[發明專利]一種從鋁灰中提取鋁的方法

有效

• 申請號: 201611164192.5
• 申請日: 2016-12-16
• 公開（公告）號: CN106756068B
• 公開（公告）日: 2018-08-07
• 發明（設計）人: 白培康;張文達;黨驚知;韓濤;趙占勇
• 申請（專利權）人: 中北大學
• 主分類號: C22B7/04
• 分類號: C22B7/04;C22B21/00
• 代理公司: 太原高欣科創專利代理事務所(普通合伙) 14109
• 代理人: 連慧敏

本發明涉及再生金屬技術領域，及廢雜鋁再生處理領域，特別是提供了一種從廢雜鋁再生過程中產生的大量鋁灰中提取金屬鋁的方法；本發明采用的工藝方案為：應用低價氯化物?熔鹽真空處理的方法處理經熱態回收處理和/或經常規冷處理后的二次鋁灰，即以二次鋁灰為原料，經熔劑處理、低價氯化物提取金屬鋁的方法，實現最大程度地提取金屬鋁；本發明的優點是熔解過程操作簡易，原料價格低廉、易得，用于提取金屬鋁的低價氯化物可以循環使用，不產生對環境有污染的物質；整個過程在真空中進行，產品的純度高且對環境無影響，回收的金屬鋁純度可以達到99.99%。

技術領域

本發明涉及再生金屬技術領域，及廢雜鋁再生處理領域，特別是提供了一種從廢雜鋁再生過程中產生的大量鋁灰中提取金屬鋁的方法。

背景技術

鋁灰（又稱鋁渣灰或鋁渣），是在一次和二次鋁工業生產中產生的一種浮渣，呈松散的灰渣狀。在液態原鋁加工過程中產生的鋁灰，一般含有30~70%的金屬鋁，通常稱為白灰或一次鋁灰。二次鋁工業所產生的廢棄物通常含有5~30%的金屬鋁和大量的可溶性浮渣，通常稱為黑灰。金屬鋁主要在氧化鋁和氮化鋁的包覆下存在。鋁灰是一種對環境有害的物質，直接丟棄會造成環境污染，鋁灰又是一種具有綜合利用價值的可再生資源，從中可以回收鋁、鹽和氧化鋁等二次資源，也可作為耐火材料、路用及建筑材料、煉鋼脫硫劑等方面的原材料。

近年來，從鋁灰中提取金屬鋁越來越受到國內外鋁廠的重視。現代鋁廠對鋁灰的處理思路不外乎兩種，一是回收金屬鋁；二是利用鋁灰生產新的有價值的產品，如生產凈水劑、棕剛玉等。目前鋁灰中回收金屬鋁的工藝按有鹽無鹽分為加鹽處理和無鹽處理。經常規熱態炒灰和冷態球磨、篩分兩種方法回收后，回收率可達60~70%，殘余的鋁灰中仍有10%左右的金屬鋁。

本發明主要針對熱態炒灰和隨后冷態球磨、篩分后的20目到60目及其以上的殘余鋁灰，這部分鋁灰采用常規的方法很難提取金屬鋁。這部分鋁灰大多數鋁廠采用外賣的方式處理，其經濟效益低，環境影響大。隨著我國經濟的發展，鋁廠的產量增大，選擇合理有效的回收提取鋁的方式，不但可以解決鋁灰的貯存的問題，還可以給其企業帶來更大的經濟效益。

縱觀國內外，國外文獻報道，應用三氯化鋁反應法可以從Al-Si一次合金中提取出純鋁，并分離出大量的Cu以及Fe、Si、Mn、Ni等。蘇聯有色金屬學院應用低價氯化物蒸餾法從一次Al-Si合金中提取純鋁。1939年威爾穆發現低價愛氟化物，1942年瓦愛斯發現低價氯化物與溴化物。至今應用于精煉Al-Si合金方面或有成效者是低價鹵素化合物，特別是低價氯化物。此種方法的原理在于：三價鋁的化合物與鋁合金在高溫下反應，生成具有很大揮發性的低價鋁化合物，低價鋁化合物在低溫下分解為金屬鋁與三價鋁化合物。而合金中的其他成分則很少起這種反應。這樣，金屬鋁就跟合金中的其他成分分開。但是，至今為止，沒有關于利用低價化合物從鋁灰中提取鋁的報道。

發明內容

本發明所要解決的技術問題為提供一種從二次鋁灰中進一步提取金屬鋁的方法。

本發明所述的二次鋁灰指的是鋁工業生產中產生的鋁灰經傳統鋁回收工藝（如熱態炒灰法，冷處理回收法等）提取金屬鋁后產生的殘余鋁灰。特別是指依次經過熱態炒灰、后冷態球磨、篩分后，得到的20目到60目及60目以上粒度的殘余鋁灰。這種二次鋁灰按照目前已知的常規回收工藝已經難以進行二次提取。

為了解決該技術問題，本發明采用的工藝方案為：應用低價氯化物-熔鹽真空處理的方法處理經熱態回收處理和/或經常規冷處理后的二次鋁灰。即以二次鋁灰為原料，經熔劑處理、低價氯化物提取金屬鋁的方法，實現最大程度地提取金屬鋁。

具體的，從鋁灰中提取鋁的方法，包括以下步驟：

1）準備原料，為經熱態炒灰和冷態球磨、篩分后的60目以上的二次鋁灰；

2）準備熔鹽，NaCl、KCl和NaF的混合物，NaCl、KCl和NaF的質量比為4~4.5：4~4.5：1~2；