二次铝灰资源化研究进展

二次铝灰是熔铝产生的熔渣经提铝后产生的,由金属铝、氧化铝、氮化铝和盐类精炼剂等组成,因具有反应性和毒性被列为HW48危险废物,其无害化处置与资源化利用是亟需解决的难题。二次铝灰具有危险性是由于存在氮化铝和盐类精炼剂,其处置技术分为湿法、火法和湿法-火法联合3种工艺。湿法是采用水解氮化铝回收氨气、溶解并回收盐类精炼剂,最后得到氧化铝;火法是二次铝灰经熔融或煅烧分解氮化铝和盐类精炼剂,制备建筑材料或耐火材料。综述了二次铝灰的理化特性、环境危害、资源化技术,展望了二次铝灰研发和产业化的发展方向,为二次铝灰的资源化利用提供了参考。     

中铝郑研院二次铝灰综合利用生产线成功试运行

正近日,中铝郑州研究院设计建成的年处理12万t二次铝灰全量资源化综合利用项目一期建设(年处理6万t)在河南某铝业公司完成并试运行。截至2020年12月17日,生产线已处理二次铝灰1 000 t,回收粗铝(金属铝含量60%以上)约90 t,回收高铝料约700 t,可制备成镁铝尖晶石、炼钢精炼剂和铝酸钙粉等系列产品,性能均达到国家或行业相关标准,可广泛用于建材、冶金和耐火材料等领域。     

铝灰资源化综合利用研究进展

铝灰是铝冶炼、铝加工过程中产生的危险废弃物,其组成复杂,含有大量的金属铝、熔盐混合物、氧化铝、合金及其他组分。综合回收利用铝灰既能产生经济效益,又能净化我们赖以生存的环境。本文对铝灰不同的回收工艺进行了综述,展望了铝灰资源化综合利用处理技术发展趋势。     

元素分离与利用技术助力铝灰变废成宝

<正>铝灰,通常是按照形态进行分类,如被称为铝渣或铝灰,尤其是二次铝灰,指从铝渣中提取完金属铝后,经过球磨机磨粉并经过筛分后将其中的金属铝筛分出来,实现金属铝提取,剩余铝灰残留少量金属铝。按照提炼方法不同,可产生两种类型的铝灰:一是电解铝液的铝灰。电解铝液铝灰来自于纯铝液,其成分大多数     

物理富集—熔盐电解法从二次铝灰回收金属铝

二次铝灰是铝工业生产过程中产生的固体废弃物,含有金属铝、氧化铝和氮化铝等。通过球磨—筛分富集铝灰中的金属铝,研究球磨过程铝灰的粒度分布和金属铝的分离规律。结果表明,球磨后铝灰中的金属铝粒径变大,而其他盐类组分变细。较优条件是球磨3 h并筛分,粒度范围97~150 μm的铝灰中金属铝的质量分数为24.51%,金属铝的质量占原料中金属铝总质量的41.40%。在冰晶石熔盐中电解最优条件下球磨—筛分后的铝灰,XRF分析表明:电解产物中Al和Si的质量分数分别为97.3%和1.6%,铝回收率为45.89%,电流效率为46.06%。      

铝灰处理技术现状及展望

阐述了铝灰的主要来源、种类、性质及对环境的影响,从有价元素回收、资源化利用、铝灰处理工业化应用等方面分析归纳了铝灰处理进展。结合我国铝工业区域性集中发展特征及当前铝灰处理过程中存在的问题,指出其未来发展方向有以下几点:由"低效、分散利用"向"高效、规模利用";开发低成本无害化处理技术或高附加值资源化技术;加强工程装备开发和提高产业化水平。     

含合金元素的炼钢造渣剂

电炉还原期投入炉内的脱氧造渣剂多使用Fe~-Si,Ca~-Si等粉状材料,近年来又有SiC粉料投入使用。在国外,亦使用铝灰作为强脱氧造渣剂,这种铝灰是在铝的一次精炼及二次精炼时产生的精炼浮渣,以Al_2O_3为主成分,并含有5～50％的金属铝。用这种铝灰作造渣剂可促进还原渣的形成,能迅速白渣化,渣的流动性良好。但铝灰中金属铝的最适宜含量是8～18％,当金属铝含量     

