[發(fā)明專利]一種鋁灰的資源化利用方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310561485.7
• 申請日: 2013-11-13
• 公開（公告）號: CN103555955A
• 公開（公告）日: 2014-02-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 謝剛;于站良;田林;謝天鑒;陳家輝;施輝獻(xiàn);許娜
• 申請（專利權(quán)）人: 昆明冶金研究院
• 主分類號: C22B7/00
• 分類號: C22B7/00;C25C3/06
• 代理公司: 昆明知道專利事務(wù)所(特殊普通合伙企業(yè)) 53116
• 代理人: 姜開俠;姜開遠(yuǎn)

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于鋁電解、鋁加工、廢鋁回收技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種鋁灰的資源化利用方法。

背景技術(shù)

鋁灰產(chǎn)生于所有鋁發(fā)生熔融的生產(chǎn)工序，含鋁量10%~80%不等，其中的鋁約占鋁生產(chǎn)使用過程中總損失量的1%~12%，主要分為兩種：一種是一次鋁灰，在電解原鋁及鑄造等不添加鹽熔劑過程中產(chǎn)生浮渣，是一種主要成分為金屬鋁和鋁氧化物的混合物，鋁含量可達(dá)15%?~?70%；另一種是二次鋁灰，經(jīng)鹽浴處理回收一次鋁灰或鋁合金精煉產(chǎn)生的NaCl、KCl、氟化物、氧化鋁和鋁的混合物，鋁含量較一次鋁灰低。

2008年國家環(huán)境保護(hù)部和發(fā)展和改革委員會將鋁火法冶煉過程中產(chǎn)生的初煉爐渣、粗鋁精煉加工過程中產(chǎn)生的鹽渣、浮渣和鋁火法冶煉過程中產(chǎn)生的易燃性撇渣列入《國家危險(xiǎn)廢物名錄》。隨著我國電解鋁產(chǎn)量、鋁加工、廢鋁回收的逐年增加，每年將產(chǎn)生大量的鋁灰（約1500萬噸），如不妥善處理，不僅浪費(fèi)了資源，而且還污染環(huán)境，因此如何經(jīng)濟(jì)有效地綜合回收利用鋁灰將對我國電解鋁工業(yè)產(chǎn)生重要意義。

鋁灰是一種可再生的資源，但一直沒得到足夠的重視，成為破壞環(huán)境的一個(gè)因素，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，廢鋁灰積蓄量的逐年大幅度增加，如果不尋找經(jīng)濟(jì)有效、環(huán)保的方法加以處理，將越來越突顯其對環(huán)境的嚴(yán)重威脅。我國目前鋁渣處理回收率低，能量消耗大和浪費(fèi)大，如一種提取鋁灰中鋁和氯化物的方法（200810115443.X）、一種從鋁灰中回收氧化鋁和氯鹽、氟鹽的方法（201110324018.3）、一種鋁灰處理與循環(huán)利用的方法（201310078058.3）、一種利用廢鋁灰生產(chǎn)鋁電解槽用含氟β氧化鋁的方法（200710179676.1）和鋁灰回收裝置（201110394868.0）等相關(guān)專利，因此應(yīng)大力發(fā)展新技術(shù)和采用國外的先進(jìn)技術(shù)、設(shè)備來改變這一落后狀態(tài)，研究和開發(fā)綜合有效加工處理工業(yè)鋁渣、鋁灰技術(shù)，對于提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，保護(hù)生態(tài)環(huán)境具有很重要的現(xiàn)實(shí)意義和實(shí)用價(jià)值。為此，研制開發(fā)一種鋁灰的資源化回收利用方法具有十分重要的意義。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種鋁灰的資源化回收利用方法。

本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的，包括如下步驟：

A、鋁灰經(jīng)過破碎機(jī)破碎后，用球磨機(jī)進(jìn)行球磨，把球磨后的鋁灰在200目振動(dòng)篩上進(jìn)行篩分，得到篩上物和篩下鋁灰，篩上物回收金屬鋁；

B、以步驟A得到的篩下鋁灰為原料，與蒸餾水混合，控制反應(yīng)溫度和時(shí)間進(jìn)行攪拌，過濾得到水洗后鋁灰；

C、將步驟B水洗后鋁灰按照與堿溶液混合后，置于加壓反應(yīng)釜內(nèi)，進(jìn)行攪拌，過濾得到堿浸后鋁灰和堿洗廢液；

D、將步驟C堿浸后鋁灰與酸溶液混合，進(jìn)行攪拌酸浸，過濾、洗滌得到酸浸后鋁灰和酸洗廢液；

E、將步驟D得到的酸浸后鋁灰置于微波場下進(jìn)行活化，而后與氧化鋁混合一起進(jìn)入鋁電解槽，進(jìn)行電解；

F、酸洗廢液和堿洗廢液進(jìn)行有效中和蒸發(fā)后，回收有效鹽分。

本發(fā)明可實(shí)現(xiàn)鋁灰的高效、綜合的回收利用，使鋁灰變廢為寶，最大程度的實(shí)現(xiàn)其資源化利用。該方法簡單易行，生產(chǎn)效率高，設(shè)備投資少，能耗低，成本低，避免了環(huán)境污染。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的工藝流程圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步說明，但不以任何方式對本發(fā)明加以限制，基于本發(fā)明教導(dǎo)所作的任何變換，均落入本發(fā)明保護(hù)范圍。

本發(fā)明包括如下步驟：

A、鋁灰經(jīng)過破碎機(jī)破碎后，用球磨機(jī)進(jìn)行球磨，把球磨后的鋁灰在200目振動(dòng)篩上進(jìn)行篩分，得到篩上物和篩下鋁灰，篩上物回收金屬鋁；

B、以步驟A得到的篩下鋁灰為原料，與蒸餾水混合，控制反應(yīng)溫度和時(shí)間進(jìn)行攪拌，過濾得到水洗后鋁灰；

C、將步驟B水洗后鋁灰按照與堿溶液混合后，置于加壓反應(yīng)釜內(nèi)，進(jìn)行攪拌，過濾得到堿浸后鋁灰和堿洗廢液；

D、將步驟C堿浸后鋁灰與酸溶液混合，進(jìn)行攪拌酸浸，過濾、洗滌得到酸浸后鋁灰和酸洗廢液；

E、將步驟D得到的酸浸后鋁灰置于微波場下進(jìn)行活化，而后與氧化鋁混合一起進(jìn)入鋁電解槽，進(jìn)行電解；

F、酸洗廢液和堿洗廢液進(jìn)行有效中和蒸發(fā)后，回收有效鹽分。

所述A步驟的球磨時(shí)間為15~60min。

所述B步驟的蒸餾水與篩下鋁灰的質(zhì)量比為3~8:1。

所述B步驟的攪拌溫度為60~90℃，攪拌時(shí)間為2~4h。

所述C步驟的堿溶液為氫氧化鈉、氫氧化鉀或氨水中的一種或幾種混合溶液，堿溶液的濃度為100~140g/L。