廢鋁灰的綜合利用

1、廢鋁灰的綜合利用【摘要】充分利用廢鋁灰中的有價(jià)成分，采用“鋁灰生產(chǎn)氫氧化鋁阻燃劑-灰泥脫鈉生產(chǎn)耐火材料”技術(shù)，實(shí)現(xiàn)鋁灰的綜合利用。通過(guò)鋁灰的綜合處理，生產(chǎn)高價(jià)值產(chǎn)品，殘余固體生產(chǎn)耐火材料，溶出鋁灰的堿液在生產(chǎn)系統(tǒng)循環(huán)使用，達(dá)到無(wú)“三廢”排放的清潔生產(chǎn)系統(tǒng)。不僅能夠創(chuàng)造巨大的經(jīng)濟(jì)效益，還解決了廢鋁灰的環(huán)境污染問(wèn)題。 一、前言 鋁灰產(chǎn)生于所有鋁發(fā)生熔融的工序，其中的鋁含量約占鋁生產(chǎn)使用過(guò)程中總損失量的112%。隨著金屬鋁應(yīng)用范圍的日益擴(kuò)大，鋁灰的產(chǎn)生量也將成比例增長(zhǎng)。以往，人們把鋁灰看做廢渣而堆棄，此舉不僅造成鋁資源浪費(fèi)還會(huì)帶來(lái)環(huán)境問(wèn)題。近年來(lái)，許多小型再生鋁廠采用炒灰法回收金屬鋁，生產(chǎn)過(guò)程會(huì)產(chǎn)生

2、大量煙霧和粉塵，環(huán)境污染嚴(yán)重。產(chǎn)生的大量廢鋁灰渣就地排放，一些再生鋁廠甚至將廢鋁灰水沖洗后筑壩堆存，造成重大的安全隱患。 鋁灰的具體成分因產(chǎn)生路徑不同而各異，主要由金屬鋁單質(zhì)、氧化物和鹽熔劑的混合物組成。根據(jù)鋁含量的不同，鋁灰一般可分為以下兩種：一次鋁灰，顏色呈灰白色故又稱作白鋁灰。是在電解原鋁及鑄造等不添加鹽熔劑過(guò)程中產(chǎn)生，是一種主要成分為鋁和鋁氧化物的混合物，鋁含量可達(dá)15%70%；二次鋁灰，包括含12%18%鋁、鹽熔劑、氧化物等，是黑鋁灰和廢灰、廢屑、邊角料等經(jīng)鹽浴處理回收之后產(chǎn)生的混合物，因其固結(jié)成塊狀被稱為鹽餅。事實(shí)上，目前大量堆存的廢鋁灰，都是在提取完二次鋁灰中金屬鋁后的產(chǎn)物，可以

3、叫三次鋁灰。這種鋁灰主要含有氧化鋁、氧化硅、nacl、kcl、氟化物、氨等物質(zhì)。其中主要成分氧化鋁含量達(dá)到40%70%。 二、廢鋁灰治理的難點(diǎn) 綜合利用鋁灰，最大限度提取鋁灰中的有價(jià)物質(zhì)，同時(shí)減少鋁灰對(duì)環(huán)境的污染，是世界性難題。已經(jīng)有很多的專(zhuān)利技術(shù)對(duì)鋁灰進(jìn)行了不同方式的處理，如：鋁灰采用燒堿溶出生產(chǎn)氧化鋁（氫氧化鋁）；鋁灰采用純堿燒結(jié)生產(chǎn)氧化鋁（氫氧化鋁）；鋁灰采用燒堿溶出和純堿燒結(jié)串聯(lián)生產(chǎn)氫氧化鋁或沸石；鋁灰生產(chǎn)棕剛玉耐火材料；鋁灰采用鹽酸或硫酸溶解生產(chǎn)凈水劑；鋁灰分別酸溶堿溶生產(chǎn)阻燃劑等。以上對(duì)于處理鋁灰都是很好的技術(shù)，但由于鋁灰的成分復(fù)雜，單獨(dú)用一種方法處理成本高，產(chǎn)品價(jià)值低，還會(huì)產(chǎn)生廢