电感耦合等离子体原子发射光谱法测定铝生产过程固体废弃物铝灰中金属铝和氧化铝

为了更好地进行铝灰的回收再利用,获得准确的铝灰化学成分分析数据,提出了一种使用电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)测定铝灰中金属铝和氧化铝含量的分析方法。利用氧化铝较为稳定的化学性质,使用氯化铁与金属铝发生置换反应,先将金属铝溶解,使氧化铝等留在不溶残渣中,过滤、灰化后再熔融浸取氧化铝,从而达到分离金属铝和氧化铝的目的,选择Al 394.401nm为分析谱线,使用电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)测定铝灰中金属铝和氧化铝。通过正交试验确定了金属铝和氧化铝的最佳溶样条件。铝的质量浓度为5.0~60μg/mL时校准曲线呈线性,相关系数为0.999。按照实验方法测定3个铝灰实际样品中金属铝和氧化铝,测定结果的相对标准偏差(RSD,n=9)小于2%;加标回收率为97%~106%;与XRD方法进行比较,差值在-0.03%~0.02%之间。     

二次铝灰处置及利用现状及其在炼钢中的应用

中国是铝生产和消费大国,伴随着铝产业的发展,原铝的制备、加工和再生过程中排放出大量铝灰(渣)危险固体废弃物,不仅对环境造成了污染,还存在着二次资源浪费的问题。针对二次铝灰的成分特点以及处理现状,综述了二次铝灰在钢铁行业中的应用及其制备成铝酸钙炼钢精炼剂的技术现状和发展趋势。利用廉价的二次铝灰制备成铝酸钙炼钢精炼剂作为炼钢辅助原料,可在一定程度上节约炼钢成本,同时也是目前缓解二次铝灰处置及利用问题的有效手段。     

二次铝灰烧结制备镁铝尖晶石材料

以再生铝行业二次铝灰为主要原料,开展二次铝灰烧结制备镁铝尖晶石(MA)材料的研究.热力学分析表明,二次铝灰添加MgO,理论上可以制备出MA材料.研究结果表明,当二次铝灰和氧化镁质量分数比为1:0.2,在1100～1500℃范围内,均能制备出MA材料;随烧结温度升高,MA材料纯度和结晶度明显提高,抗压强度呈升高趋势,显气孔率呈下降趋势.当烧结温度为1400℃时,所制备出MA材料显气孔率和体积密度分别为9.65％和2.02 g/cm3,线变化率和抗压强度分别为38％和89.8 MPa,材料抗压强度达到国家行业标准《镁砖和镁铝砖》(GB/T 2275-2007)(40 MPa),即抗压强度≥40 MPa标准.上述结果表明,在二次铝灰中添加适量氧化镁,可以将二次铝灰烧结制备成镁铝尖晶石材料,实现资源化利用.     

二次铝灰烧结制备镁铝尖晶石材料

以再生铝行业二次铝灰为主要原料,开展二次铝灰烧结制备镁铝尖晶石(MA)材料的研究.热力学分析表明,二次铝灰添加MgO,理论上可以制备出MA材料.研究结果表明,当二次铝灰和氧化镁质量分数比为1:0.2,在1100～1500℃范围内,均能制备出MA材料;随烧结温度升高,MA材料纯度和结晶度明显提高,抗压强度呈升高趋势,显气孔率呈下降趋势.当烧结温度为1400℃时,所制备出MA材料显气孔率和体积密度分别为9.65％和2.02 g/cm3,线变化率和抗压强度分别为38％和89.8 MPa,材料抗压强度达到国家行业标准《镁砖和镁铝砖》(GB/T 2275-2007)(40 MPa),即抗压强度≥40 MPa标准.上述结果表明,在二次铝灰中添加适量氧化镁,可以将二次铝灰烧结制备成镁铝尖晶石材料,实现资源化利用.     

二次铝灰中氟、氯的浸出与回收分析

为了研究二次铝灰中氟、氯等有害元素在水溶液中的浸出规律和无害化处理的方法，针对某铝厂生产过程中产生的二次铝灰中含有的氟氯化合物进行了浸出影响因素分析，考察了不同浸出时间、液固质量比、浸出液pH值、浸出温度对氟氯浸出率的影响。结果表明，最佳的工艺参数为浸出时间为8 h，液固质量比为6，浸出液pH值为4，浸出温度为60 ℃，氟、氯元素的最大浸出率分别为87.67%和99.02%。分离后滤液经蒸发回收氯盐与氟盐，冷凝液回用到浸出工序，滤渣无有害元素析出后可以作为原料生产免烧砖等建筑材料，实现了二次铝灰的无害化处理和资源化利用。     

