鋁灰的回收利用

  鋁(lv)灰(hui)是電解(jie)鋁(lv)或鑄造鋁(lv)生產工藝中產生的(de)熔渣經冷(leng)卻加(jia)工后的(de)產物,含有(you)鋁(lv)及多種有(you)價(jia)元(yuan)(yuan)素,是一種可再生資源。鋁(lv)灰(hui)主要由金屬鋁(lv)單質、氧化物和鹽(yan)溶(rong)劑的(de)混(hun)合(he)物組成(cheng),其中含鋁(lv)10%~30%、氧化鋁(lv)20%~40%。如(ru)果不加(jia)以回收利(li)用(yong),不僅浪費(fei)資源,而且(qie)污染(ran)環境。從(cong)鋁(lv)灰(hui)中回收鋁(lv)及其他(ta)有(you)價(jia)元(yuan)(yuan)素,充分(fen)合(he)理(li)利(li)用(yong),對提(ti)高企業的(de)經濟效益,保護生態環境具有(you)重要的(de)現(xian)實意義和實用(yong)價(jia)值。

  目前我國小(xiao)型(xing)再生鋁(lv)(lv)廠普遍采用的(de)(de)方(fang)(fang)(fang)法是“炒(chao)(chao)灰(hui)(hui)回收法”。其(qi)具體過程是將剛(gang)剛(gang)耙出的(de)(de)鋁(lv)(lv)灰(hui)(hui)放置在一(yi)(yi)(yi)個傾斜(xie)的(de)(de)鐵(tie)鍋中(zhong)(zhong)高處(chu)的(de)(de)一(yi)(yi)(yi)側,利(li)用鋁(lv)(lv)灰(hui)(hui)自身(shen)的(de)(de)熱量(liang),人工用鐵(tie)鍬進行(xing)翻炒(chao)(chao),鎂(mei)等物(wu)質繼續氧化放熱使(shi)(shi)鋁(lv)(lv)灰(hui)(hui)的(de)(de)溫度升高。由于鋁(lv)(lv)熔體與鋁(lv)(lv)灰(hui)(hui)中(zhong)(zhong)其(qi)它物(wu)質的(de)(de)濕潤性不(bu)好,在翻炒(chao)(chao)的(de)(de)過程中(zhong)(zhong)鋁(lv)(lv)熔體逐(zhu)漸地匯集到鐵(tie)鍋的(de)(de)底部,然后將其(qi)取(qu)出并(bing)鑄成鋁(lv)(lv)錠,作為(wei)回爐料使(shi)(shi)用。這種(zhong)方(fang)(fang)(fang)法雖然比較原(yuan)始,但(dan)操作簡單(dan),對(dui)中(zhong)(zhong)小(xiao)型(xing)企業而言不(bu)失(shi)為(wei)一(yi)(yi)(yi)種(zhong)較好的(de)(de)方(fang)(fang)(fang)法;但(dan)因為(wei)是敞開式(shi)作業,產(chan)生大(da)量(liang)的(de)(de)灰(hui)(hui)塵,尤其(qi)是加入(ru)氯化鋅等之后,會(hui)產(chan)生氯化鋁(lv)(lv),在空(kong)氣(qi)中(zhong)(zhong)吸收水分(fen),一(yi)(yi)(yi)部分(fen)形成HCl,產(chan)生大(da)量(liang)的(de)(de)煙霧,對(dui)環境是有(you)害的(de)(de),故應(ying)該設(she)(she)立(li)集煙罩、增(zeng)加收塵設(she)(she)備(bei)和噴(pen)淋等設(she)(she)備(bei),對(dui)產(chan)生的(de)(de)煙氣(qi)進行(xing)有(you)效(xiao)的(de)(de)環保處(chu)理。根據資料介紹(shao),日本的(de)(de)一(yi)(yi)(yi)些再生鋁(lv)(lv)企業也(ye)采用炒(chao)(chao)灰(hui)(hui)的(de)(de)方(fang)(fang)(fang)法處(chu)理鋁(lv)(lv)灰(hui)(hui),但(dan)配(pei)套了有(you)效(xiao)的(de)(de)環保設(she)(she)備(bei)。