4、渣、廢水和廢氣等二次污染。因此，目前尚沒(méi)有綜合處理廢鋁灰的生產(chǎn)企業(yè)。 三、廢鋁灰綜合利用方案 用鋁灰生產(chǎn)高技術(shù)產(chǎn)品取得巨大經(jīng)濟(jì)效益，同時(shí)綜合處理“三廢&”是鋁灰工業(yè)化治理的發(fā)展方向。在了解諸多鋁灰處理的專(zhuān)利技術(shù)的基礎(chǔ)上，通過(guò)技術(shù)研究和氧化鋁生產(chǎn)工業(yè)實(shí)踐，提出采用“鋁灰生產(chǎn)氫氧化鋁阻燃劑-灰泥脫鈉生產(chǎn)耐火材料”技術(shù)，實(shí)現(xiàn)鋁灰的綜合利用。 氫氧化鋁阻燃劑產(chǎn)品，因其顆粒極細(xì)，又具有阻燃自熄性能，因而在電路板、電子元件、塑料、橡膠等高級(jí)復(fù)合材料中填加該產(chǎn)品，不僅使產(chǎn)品具有阻燃消煙效果，而且抗漏電、耐電弧、耐磨性能增強(qiáng)，是最重要的無(wú)機(jī)阻燃劑之一?？稍陔娎|、絕緣子、熱塑材料、電力電器設(shè)備、橡膠、聚氨酯、塑

5、料等制品中作填加劑，以及高檔建材、紙張的填料。廣泛應(yīng)用于電子工業(yè)、建材工業(yè)、造紙工業(yè)、印染業(yè)、化學(xué)工業(yè)、冶金工業(yè)、醫(yī)藥工業(yè)等工業(yè)部門(mén)。 氫氧化鋁阻燃劑，具有無(wú)毒、穩(wěn)定性好，高溫下不產(chǎn)生有毒氣體，還能減少塑料燃燒時(shí)的發(fā)煙量等優(yōu)點(diǎn)，且脫水吸熱溫度較低，約為235-350因此在塑料剛開(kāi)始燃燒時(shí)的阻燃效果顯著，同時(shí)產(chǎn)品價(jià)格低廉，來(lái)源廣泛，所以近年來(lái)在國(guó)內(nèi)外阻燃市場(chǎng)上發(fā)展迅速以鋁灰為原料，以燒堿溶解為鋁酸鈉溶液，采用特制晶種分解得到微粉氫氧化鋁阻燃劑。由于采用堿法處理鋁灰生產(chǎn)氫氧化鋁，類(lèi)似傳統(tǒng)的拜耳法氧化鋁生產(chǎn)工藝：堿液溶出鋁灰生成鋁酸鈉溶液，溶液再晶種分解，產(chǎn)出氫氧化鋁和分解母液（堿液），分解母液再回頭溶解鋁灰。因此，系統(tǒng)大量的堿液循環(huán)使用，實(shí)現(xiàn)污水的零排放。 鋁灰產(chǎn)生的灰泥，氧化鋁含量仍然較高，而且是理化性質(zhì)穩(wěn)定的a-氧化鋁（俗稱剛玉），可以作為高鋁耐火材料的原料，生產(chǎn)耐火磚或澆注料。堿含量是影響灰泥作為耐火材料的關(guān)鍵，在灰泥經(jīng)過(guò)過(guò)濾洗滌后，添加脫堿劑可以大幅度減少灰泥中的堿，在回收生產(chǎn)用堿的同時(shí)，達(dá)到耐火材料生產(chǎn)的要求。 四、結(jié)語(yǔ) 通過(guò)鋁灰的綜合處理，利用其中的氧化鋁生