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铝灰分离提取及循环利用研究

基于资源紧缺，环境污染和经济发展的考虑，资源的再生和利用日益被重视.金属铝的生产和加工过程中会产生铝灰，其含有大量的金属铝，而铝能被多次回收和利用，每次回收所消耗的能量仅为原铝生产的5%.但我国再生铝工业存在着铝回收率较低，二次铝灰不加以利用等缺陷，造成了铝资源的浪费及环境的污染. 新型的铝灰分离剂，显著提高了铝的回收率.二次铝灰通过碱液浸出的方式进行处理，基本满足了返回铝电解循环利用的要求.主要实验内容及研究成果包括以下四个方面: (1)确定了铝灰的基本性质，飞灰处置厂家，并通过球磨，筛分，得到不同粒级的铝灰.测定不同粒级铝灰中金属铝的含量，研究了不同粒级铝灰中金属铝分布的变化.研究发现，粒级大于0.9 mm铝灰中金属铝约占金属铝总量的72%;粒度小于0.15 mm的铝灰中金属铝的比重约为12%. (2)研究开发了一种新型铝灰分离剂的配方.考察了分离剂加入量度，Na3AlF6，Al2O3及不同添加剂等对铝回收率的影响.确定了铝灰分离剂的配方

二次铝灰危废的资源化利用处理方法也已经有很多，主要有以下一些应用领域：

1）二次铝灰危废做净水剂：采用硫酸溶解法生产硫酸铝净水剂是铝灰目前的主要用途，硫酸铝的生产流程为：铝灰—反应（添加硫酸溶液）—过滤—除杂—浓缩—冷却结晶—硫酸铝成品。同时，谢英惠等还提出以铝灰和盐酸为原料采用酸溶法制备液体聚合氯化铝；于军等提出采用酸溶法处理铝灰的一步法制备固体聚合氯化铝的工艺，其工艺流程为：铝灰—反应（添加盐酸）—聚合—沉降—液体成品—浓缩干燥—固体聚合物＋氯化铝。

2）二次铝灰危废生产棕刚玉：刘大强等研究拟定了以煤作还原剂、铁屑作沉淀剂，以经预处理的铝灰为原料生产棕刚玉的工艺流程：铝灰—酸洗—水洗—烘干—配料—粉碎后水洗—筛分—棕刚玉。

3）二次铝灰危废合成油墨用氧化铝：油墨用氧化铝又称沉淀氢氧化铝、轻氢氧化铝、透明白、色淀白等，分子式可写为。由于其比重小、透明、结构软、印刷良好，故长期以来用作油墨工业优良的填料。以铝灰、含铝废硫酸为原料生产油墨用氧化铝的工艺方法中，含铝废硫酸来自铝型材阳极化工艺排放的废槽液，二次铝灰来自铝重熔产生的一次铝灰压延、筛分、采铝后所废弃的固体产物。采用的合成工艺包括液体硫酸铝的制备、偏铝酸钠的制备、氧化铝合成三个工序。

4）二次铝灰危废制作路用材料：对于以铝灰、石灰和统砂为原料作路用材料的铝灰利用途径，已研究进行了正交实验。实验的结果表明，影响强度因素的主次关系是铝灰、石灰和统砂，组合铝灰17%、石灰7%、统砂为76%。

5）二次铝灰危废制备超细氧化银粉体：刘晓红等设计出回收铝灰中的铝制备氧化体的新工艺，此工艺主要包括以下几个过程：首先，用硫酸浸出铝灰中的铝，然后分离料浆，净化滤液；再将硫酸铝液与碳酸氢铵反应，生成前驱体碳酸铝铵沉淀和硫酸铵溶液，蒸发浓缩硫酸铵溶液析出硫酸铝铵；，飞灰处置价格，锻烧硫酸铝铵得到氧化体。

铝灰渣处理工艺流程-铝灰脱氨-固氟-绿色循环利用技术--湿法工艺流程：

一、工艺介绍

铝灰经过前道球磨分离筛分，灰渣进入一次反应釜，通过脱氨剂与催化剂，将铝灰中的可溶氨快速转化为气态氨（氨气），经过滤后再循环反应过滤一次，产生的滤泥压制制砖（铝灰添加量20%，辅以水泥、黄沙等），湘潭飞灰处置，前面两次反应产生的氨气经硫酸（浓度95%）中和形成硫酸铵，过程中产生的滤液收集后回用不外排，各道工序的衍生产物为原始铝灰、硫酸铵副产品、高铝建材替代料、铝灰制水泥砖、粗铝颗粒五大类。

二、工艺分析

① 生产成本约1200元/吨，投资成本约1000元/吨；

② 水解反应过程时间较长，约2小时/釜，温度约80℃；

③ 反应后产物：铝灰反应后产物重金属、硫酸铵纯度、氨气中氢气含量和安全、饱和浓度污水循环结晶等问题待进一步解决。