铝灰分离提取及循环利用研究

基于资源紧缺，环境污染和经济发展的考虑，资源的再生和利用日益被重视.金属铝的生产和加工过程中会产生铝灰，其含有大量的金属铝，而铝能被多次回收和利用，每次回收所消耗的能量仅为原铝生产的5%.但我国再生铝工业存在着铝回收率较低，二次铝灰不加以利用等缺陷，造成了铝资源的浪费及环境的污染. 新型的铝灰分离剂，显著提高了铝的回收率.二次铝灰通过碱液浸出的方式进行处理，基本满足了返回铝电解循环利用的要求.主要实验内容及研究成果包括以下四个方面: (1)确定了铝灰的基本性质，飞灰处置厂家，并通过球磨，筛分，得到不同粒级的铝灰.测定不同粒级铝灰中金属铝的含量，研究了不同粒级铝灰中金属铝分布的变化.研究发现，飞灰处置价格，粒级大于0.9 mm铝灰中金属铝约占金属铝总量的72%;粒度小于0.15 mm的铝灰中金属铝的比重约为12%. (2)研究开发了一种新型铝灰分离剂的配方.考察了分离剂加入量度，Na3AlF6，Al2O3及不同添加剂等对铝回收率的影响.确定了铝灰分离剂的配方

铝灰渣处理工艺流程-铝灰脱氨-固氟-绿色循环利用技术--湿法工艺流程：

一、工艺介绍

铝灰经过前道球磨分离筛分，灰渣进入一次反应釜，通过脱氨剂与催化剂，将铝灰中的可溶氨快速转化为气态氨（氨气），海西飞灰处置，经过滤后再循环反应过滤一次，产生的滤泥压制制砖（铝灰添加量20%，辅以水泥、黄沙等），前面两次反应产生的氨气经硫酸（浓度95%）中和形成硫酸铵，过程中产生的滤液收集后回用不外排，各道工序的衍生产物为原始铝灰、硫酸铵副产品、高铝建材替代料、铝灰制水泥砖、粗铝颗粒五大类。

二、工艺分析

① 生产成本约1200元/吨，投资成本约1000元/吨；

② 水解反应过程时间较长，约2小时/釜，温度约80℃；

③ 反应后产物：铝灰反应后产物重金属、硫酸铵纯度、氨气中氢气含量和安全、饱和浓度污水循环结晶等问题待进一步解决。

铝灰是铝电解过程中产生的一种灰渣，铝灰的主要成分是氧化铝、金属铝和其他杂质。其中，在铝土矿熔铸过程中定期扒出的灰渣被称为一次铝灰，一次铝灰中金属铝的含量在70~80%左右，一般情况下，对于一次铝灰，可以采用炒灰或粉磨等方法来回收铝灰中的金属铝，这样可以避免资源的浪费，而在灰渣冷却后通过进一步细磨筛分出铝颗粒之后，得到的细灰即为二次铝灰。

二次铝灰是一次铝灰经过回收大部分金属铝后之后的含铝固体废弃物，含有5%～30%的金属铝，飞灰处置多少钱，但由于里面含有大量氟化物、化物等有毒有害物质，所以二次铝灰被列入是一种危废，而且氟化物和化物遇水溶出会污染自然水体，所以如果不进行处理而是直接进行填埋的话，将会对环境产生严重的危害。

目前对二次铝灰的处理工艺主要分为两类，无害化和资源化。无害化工艺：通过酸浸、碱浸、洗涤等方式，去除二次铝灰中的氮化物、氟化物、盐分等杂质后得到无害化的铝灰再进行安全填埋。资源化工艺：脱除有毒有害物质后，二次铝灰经过高温或冷加工制成不同的产品。

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