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电解铝灰、铝渣回收利用现状/郭靖·285·电解铝灰、铝渣回收利用现状 郭靖（新疆众和股份有限公司，乌鲁木齐） 摘要 生产中产生的炉渣电解铝冷却过程中变成铝灰和铝渣。 由于铝灰和铝渣中含有1O～3O的铝和3O左右的A1z03等有价成分，因此铝灰和铝渣的回收利用越来越受到人们的关注。 本文分析总结了国内外电解铝灰渣的回收利用现状，以及不同回收工艺的方法、优缺点，为铝灰渣回收利用的低成本工业化提供了重要依据尤其是利用方法和回收技术。 关键词 铝灰、铝渣综合利用与回收 CLC分类号：TB333 文献标识码：。 (., Ltd.,) dfrom ium —, —%--30 and30 A12O3． 迪诺——,-． 灰、渣、，近年来，我国铝工业发展迅速，产量不断增加。 它已成为世界主要的铝生产国。 它与其他重金属冶炼产生的炉渣不同。 呈松散状的灰、渣状。
其中，仅新疆就有不少铝厂在不断扩建，这也被称为铝灰和铝渣。 由于电解过程是连续的，具有一定规模的铝企业有新疆中和股份有限公司、新疆农柳市铝业（山灰铝渣产量较大，电解铝灰和铝渣成分比较复杂） ll1、东鑫（法）、河南神火集团、新疆兵团铝业（湖南双牌铝厂）、董其主要构成情况见表1。 表1 方希望集团、铝加工生产企业主要构成情况新疆齐亚铝业（四川齐亚）。表1. 铝冶炼过程中产生的电解铝灰和铝渣。铝灰是电解生产熔融氧化铝盐过程中产生的工业废物。同时，由于电解槽大材料的搬运、阳极更换、铝提取、铸锭等维护，也会产生一定量的铝渣[1]。 新排放的铝灰和铝渣中含有大量的金属铝，其中只有部分铝可以回收利用。 剩余的废铝灰堆积在工厂或垃圾填埋场，不仅造成资源浪费，而且造成环境问题。 污染]。 只有部分厂家将铝灰、铝渣回收进行二次利用。 从表1可以看出，电解铝灰和铝渣中含有较多的铝。 惠焦作万方铝业采用低含量铝灰制成阳极钢爪护圈]，云回收值较高，其次是未反应氧化铝，其中硅、钠、镁、钙等。南铝[]刁和中铝山东分公司[1]对铝灰进行了回收。 金属氧化物主要来自内衬耐火材料的电解槽，经电解处理而成。
因此，迫切需要解决铝灰、铝渣的经济效益和环境污染问题。 过程中的腐蚀以及铝灰和铝渣中部分融化的冰使其回收变得更加重要[1]。 。 由于不同公司电解槽操作技术、进料材料和电解参数的差异，晶石和氟化铝等熔盐以及碳阳极脱落产生的碳略有不同。 1 电解铝灰和铝渣的形成不同，这里归为其他杂质。 电解铝灰渣是铝电解过程中产生的一种浮渣。 从电解铝灰和渣的成分可以看出，铝是通过电解产生的。 调查表明，电解过程中它漂浮在电解槽内铝液的上表面。 电解过程中不发生任何反应，产生的铝灰和铝渣量约占再生铝产量的7%~12%。 该金属应由氧化铝、冰晶石和其他原材料和混合物组成，包括铝含量在10%至10%之间的添加剂。 30之间，国内回收铝如果按照每年少量其他杂质的化学反应和正负极材料的脱落，按180万吨计算，大约会产生15万吨铝灰每年含铝约3万吨_l1。 郭靖：男，1982年出生，博士，主要从事铝制品生产和研发。 电子邮箱：@163。 玉米·286·材料导报2013年5月第27卷第21期 此外，回收电解原料氧化铝也具有良好的经济效益。 以下是国内外对铝灰、铝渣的综合回收，从耙入多孔箱，铝液从孔中流出，挤压系统。
