[發(fā)明專利]通過將二次鋁灰無害化處理以制造耐火材料的方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010075954.4
• 申請日: 2020-01-22
• 公開（公告）號: CN111170750A
• 公開（公告）日: 2020-05-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 申士富;劉海營;楊航;駱有發(fā);王金玲;趙慶潮;李偉光;李雪倩;其他發(fā)明人請求不公開姓名
• 申請（專利權(quán)）人: 北京礦冶科技集團有限公司
• 主分類號: C04B35/66
• 分類號: C04B35/66;C04B35/443;C04B35/10
• 代理公司: 北京超凡宏宇專利代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 11463
• 代理人: 付興奇

一種通過將二次鋁灰無害化處理以制造耐火材料的方法，屬于鋁工業(yè)領(lǐng)域。方法包括:將二次鋁灰進一步研磨至粒徑80％通過孔徑為74μm的篩網(wǎng)。在氧氣含量12％?18％的氧化氣氛下，于1150℃至1550℃煅燒0.5小時至4小時使二次鋁灰中的金屬鋁、氮化鋁、碳化鋁轉(zhuǎn)化為氧化鋁，且使二次鋁灰中的氟化鹽、氯化鹽揮發(fā)，得到煅燒氧化物。將煅燒過程中產(chǎn)出的含氟化鹽、氯化鹽的廢煙氣冷卻后回收，并對煙氣進行脫硝然后排放。將煅燒氧化物單獨或與添加劑混合后，經(jīng)電弧熔煉后制成鋁鎂質(zhì)的耐火材料。上述制作方法可以獲得純度高的耐火材料。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請涉及鋁工業(yè)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種通過將二次鋁灰無 害化處理以制造耐火材料的方法。

背景技術(shù)

鋁灰主要來源于電解鋁及鋁合金生產(chǎn)過程，且是鋁工業(yè)中大量產(chǎn) 生的固體廢棄物。鋁灰的成分因各生產(chǎn)廠家的原料及工藝條件不同而 略有變化，但通常都含有金屬鋁，鋁的氧化物、氮化物和碳化物，氟 化鹽、氯化物、二氧化硅、氧化鎂等其它金屬氧化物。

由鋁灰的上述成分可知，其組分中含有大量具有經(jīng)濟價值物質(zhì)， 如氧化鋁、鎂鋁尖晶石、金屬鋁和氮化鋁。因此，鋁灰是一種可再生 的資源。但同時也應(yīng)該認識到，鋁灰同樣含有氟化鹽。如果對鋁灰進 行直接填埋將會導致污染地下水。如果在存放過程中接觸水，鋁灰中 的氮化鋁、金屬鋁、碳化鋁會產(chǎn)生氨氣、氫氣和甲烷，甚至可能引發(fā) 燃爆。

因此鋁灰的無害化處置及資源化利用具有重要的社會、環(huán)保效 應(yīng)。

為了便于理解有關(guān)鋁灰相關(guān)知識，下述簡要列出有關(guān)技術(shù)中對于 鋁灰的研究。

1、鋁灰渣分選金屬鋁后剩余的鋁灰渣廢棄物進行煅燒。其將鋁 灰渣廢棄物在800℃至1800℃溫度范圍煅燒鋁灰。

2、在900℃至1800℃溫度范圍煅燒鋁灰1-3小時，煅燒后的鋁 灰加入水中進行水浸處理。

3、以再生鋁廠的鋁灰、高鋁礬土、電熔鎂砂、鐵屑和焦炭粉為 原料，不進行預處理直接進行高溫熔煉。

4、工業(yè)鋁灰直接在1300℃至1500℃下進行煅燒，然后與菱鎂礦 風化石混合進行濕磨，再添加聚乙烯醇半干法成型，在1300℃至 1500℃煅燒。

5、將鋁灰、鎂橄欖石和鐵屑直接混合，利用鋁灰中的金屬鋁、 氮化鋁作為還原劑，高溫熔融。

6、將鋁灰與碳酸鎂、氧化鎂中的一種或兩種混合，壓制成坯， 然后電熔。

7、用二次鋁灰酸洗、水洗后，用氮化鋁做還原劑進行熔融處理。

發(fā)明內(nèi)容

基于上述現(xiàn)狀，本申請?zhí)峁┝艘环N通過將二次鋁灰無害化處理以 制造耐火材料的方法，以部分或全部地改善、甚至解決有關(guān)技術(shù)中的 二次鋁灰難以處理和再利用的問題。

本申請是這樣實現(xiàn)的：

第一方面，本申請實施例提供了一種通過將二次鋁灰無害化處理以制 造耐火材料的方法。該方法利用粉末狀的二次鋁灰作為原料，且二次鋁灰 包括按質(zhì)量百分比計的以下組分：1～10％的Al，10～50％的Al₂O₃，5～40％ 的AlN，0～40％的MgAl₂O₄，2～10％的氟化鹽，0～10％的氯化鹽，其余為雜 質(zhì)。

制作方法包括：

將二次鋁灰粉磨至粒徑80％通過孔徑為74μm的篩網(wǎng)；

粉磨后的二次鋁灰送至煅燒爐內(nèi)，在氧氣含量12％-18％的氧化 氣氛下，于1150℃至1550℃煅燒0.5小時至4小時使二次鋁灰中的 金屬鋁、氮化鋁、碳化鋁轉(zhuǎn)化成氧化鋁，且氟化鹽、氯化鹽揮發(fā)，得 到純度較高的煅燒氧化物；

將煅燒產(chǎn)出的廢煙氣經(jīng)過冷凝、沉降、除塵回收氟化鹽和氯化鹽， 然后脫硝排放；