电解铝厂铝灰处理工艺现状及发展趋势

基于电解铝厂铝灰处理的工艺现状,总结了铝灰的来源、组成成分、分类以及对环境的危害,详细介绍了从铝灰中回收金属铝的热处理回收法、冷处理回收法和热冷灰处理相结合回收法的工艺原理、设备、流程、优缺点以及应用现状,并展望了铝灰处理工艺的发展趋势。     

铝灰资源回收专用处理设备的开发与利用

铝冶炼和铝加工企业,特别是铝合金制造企业为获得高质量、高纯度的铝锭或铝合金,在熔炼过程中,一般都会加入各种溶剂、精炼剂等,固体溶剂和精炼剂熔融之后,都会与融体中的杂质进行反应,产生一定数量的浮渣,一般俗称为铝灰。铝灰中含有大量的金属铝,对铝灰中存在的金属铝的回收利用提出相应的解决途径。     

国内首条万吨级二次铝灰再生电解料生产线投运

近日,淄博海慧工程设计咨询有限公司二次铝灰处理后返电解槽万吨级中试线投运.据悉,该生产线为国内首条万吨级二次铝灰再生电解料生产线,具有自主知识产权,可使铝灰回收利用,实现真正意义上的“零”排放.     

铝灰中金属铝的物相分析

研究了用CuCl-NH4Cl,FeCl3,NaOH,HCl四种浸取液分离铝灰中金属铝的条件及对后续分析的影响,最终选取了用NaOH分离铝灰中金属铝和氧化铝,结果证明此方法稳定可靠,重现性和准确性优于其它方法。     

二次铝灰酸解渣温和脱硅制备镁铝尖晶石

二次铝灰是铝工业熔铸过程产生的危险废弃物,可用于制备高值镁铝尖晶石材料,但其中的硅易转化为低膨胀性硅酸盐,影响产品品质。提出二次铝灰酸解渣温和脱硅—成型烧结制备镁铝尖晶石工艺,考察了NaOH浓度、液固比、温度和时间对脱硅率的影响,并对脱硅过程进行了动力学计算与转化行为分析。结果表明,脱硅过程的最优反应条件为：NaOH浓度100 g/L、液固比6 mL/g、反应温度70 ℃、反应时间10 min,硅脱除率可达49.60%。当轻质氧化镁添加量20%、成型压力150 MPa、烧结温度1 600 ℃、烧结时间3 h时,所制备的镁铝尖晶石体积密度为2.76 g/cm3,显气孔率为21.85%,满足工业使用要求。本研究可为二次铝灰的资源化利用提供新思路。     

二次铝灰的焙烧特性和有害元素脱除研究

采用无添加剂的氧化焙烧工艺处理以氮化铝和镁铝尖晶石为主要物相的二次铝灰,在不同焙烧温度、焙烧时间和富氧条件下,探究了氮化铝的氧化特性和有害元素F、Cl、K、Na的脱除情况。结果表明:在60 mL/min的充氧量气氛下1 100℃焙烧2 h,氮化铝可完全转化成氧化铝,此时氟、氯的脱除率分别为84%和99%,符合国家危废处理要求。经过焙烧预处理的二次铝灰可用于生产耐火材料,实现固废资源化综合利用的目的。     

铝灰高温相变研究

运用X射线衍射仪对铝灰样品进行物质成分分析,然后使用热分析仪对铝灰样品进行差示扫描量热法(DSC)和热重法(TG)分析,同时确定相变温度点,根据相变温度点对铝灰样品进行高温X射线衍射分析,最终得到铝灰样品在升温过程中的各温度段的具体相变情况,为铝灰热处理工艺回收金属铝提供科学依据。     

霍煤鸿骏铝电公司灰铝分离操作环保成效显著

正霍煤鸿骏铝电公司作为大型铝业公司,在生产过程中会产生大量的废铝渣、铝灰渣。为了更好的加强环境保护建设,达到国家环保对危废物处理提出的"减量化、资源化、无害化"处置要求,实现危废资源的再次处理利用,该公司把解决铝电解危废物的安全处置当成解决环保问题的重要工作任务。该公司通过考查、研究,购置了新型铝灰生产线,分别采取分选、破碎、球磨、筛分和熔炼几个过程,对铝灰