该系统对铝灰施加一定的压力，起到挤压的作用，使更多的铝得到回收。 日本一些公司采用压榨法从铝灰中回收铝。 2 电解铝灰、铝渣中铝的回收效果很好。 国内已有多家企业采用，但反应效果并不理想。 2.1 炒灰回收法是铝灰的热回收方法。 其优点是充分利用了铝灰的物理特性。 炒灰是小型再生铝厂常用的方法。 具体过程是：加热。 一般来说，不需要其他方法。 加热源，可现场回收铝。 但缺点也很明显。 将刚刚耙出（或捞出）的铝灰放入倾斜的铁锅中（放置情况表明铝灰基本上是一种松散的粉状物质，具有一定的透气性。铝灰在高温下会熔化在铁中）温度（锅的偏高），利用铝灰本身的热量，用铲子反复搅拌，空气通过缝隙进入铝灰，由于人工炒的量较大。铝灰，铝灰借助活性金属氧化热进行氧化，随着灰温度升高，铝的热量无法散发，造成金属大量氧化，降低铝的回收率。熔体颗粒与铝灰的润湿性不好，在炒的过程中，铝熔体（颗粒）逐渐聚集到铁锅底部，然后用钢勺舀出。 2.4 铝 经重力精选法加工而成的灰铝锭，用作回收材料。 炒灰过程中应加入适量的添加剂。 铝灰重力选矿的主要设备是振动筛。 该方法已广泛用于提高铝灰的温度，提高铝熔体颗粒表面与铝灰界面处的钨含量。 在锡、金等贵金属矿石的分选中，其原理是利用金属和张力，促进铝熔体颗粒的流动和快速堆积，提高铝背脉石颗粒的密度。 以水为主要介质、环境来实现高产。
目前广泛使用的添加剂是氯化锌，尽管氯化锌会引起分离。 目前，摇床也成功应用于再生资源领域，例如从废弃电路到上述功能，但它会增加铝中的锌含量，降低铝的回收率。 铁板回收铜、断丝回收铜、废耐火砖回收贵金属、锅炒灰是比较原始的方法，操作简单，但由于是开放式方法，从合金钢磨屑中回收金属，等，在处理这些废料的过程中，需要工作，会产生大量的粉尘，特别是添加氯化锌等后，将废料粉碎到一定的粒度，然后将氯化铝将在以水为介质的环境中进行加工。 空气吸收水分，其中部分形成氯化氢，并进行大量处理以将杂质从金属中分离出来。 摇床有一个复杂的倾斜金属床，会冒烟，对环境有害。 对于中小企业来说，通过机械的不对称往复运动和薄层倾斜水流的联合曝气，可以对产生的烟面进行有效的环保处理，如设置集烟罩、增设除尘设备等。喷淋是将矿粒分层，将不同密度、大小的矿粒沿各自的运动方向淋洒，是较好的方法。 但很多企业没有环保设备来分离并达到重力分选的目的。 摇床可处理0.22~2mm的设备。 有的虽然有简单的环保设备，但没什么用，特别是对于一些颗粒状矿物。 理论上，这种方法适用于热回收后的小型企业，不具备建设环保设备的能力。 “嘉嘉铝冶炼灰（可称为二次铝灰）比较合适，但由于“二次铝灰正在变成铝，家家户户都在冒烟”，这是一些铝冶炼小企业密集地区的真实写照。
与一些金属矿山和上述再生资源不同，近年来再生铝灰的成分不断增加。 但修复后的二次铝灰成分较为复杂，主要成分的物质密度也相对不同。 特别是铝的密度小，一些再生铝企业采取“白天停产、晚上生产”的方法，将其覆盖到只有2.7g/cm3。 ，氧化铝的密度为3.9~4.0g/cm3。 、振动筛使用带来的污染问题。 据了解，国外也有一些中小型再生铝厂在分选方面存在一定困难。 因此，设备的设计和运行技术参数仍采用灰炒法（如日本一些再生铝企业）处理铝灰。 数量的控制和介质的选择是这项技术的关键。 摇床虽好但配备有效的环保设备。 二次铝粉尘治理的更好选择。 2.2 倾斜回转窑处理法 2.5 电选法处理铝灰 倾斜回转窑法是许多企业处理铝灰最常用的方法。 有效电分离的原理是基于各种材料的不同电特性。 它在效率、机械化程度和环保方面具有很大的优势E18，19]。 种子开采和矿物加工方法。 由于磁铁矿、钛铁矿、天然金矿等金属矿物采用该方法的前提是保证有足够量的铝灰，因此该工艺方法适用于导电性好的材料，而石英、长石、方解石、等的导电性较好。由于硅酸盐用于铝灰产量较大的企业，需要年产再生铝2万吨以上。 利用两者电性能的差异，通过电气隔离的方式将它们分开。
