一次铝灰二次铝灰的回收和资源化利用

1、一次铝灰、二次铝灰的回收和资源化利用一次铝灰的利用一次铝灰中铝含量较高，为15-70%,外观呈白色粉末，又称白灰目前对一次铝灰的利用主要是提取其中的金属铝，主要方法有：1、热处理法回收所谓热处理回收法，是对铸造熔炼产生的热铝灰直接进行金属铝回收处理。该方法种类非常多，目前我国电解铝厂应用较多的有炒灰回收法、回转窑回收法、倾动式回转炉回收法等。(1)炒灰回收法炒灰回收法是将热铝灰混合一定量的盐类熔剂后放置在一个倾斜的铁锅中，利用铝灰自身的热量和一些添加剂氧化放热使铝灰温度升高，采用人工或机械方式进行翻炒，翻炒之后液态铝沉聚到铁锅底部，从而使金属铝分离出来。该法操作简单、投资少，但因为是敞开式操作

2、，会产生大量的烟尘，操作环境恶劣，同时污染环境。目前该方法只在小型电解铝厂还有应用，而且需要配套相应的除尘设施。(2)回转窑回收法回转窑回收法与炒灰回收法原理大致相同，利用机械传动机构不停地旋转回转窑代替人工翻炒，使铝灰被反复翻滚，并有热源对回转窑内部铝灰进行加热，使铝灰中的液态铝沉聚到回转窑底部，从而实现金属铝与铝灰的分离。该法具有自动化程度高，便于操作，处理能力大等优点，加之整套设备密闭性较好，且配置除尘系统，现场环境较好；但该法需要热源加热铝灰，生产成本比炒灰法高。目前该方法主要应用在中小型电解铝厂。(3)倾动式回转炉回收法倾动式回转炉回收法与回转窑回收法相似。该法一方面将回转炉倾斜一定

3、角度，因此提高了炉内物料的热传导；另一方面为了保证炉内还原性气氛及降低熔盐的使用量，倾动式回转炉的烧嘴和烟道均设置在炉门上，避免吸入炉外空气；同时倾动式回转炉兼有可熔化铝屑的作用，因此该法广泛应用于铝加工厂，电解铝厂由于其投资较大应用很少。以上所述炒灰回收法、回转窑回收法及倾动式回转炉回收法，需要在铝灰中添加盐类熔剂，具作用是利用盐类熔剂侵蚀液态铝表面的氧化膜，增加液态铝与铝灰之间的界面张力，有助于液态铝与铝灰的分离，并且还可以大幅减少液态铝的氧化，提高金属铝的回收率。但盐类熔剂的加入同样提高了生产成本，并且产生了大量的盐饼，使得铝灰后续处理难度加大，引发新的环境问题。2、冷处理法回收所谓冷处

4、理回收法，是对铸造熔炼产生的热铝灰自然冷却后再进行金属铝回收处理，主要包括重选法、电选法及磨磨碎筛分法。重选法和电选法分别从贵金属矿石分选和再生金属领域借鉴而来，但由于铝灰的特殊原因，目前重选法和电选法处理铝灰处于研究阶段；而研磨碎筛分法处理铝灰技术比较成熟，目前在电解铝厂应用较多。(1)磨碎筛分法是利用铝灰中金属铝比其他组分硬度大，通过球磨机打破铝灰中金属铝与其他物质的连接体结构，使得金属铝得到单体解离，以颗粒状态存在，其他组分以细灰状态存在，然后将研磨后的铝灰送入振动筛进行筛分，从而将铝灰筛分成大颗粒、小颗粒及细灰。该方法设备投资低，自动化程度高，生产成本低，技术成熟，目前已经在国内很多电

