一种用于火法铝灰提铝的分离剂及其制备和使用方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN111961874A(43)申请公布日2020.11.20(21)申请号202010959285.7(22)申请日2020.09.14(71)申请人东北大学地址110819辽宁省沈阳市和平区文化路3号巷11号(72)发明人厉英李志伟史明倪培远(74)专利代理机构沈阳东大知识产权代理有限公司21109代理人李珉(51)Int.Cl.C22B7/04(2006.01)C22B21/00(2006.01)权利要求书1页说明书4页(54)发明名称一种用于火法铝灰提铝的分离剂及其制备和使用方法(57)摘要一种用于火法铝灰提铝的分离剂及其制备和使用方法，分离剂按质量百分比含NaCl35～45％，KCl35～45％，KF10～30％，粒径≤48μm；制备方法为：将NaCl、KCl和KF研磨后球磨，筛分出粒径≤48μm的部分作为用于火法铝灰提铝的分离剂；使用方法为：(1)将铝灰破碎磨细，筛分出粒径>1mm的铝粒；(2)将陶瓷过滤片置于刚玉坩埚内；将铝粒与分离剂混合置于陶瓷过滤片上；(3)加热至780～820℃进行熔炼；铝粒熔化后，对熔体搅拌强化分离；(4)熔炼80～100min，冷却至常温，在刚玉坩埚内获得铝锭。本发明的方法合理调配NaCl、KCl、KF三元盐熔剂作为分离剂，提高铝灰中金属铝的回收率，解决了资源循环利用问题，提高了铝生产和铝再生行业的经济效益。CN111961874ACN111961874A权利要求书1/1页1.一种用于火法铝灰提铝的分离剂，其特征在于成分按质量百分比含NaCl35～45％，KCl35～45％，KF10～30％，粒径≤48μm。2.一种权利要求1所述的用于火法铝灰提铝的分离剂的制备方法，其特征在于将NaCl、KCl和KF研磨后筛分出粒径≤109μm的部分，然后球磨至少2h，筛分出粒径≤48μm的部分作为用于火法铝灰提铝的分离剂。3.一种权利要求1所述的用于火法铝灰提铝的分离剂的使用方法，其特征在于按以下步骤进行：(1)将铝灰破碎磨细，然后筛分出粒径>1mm的部分作为铝粒；(2)将陶瓷过滤片置于刚玉坩埚内，陶瓷过滤片与刚玉坩埚底部留出空间用于存储铝液；将铝粒与分离剂混合均匀，然后置于陶瓷过滤片上；(3)将刚玉坩埚加热至780～820℃进行熔炼；熔炼过程中，铝粒与分离剂熔化逐渐形成熔体，熔体由铝液和熔渣组成；熔体中的铝液穿过陶瓷过滤片，进入陶瓷过滤片的下方；当铝粒完全熔化后，对熔体进行搅拌，强化铝液与熔渣分离；(4)熔炼进行80～100min后停止加热，刚玉坩埚内的物料冷却至常温后，将陶瓷过滤片及其上部的凝固熔渣取出，在刚玉坩埚内获得铝锭。4.根据权利要求3所述的用于火法铝灰提铝的分离剂的使用方法，其特征在于步骤(1)中，铝粒按质量百分比含Al86～90％。5.根据权利要求3所述的用于火法铝灰提铝的分离剂的使用方法，其特征在于步骤(1)中，铝粒占铝灰总质量的60～71.66％。6.根据权利要求3所述的用于火法铝灰提铝的分离剂的使用方法，其特征在于步骤(2)中，铝粒与分离剂的混合比例按分离剂占铝粒总质量的20～25％。7.根据权利要求3所述的用于火法铝灰提铝的分离剂的使用方法，其特征在于步骤(4)中，Al回收率为91～96％。8.根据权利要求3所述的用于火法铝灰提铝的分离剂的使用方法，其特征在于步骤(4)中，铝锭的纯度≥98％。2CN111961874A说明书1/4页一种用于火法铝灰提铝的分离剂及其制备和使用方法技术领域[0001]本发明属于冶金技术领域，特别涉及一种用于火法铝灰提铝的分离剂及其制备和使用方法。背景技术[0002]铝灰是指在电解铝或铝熔炼铸造等加工工艺过程中，由于加入覆盖剂、造渣剂、打渣剂以及精炼剂等盐熔剂和金属铝液化合而形成的以金属铝、铝的氧化物、非金属氧化物、盐等多种物质为主的混合物。几乎所有的工业铝生产、加工和废铝回收过程都会加入添加剂，故都会产生铝灰；铝灰主要来自于熔盐电解、铝消费和废铝循环；其中在熔盐电解生产氧化铝过程中，每吨铝会产生30～50kg的铝灰；在铝消费过程中，铝的合金化、铝型材的、铸造、加压、切削、轧制等过程都会产生铝灰，吨铝产生铝灰200kg左右；在废铝循环过程中，8％的废铝会成为铝灰需要再次处理。铝灰中的铁锰锌铜等重金属遇酸雨成为离子进入土壤、江河湖泊会造成重金属污染，铝灰中的物质如碳化铝、氮化铝等与潮湿空气接触会生成甲烷和氨气；甲烷易燃易爆较危险，氨气破坏环境；铝灰中的氯盐氟盐等盐类在土壤中富集，会引起土壤的盐碱化。因此将铝灰的绿色化资源化处理是十分合理的，也是很必要的。[0003]炒灰法设备成本投入小，操作简单，是小型再生铝厂的常用方法。炒灰法是将从铝生产车间如熔盐电解或铝加工车间如熔铸环节出来