一种利用二次铝灰制备铝酸钙产品的方法.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CN113683108A(43)申请公布日2021.11.23(21)申请号202111145386.1(22)申请日2021.09.28(71)申请人兰溪市博远金属有限公司地址321100浙江省金华市兰溪市兰江街道创业大道9号申请人中南大学(72)发明人徐浩杰张元波苏子键刘康姜涛林坤(74)专利代理机构长沙市融智专利事务所(普通合伙)43114代理人张伟(51)Int.Cl.C01F7/16(2006.01)C21C7/064(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图1页(54)发明名称一种利用二次铝灰制备铝酸钙产品的方法(57)摘要本发明公开了一种利用二次铝灰制备铝酸钙产品的方法。该方法是将二次铝灰与钙源及由废机油和沥青组成的粘结剂混合后，通过干法压制成球团，所述球团进行氧化焙烧，即得。该方法以工业危险固废二次铝灰为原料通过与钙源进行氧化焙烧获得铝酸钙系产品；该产品可以作为铝酸钙水泥的原料或用于氧化铝二次回收或作为钢铁冶炼过程中的铝酸钙脱硫剂，该方法操作简单，焙烧过程不会产生扬尘，且可以获得较高的经济价值，实现了危险废物的回收以及资源利用。CN113683108ACN113683108A权利要求书1/1页1.一种利用二次铝灰制备铝酸钙产品的方法，其特征在于：将二次铝灰与钙源及粘结剂混合后，通过干法压制成球团，所述球团进行氧化焙烧，即得；所述粘结剂包含废机油和沥青。2.根据权利要求1所述的一种利用二次铝灰制备铝酸钙产品的方法，其特征在于：所述二次铝灰的粒度为‑200目，主要成分氧化铝的质量百分比含量不低于75％，其他成分包含金属铝、氮化铝及镁铝尖晶石。3.根据权利要求1所述的一种利用二次铝灰制备铝酸钙产品的方法，其特征在于：所述粘结剂由废机油和沥青按质量百分比75％～85％:15％～25％组成。4.根据权利要求1所述的一种利用二次铝灰制备铝酸钙产品的方法，其特征在于：所述粘结剂的添加量为二次铝灰与钙源总质量的0.5％～1.5％。5.根据权利要求1或4所述的一种利用二次铝灰制备铝酸钙产品的方法，其特征在于：所述钙源为石灰石、脱硫石膏以及消石灰中至少一种。6.根据权利要求1所述的一种利用二次铝灰制备铝酸钙产品的方法，其特征在于：二次铝灰与钙源的配比关系满足：二次铝灰与钙源中铝元素和硅元素的总摩尔量与钙元素和镁元素的总摩尔量之比为0.54～0.63:1。7.根据权利要求1所述的一种利用二次铝灰制备铝酸钙产品的方法，其特征在于：所述氧化焙烧的条件为：在空气气氛下，于900～1200℃温度下，焙烧30～120min。2CN113683108A说明书1/5页一种利用二次铝灰制备铝酸钙产品的方法技术领域[0001]本发明涉及一种铝酸钙产品的制备方法，特别涉及一种以二次铝灰为原料与外加钙源通过高温固相反应制备铝酸钙产品的方法，属于金属再生及固体废弃物综合利用技术领域。背景技术[0002]铝灰渣来源于电解铝以及再生铝生产回收以及再加工过程中所产生的一种危险废弃物。在电解铝的生产过程中每生产一吨电解铝将会附加产生2.5％～4.5％的铝灰渣，再生铝和铝合金加工过程中每生产一吨再生铝会产生13％～18％的铝灰渣，我国每年产生的铝灰渣总量在300万吨以上。[0003]二次铝灰是铝灰渣经过球磨回收金属铝后所产生的粒度在100目以内的细灰，二次铝灰主要成分及其含量(质量分数)：金属铝(2％～15％)、氧化铝(30％～80％)、氮化铝(3％～20％)、镁铝尖晶石(10％～40％)、盐以及其它杂质(5％～30％)。铝灰在堆存过程中易产生腐蚀性或可燃性气体，若不安全处理将给环境带来极大危害。[0004]目前，二次铝灰的无害化处理有湿法和火法两种。湿法无害化处理主要包括酸浸、碱浸以及酸碱联合处理这三种方法，湿法会产生一种少盐的新废物和一种含有要回收盐的盐溶液，虽然盐可作为熔铝精炼剂重复使用，但回收需要大量的能源消耗来去除水并获得没有商业价值的盐。火法无害化处理主要是对二次铝灰外配钙源进行高温焙烧脱氮同步固氟，研究中对盐的挥发没有关注，盐的挥发以及重结晶会导致管道堵塞以及腐蚀设备等不利影响。[0005]针对此类二次资源，若直接用于水泥生产，经济价值极低；部分企业针对再生铝灰高氧化铝含量的特性，尝试将其加工成铝酸钙，用于制备炼钢脱硫剂。然而，再生铝灰中有价组分种类及含量差异大、赋存关系复杂，影响制备铝酸钙产品质量稳定性，尤其是其中含有较多K、Na、Cl、F、N等有害元素，在高温制备过程会大量挥发、造成设备腐蚀；此外，产品中残留的有害元素，将在脱硫过程中溶解进入钢液，影响钢材性能。发明内容[0006]针对现有技术存在的缺陷，本发明的目的是在于提供一种以工业危险固废二次铝灰为原料通过外加钙源进