电力选型公司。 回转窑处理铝灰的基本原理与炒灰相同，但该设备和技术不仅应用于矿山的选矿过程，而且在再生金属领域也得到了广泛的应用。 回转窑是有一定倾斜度的圆筒体，内衬耐火材料。 它用于从破碎塑料中分离有色金属以及各种金属废料混合物的机械传动系统等应用。 处理铝灰时，回转窑不断旋转，将铝灰分离出来，从垃圾中回收铜、铝。 电分离设备有一个旋转的滚筒，反复搅拌。 铝熔体由于其自身的重力和流动性而被收集到良好的地面中。 同时，在转鼓附近有一个高压直流电极。 该电极用于回转窑。 在回转窑底部，由于回转窑一定的倾斜度，铝液对着滚筒不断产生电晕电场。 滚筒上方有料斗，铝灰流入提升袋内。 回转窑处理铝灰时，铝灰不断落到滚筒表面，进入电晕场。 此时，铝灰中的各种成分剧烈搅拌，产生大量的烟雾，对环境产生影响。 然而，电荷是在回转窑上获得的。 铝的电性能不同于其他物质。 获得铝粒的一端设有密封通风柜，并在负压下操作。 因此，产生的烟气可以获得电荷并立即被转鼓引导至地线。 被转移走并失去电荷后，在转鼓内通过离心作用被有效回收，然后进入除尘系统进行处理。 回转窑是目前我国再生铝厂处理铝灰的首选设备。 在强力和重力的作用下，铝颗粒下落，非导体带电。 但金属回收率不如手动油炸桶。 然后用刷子刷另一端。 两人的落地点显然很高。 需要采用其他方法进一步回收产生的残留铝灰中的差异，使铝灰中的铝和非铝物质能够有效分离。
铝。 2.6 离心技术回收铝 2.3 压榨回收法 铝是一种熔点较低的轻金属。 当温度超过铝的熔点时，压机回收法在国内应用并不广泛。 该工艺是在炉前清除铝灰。 所有的铝都熔化成液态铝并与铝渣分离。 钟华平、李方平提出·288·材料导报2013年5月第27卷第21期铁会形成共沉淀物，过滤除去，滤液经浓缩、冷却、粉碎即得产品。 配比、熔炼温度和熔炼时间，铝浸出率可达90%以上。 同时，针对再生铝灰的成分和材质特性，探索了以再生铝灰为原料，通过低温碱熔、浸出、晶种分解制备A10。 铝灰新工艺、技术及路线见图3[3.37]。 通过他们提出的工艺，可以在控制反应温度和相应的酸碱溶剂的同时将铝与其他杂质分离。 最后采用晶种分解法对含铝溶液进行处理，得到Al2O3产品。 图3 铝灰共沉积法制备低铁硫酸铝工艺流程图 3-以铝灰为原料生产低铁硫酸铝的反应条件为：硫酸质量-冶炼过程元素行为研究评分3O，实际硫酸用量比理论用量超5，反应时间3h，-主要低温碱熔炼过程pH值为3，收率达到93.2。
该方法工艺简单，投资少，反应热力学分析速度快，成本低，无二次废物排放，经济效益显着。 特别是采用共沉淀法除铁，使硫酸铝质量完全达到标准。 是一条可行的工艺路线，特别适合乡镇企业的生产。 5.4铝灰炼钢利用铝灰中残留铝的氧化热来提高钢水温度，节省电力。 国内外都有先例。 唐山钢铁公司戴东等人利用铝灰温升试验进行电弧炉冶炼实验。 研究了炼钢工艺，提出在电炉中添加铝灰。 当熔池形成时，吹入氧气以辅助熔化。 熔体清理后，分析碳、磷成分，并取样分析炉渣成分。 图4 铝灰回收工艺路线。 结果表明，在熔化期间采用铝灰加热过程，固体铝氧化释放出图 ． 4灰热对预热废钢和提高熔池温度有显着效果，可提高钢产量8%~10%。 熔化期铝灰的氧化加热过程简单易行，对预热废钢、加速熔化有显着效果。 7 铝回收后废铝灰、铝渣的二次回收效果特别适合喷粉、助熔条件下的中小型电弧炉。 铝灰应作为生产净水剂的原料，在电炉炼钢中起到节电增温的作用，具有广阔的发展前景。 铝渣的另一个用途是作为生产净水剂的原料。 将材料一一混合并与燃烧器助熔工艺结合。 根据铝灰的品位，还原期间一般用硫酸溶解。 该方法用于生产净水剂。 该方法在国内脱氧或精炼占有较大份额，能取得较好的效果和经济效益。
