一种二次铝灰资源化利用方法.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CN113233482A(43)申请公布日2021.08.10(21)申请号202110746391.1(22)申请日2021.07.01(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)发明人彭建平李轶斐王耀武狄跃忠冯乃祥(74)专利代理机构沈阳东大知识产权代理有限公司21109代理人梁焱(51)Int.Cl.C01F7/06(2006.01)C01F7/14(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图2页(54)发明名称一种二次铝灰资源化利用方法(57)摘要一种二次铝灰资源化利用方法，包括以下步骤：(1)将二次铝灰经破碎、磨细和筛分；(2)用压团机压制成团块；(3)团块1000～1200℃真空蒸馏，随炉冷却，剩余物料作为除杂铝灰；(4)除杂铝灰与氢氧化钠粉料混合；(5)将加热至600～900℃进行高温烧结，冷却至常温；(6)将热水与熟料搅拌混合均匀，然后过滤分离，获得的液相为铝酸钠溶液；(7)向铝酸钠溶液中通入二氧化碳，使Al以Al(OH)3的形式沉淀；再次过滤分离，获得的固相烘干制成氢氧化铝。本发明的方法不仅可以有效回收有价组分，而且也避免了因初步的湿法处理铝灰而造成的废液仍需处理以及环境污染的问题；可以根据需求作为实验原料或制备材料，实现了二次铝灰的资源化，工艺简单且无污染。CN113233482ACN113233482A权利要求书1/1页1.一种二次铝灰资源化利用方法，其特征在于包括以下步骤：(1)将二次铝灰经破碎、磨细和筛分后，获得粒径小于300目的部分作为细粉；(2)将细粉用压团机压制成团块；(3)将团块置于管式炉中，对管式炉抽真空后升温至1000～1200℃进行真空蒸馏，真空蒸馏结束后随炉冷却至常温，取出管式炉内剩余物料作为除杂铝灰；(4)将除杂铝灰与氢氧化钠粉料混合均匀，制成混合物料；(5)将混合物料置于电阻炉中加热至600～900℃进行高温烧结，高温烧结结束后冷却至常温，取出电阻炉内的反应物料作为熟料；(6)将温度70～100℃的热水与熟料搅拌混合均匀，混合比例按液固比为(10～20):1L/kg，使熟料中水溶性成分溶于水中，然后过滤分离，获得的液相为铝酸钠溶液；(7)向铝酸钠溶液中通入二氧化碳，使铝酸钠溶液中的Al以Al(OH)3的形式沉淀出来，然后再次过滤分离，获得的固相经烘干后制成氢氧化铝。2.根据权利要求1所述的一种二次铝灰资源化利用方法，其特征在于步骤(2)中，压制成团块的压力为15～25MPa。3.根据权利要求1所述的一种二次铝灰资源化利用方法，其特征在于步骤(3)中，真空蒸馏的时间为0.5～2h。4.根据权利要求1所述的一种二次铝灰资源化利用方法，其特征在于步骤(3)中，真空蒸馏产生的挥发成分进入结晶器结晶，形成的结晶物料中包括NaCl和NaF。5.根据权利要求1所述的一种二次铝灰资源化利用方法，其特征在于步骤(4)中，除杂铝灰与氢氧化钠粉料的质量比为1:(2～4)。6.根据权利要求1所述的一种二次铝灰资源化利用方法，其特征在于步骤(5)中，高温烧结时除杂铝灰中的N元素以气体形式排出，用排气管导入收集器进行收集。7.根据权利要求1所述的一种二次铝灰资源化利用方法，其特征在于步骤(5)中，高温烧结的时间为2～4h。8.根据权利要求1所述的一种二次铝灰资源化利用方法，其特征在于步骤(6)中，搅拌混合的搅拌速度为200～500rpm，搅拌混合时间20～40min。9.根据权利要求1所述的一种二次铝灰资源化利用方法，其特征在于步骤(7)中通入二氧化碳的时间控制在10～30min，通入二氧化碳后发生碳分反应的反应式为：NaAlO2+CO2+2H2O→Al(OH)3↓+NaHCO3(1)。10.根据权利要求1所述的一种二次铝灰资源化利用方法，其特征在于步骤(7)中过滤分离后的液相返回步骤6作为热水原料循环使用。2CN113233482A说明书1/4页一种二次铝灰资源化利用方法技术领域[0001]本发明属于有色金属冶金固体废弃物回收再利用技术领域，特别涉及一种二次铝灰资源化利用方法。背景技术[0002]铝灰(称为一次铝灰)作为铝工业过程产生的一种固体废弃物，在电解原铝、铝精炼、铝加工等所有发生铝熔融的工序都可能产生，作为一种高危废弃物，其成分复杂且每年的产量巨大；而铝灰的成分通常因生产环境、操作条件亦或者厂家特殊要求等而各有差别，但铝灰中普遍都含有金属铝，铝的氮化物，铝氧化物，其他金属氧化物(MgO，SiO2，TiO2等)，氟化物、氯化物以及一些其他组分。[0003]通常情况下由于从生产设备处得到的一次铝灰中含有大量的金属铝，此时铝生产的企业会回收其中的金属铝，而处理过后的铝灰(称为二次铝灰)由于精炼