  一(yi)種鋁回(hui)收率較高的(de)(de)(de)回(hui)收方法(fa)叫(jiao)等離(li)子體速溶法(fa)。該(gai)方法(fa)是使用靠風流起(qi)作用的(de)(de)(de)等離(li)子噴嘴,在(zai)(zai)傾動(dong)爐內(nei)熔(rong)煉鋁浮渣(zha)(zha)。在(zai)(zai)空氣中適當拌入(ru)CO2、CH4或H2,由于物料(liao)被(bei)快速加熱(re)至(zhi)950°C,使鋁珠周(zhou)圍的(de)(de)(de)氧化皮破裂,鋁珠就(jiu)流入(ru)爐底,并通過出(chu)料(liao)口流出(chu)。通過該(gai)方法(fa)鋁的(de)(de)(de)總回(hui)收率可(ke)達90%。同時加入(ru)氧化鈣(gai),生成熔(rong)融鋁的(de)(de)(de)密(mi)度(du)比鋁酸鈣(gai)密(mi)度(du)低,在(zai)(zai)爐內(nei)形成界面分明的(de)(de)(de)兩(liang)(liang)層,定期放(fang)出(chu),可(ke)得(de)金屬鋁和鋁酸鈣(gai)兩(liang)(liang)種產品(pin)。該(gai)法(fa)不(bu)僅(jin)鋁回(hui)收率高,而(er)且不(bu)使用鹽熔(rong)劑(ji),得(de)到渣(zha)(zha)料(liao)鋁酸鈣(gai)可(ke)作為商品(pin)出(chu)售。

  鋁(lv)灰(hui)經過一次(ci)(ci)或多次(ci)(ci)回收鋁(lv)后,鋁(lv)含(han)量(liang)(liang)已經很低,此時鋁(lv)灰(hui)中主(zhu)要含(han)有氧(yang)化鋁(lv)、鐵硅鎂氧(yang)化物、鉀鈉(na)鈣鎂的(de)(de)(de)(de)氯化物等,仍可以進一步綜合利用(yong)。例如(ru),可用(yong)來制備(bei)陶瓷清水磚(zhuan)(zhuan)。清水磚(zhuan)(zhuan)是(shi)一種(zhong)優質的(de)(de)(de)(de)墻(qiang)體砌筑與裝飾(shi)材(cai)料(liao)(liao)(liao),是(shi)傳(chuan)統(tong)墻(qiang)體材(cai)料(liao)(liao)(liao)―粘土(tu)(tu)燒(shao)(shao)結磚(zhuan)(zhuan)的(de)(de)(de)(de)較好的(de)(de)(de)(de)替代品(pin)。有報道,以廢鋁(lv)灰(hui)為(wei)主(zhu)要原料(liao)(liao)(liao),添(tian)加(jia)一定量(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)粘土(tu)(tu)、石英(ying)和降(jiang)低燒(shao)(shao)成溫度(du)的(de)(de)(de)(de)添(tian)加(jia)劑,采用(yong)壓(ya)制成型法可制備(bei)高性(xing)能的(de)(de)(de)(de)陶瓷清水磚(zhuan)(zhuan),氣孔率為(wei)30%~50%,抗折強(qiang)度(du)>20MPa,抗壓(ya)強(qiang)度(du)>60MPa。也(ye)可以利用(yong)來作路(lu)用(yong)材(cai)料(liao)(liao)(liao),以鋁(lv)灰(hui)、石灰(hui)、統(tong)砂為(wei)主(zhu)要原料(liao)(liao)(liao),所獲(huo)產品(pin)可以滿足(zu)建設公(gong)路(lu)的(de)(de)(de)(de)規(gui)范設計要求。有報道,將(jiang)鋁(lv)灰(hui)與硅石粉混合,在1350°C燒(shao)(shao)結,制成鋪(pu)設路(lu)面的(de)(de)(de)(de)材(cai)料(liao)(liao)(liao),其硬度(du)是(shi)普(pu)通路(lu)面材(cai)料(liao)(liao)(liao)的(de)(de)(de)(de)1.5倍,抗滑能力是(shi)普(pu)鋪(pu)路(lu)面材(cai)料(liao)(liao)(liao)的(de)(de)(de)(de)1.2倍。