：

分離劑組分及重量百分比為：氯化鈉35％、氯化鉀35％、冰晶石20％、氟化鈣10％

鋁渣分離劑在鋁渣回收鋁過程中的應用：

(1)將600公斤鋁渣加入到熔煉回收爐中，爐膛溫度保持在700℃，保溫時間為60分鐘；到產生液態鋁；

(2)向浮于液態鋁表面的渣中加入鋁渣分離劑12公斤(分離劑∶鋁渣的重量比為1∶50；)；

(3)用扒渣器緩慢攪拌熔體10分鐘，使鋁渣分離劑與鋁渣充分混合，然后將余渣扒出，得到熔體鋁，鑄錠稱重得329.4公斤鋁錠。

按照本實施例配方制成的鋁渣分離劑應用于熔煉回收法處理鋁渣過程中，鋁渣中的金屬鋁含量為60％，鋁回收率可達91.5％。

實施例2：

鋁渣分離劑配方：

分離劑組分及重量百分比為：氯化鈉40％、氯化鉀40％、冰晶石13％、氟化鈣7％。

鋁渣分離劑在鋁渣回收鋁過程中的應用：

(1)將將600公斤鋁渣加入到熔煉回收爐中，爐膛溫度保持在750℃，保溫時間為45分鐘；

(2)此時熔煉回收爐中已出現液態鋁，向浮于液態鋁表面的渣中加入10公斤，(分離劑∶鋁渣的重量比為1∶60)；

(3)用扒渣器緩慢攪拌熔體15分鐘，使分離劑與鋁渣充分混合，然后將余渣扒出，得到熔體鋁，鑄錠稱重得316.8公斤鋁錠。

按照本實施例配方制成的產品應用于熔煉回收法處理鋁渣過程中，鋁渣中的金屬鋁含量為60％，鋁回收率可達88％。

實施例3：

鋁渣分離劑配方：

分離劑組分及重量百分比為：氯化鈉42.5％、氯化鉀42.5％、冰晶石10％、氟化鈣5％。

鋁渣分離劑在鋁渣回收鋁過程中的應用：

(1)將600公斤，鋁渣加入到熔煉回收爐中，爐膛溫度保持在800℃，保溫時間為90分鐘；