5、解铝厂应用。(2)热冷结合法将磨碎筛分法与炒灰工艺相结合充分回收铝灰中的金属铝。该法自动化程度高，金属铝回收率高，现场环境好，既能处理热铝灰，也能处理冷铝灰，操作灵活可靠，特别适用于以前有积压冷铝灰的大型电解铝厂。二次铝灰的利用一次铝灰回收金属铝后的剩余灰为二次铝灰，外观呈黑灰色，故又称黑灰。二次铝灰中金属铝含量较低，主要化学组成为氧化铝，氮化铝，铁、硅、镁氧化物，钾、钠、钙、镁的氯化物及氟化物等，无害化处置后可作为再生资源进行利用，如用于生产氧化铝、氢氧化铝、氟化铝、冰晶石、铝酸钙、硫酸铝、聚合氯化铝、棕刚玉以及陶粒、建筑材料等。1、重选提铝提取金属铝后所产生的二次铝灰仍然含有520%勺金属

6、铝，具有一定的金属回收价值，因此可通过采用重选或细磨分级或炒灰工艺进行回收。二次铝灰经进一步回收金属铝后的残余物可用于含铝材料及铝化合物的制备。2、生产冶金材料经提取金属铝后的二次铝灰含有较高的氧化铝，可以用来生产炼钢用预熔型脱硫脱氧剂一一铝酸钙。以二次铝灰为原料，添加一定量的石灰石或生石灰进行熔融，经处理制得铝酸钙（七铝酸十二钙或铝酸三钙）。该法不仅能够实现对二次铝灰的整体利用，而且能够降低钢铁行业脱硫成本，还能提高其脱磷能力。利用二次铝灰还可以生产棕刚玉等。3、制备氟化铝冰晶石氟化铝、冰晶石被电解铝行业被用作溶剂，在其它领域也有着广泛应用。以二次铝灰为原料可以生产氟化铝、冰晶石，具有生产过

7、程环保无害，生产成本低，经济效益显著等优势，特别适合于电解铝企业对铝灰及大修渣的综合利用。4、制备硫酸铝将铝灰投入反应器中与硫酸反应生成硫酸铝，然后过滤除去杂质,对滤液进行蒸发、浓缩和冷却结晶，可制得工业级硫酸铝。硫酸铝为重要的化工基础材料，有着广泛的工业用途。5、制备水处理材料近年来，随着环保产业的快速发展，我国市场对水处理剂的需求量与日俱增，利用二次铝灰生产铝酸钙、聚合硫酸铝、聚合氯化铝或其它无机混凝剂，如聚硅酸铝铁等，具有生产成本低、产品性能好、市场需求量大等优势。主要生产方法有硫酸法、盐酸法、酸碱联合法等。6、制备耐火材料利用二次铝灰替代耐火材料的部分烧结原料，得到的产品其性能符合国家

8、相关标准。7、制备阻燃材料近年来，有机阻燃剂，尤其是卤系阻燃剂的弊端日益显现，其在阻燃过程产生的有害气体不仅会严重污染环境，而且会对火灾现场人员造成致命的二次伤害。因此西方国家已明令限制卤系阻燃剂的使用无毒、无害，具有良好的阻燃、抑烟、抑滴功能的无机阻燃剂逐渐受到重视，市场需求量快速增长。所述无机阻燃剂主要指氢氧化镁、硼酸锌和氢氧化铝等。用二次铝灰生产氢氧化铝阻燃剂，工艺过程包括无害化处置、酸解、过滤、聚合、粉体制备等，所得产品应用与市场前景广阔8、生产建筑材料近年来，有机阻燃剂，尤其是卤系阻燃剂的弊端日益显现，其在阻燃过程产生的有害气体不仅会严重污染环境，而且会对火灾现场人员造成致命的二次伤害。因此西方国家已明令限制卤系阻燃剂的使用无毒、无害，具有良好的阻燃、抑烟、抑滴功能的无机阻燃剂逐渐受到重视，市场需求量快速增长。所述无机阻燃剂主要指氢氧化镁、硼酸锌和氢氧化铝等。用二次铝灰生产氢氧化铝阻燃剂，工艺过程包括无害化处置、酸解、过滤、聚合、粉体制备等，所得产品应用与市场前景广阔。综上所述，一次铝灰可用于回收金属铝，二次铝灰以无害化处置为前提，可以用于生产水处理剂、冶材、阻燃剂、耐火材料和建筑材料等，具有较高的