部分。 由于铝灰中除氧化铝外还含有氟化物（如氟化物），王文虎等人。 [33]针对河南济源钢铁集团有限公司炼钢过程中的原铝、氯化镁等物质，尽管氟化铝尚未列入国家危险废物清单。 、在LF炉中使用工业铝灰（AD粉）代替萤石（分别，但有时仍认为有害），因此生产净水器优质硅锰镇静钢和铝镇静钢的应用研究，通过无害化处理工业铝灰（AD较差，生产过程对环境有一定影响，从目前灰粉的处理情况来看），可以改善炼钢过程中的造渣条件，加强脱氧，并进行使用路径分析，生产添加净水剂是一个比较简单的解决方案，但要添加它去除夹杂物，同时有效解决钢中氮的添加问题，降低生产成本。 研究其利用过程的无害化，主要目的是有效分离和盈利。 用卤化物生产净水器。 5.5 铝灰合成-复合相材料 7.2 絮凝剂生产原料 由于铝灰和粉煤灰均属于工业废物，董金芳等人提出了一种絮凝剂的制备方法。 E343采用固体铝灰。 付丽华等. 使用铝灰进行聚合氮化铝的制造。 发达。 原位合成废铝灰和粉煤灰-复相材料，探索铝灰酸溶解一步法成功制备聚合氯化铝（推测为MgAl）。 O复合相材料的工艺参数，铝热法还原氮成本低，设备简单，适合我国目前的国情。
该方法的机械化过程研究了氮化合成温度和铝添加量对合成产品相结构的影响：铝灰的主要成分是铝，新鲜铝灰中铝主要有两种形态。 一种是分散程度较大的金属铝细颗粒，另一种是非晶态氧化铝。 从上面对这些回收方法的总结可以看出，铝灰和铝渣都可以以两种形式与盐酸结合。 可发生剧烈的放热反应。 反应可分为溶解、水解和聚合三个过程。 它有很多实际应用，可以获得很多有价值的产品。 铝灰在盐酸中的反应是：回收成本不高，引起了众多企业和科研人员的关注。 12HO+2A1+6HC1—2[Al(0H)。 ]Cl。 ++A12O3+ 6HCl-2lAl(OH2)}C1。 6、同时回收铝灰中的铝和氧化铝。 随着铝的溶解，pH值逐渐升高，促使配位水水解：郭学义等。 使用低温EAI(OH2 )]Cl对铝灰进行低温碱熔炼研究。 -EAI(OH)5(OH)]Cl+ HCl 采用碱熔法从铝灰中提取铝和氧化铝，碱灰与盐的质量比EAI(OH)(OH)It1-EAI(OH)(OH ）进行了研究。 ]el+ HCl 灰分质量比、熔炼温度、熔炼时间、添加剂、混合方法等因素促使铝被水解产生的盐酸溶解，反应继续进行。
当铝的浸出率受到影响时。 研究表明，碱灰质量比和盐灰质量pH继续增大后，相邻两个0H之间会发生桥聚合：电解铝灰和铝渣回收利用现状/郭靖·289·2-[ AI(OH)(OH)]cl2-[A12(OH)8(OH)]C1+2H2O分析fJ]。 中华职业医学, 2000, 27(5): 59 2VAI(OH:)(OH)]c1-[A12(OH2)6(OH)]C1+2HO6 袁向红，吴凯，等． 铝冶炼废渣综合利用试验[J]. 环境污染聚合的结果使水解液浓度降低，从而促使水解继续进行，预防，2000, 22(1): 37. 溶解、水解、聚合相互交替促进，使反应向着高聚合物浓度和高7方向发展。高振鹏，王芳，李刚林，等。 铝灰处理技术研究[J]. 随着铸造设备向碱度、高聚合度方向发展，控制反应投料比和反应时间的设备和技术，2011（3）：41，可以生产出碱度合格的氧化铝和碱式氯化铝溶液。 铝的溶解 8 李建伟，聂晓丹，侯春军，等。 提高球磨机处理铝灰能力的反应是放热反应。 如果控制盐酸的浓度、加料顺序和速度，则措施-IJ]。 矿山机械, 20O9, 37(24): 83 合理利用反应热,使反应在没有热源的情况下以自热反应的方式进行。
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