從鋁灰中回收金屬鋁的生產(chǎn)工藝淺析

1、從鋁灰中回收金屬鋁的生產(chǎn)工藝淺析I概述L1鋁灰的來源及作川鋁塊（乂稱鋁渣灰或鉗渣）出在次和次鋁.業(yè)生產(chǎn)中產(chǎn)生的種浮渣是電解鋁生產(chǎn)中液態(tài)原鋁的主要損失部分主要來源于鑄造過程中漂浮于鋁熔休衣面的不熔夾雜物.添加劑及與添加劑進(jìn)存物埋化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)空的物質(zhì)呈松散的灰渣狀'在液態(tài)原鋁加工過程中產(chǎn)生的鉗灰般含有30%70%的金屬通常稱為口灰或詼鋁颯、可作為:次鋁工業(yè)生產(chǎn)的原料囪.:次鋁匸業(yè)主要是指從各種廢棄物（如鋁尿、廢棄鋁制晶以及鋁制品加匸中產(chǎn)生的鋁屑.廢渣等）中回收鋁的過程二次鋁工業(yè)斯產(chǎn)1的廢棄物通常含有5%20%的金屈鋁和大量的可潘性鹽、通常稱為黑坎。鋁尿屮會(huì)仃許多對環(huán)境直接或間接有害的物質(zhì)，直

2、接丟棄會(huì)造成環(huán)境污染；鋁灰又是種具有綜合利用價(jià)值的可再主密源、從中可兇回收鋁r鹽和氧化鋁等二次能源；也町作耐火材料“路用及建筑材料"煉鋼脫硫劑等方面的原材料目前國內(nèi)外從鋁灰中回收鋁的方法很多、人休上有熱態(tài)回收法和冷態(tài)回收法兩類、It'I'熱態(tài)E1收法主要針對白灰冷態(tài)回收法t聲針對黑灰.這陰種冋收方法對金屬鉗的冋收率可達(dá)70%以上.鋁工業(yè)生產(chǎn)中鋁灰來源流程圖如圖】所示S1鋁電解生產(chǎn)中鋁灰來源流程圖1.2鋁灰的成分鋁灰的成分因各電解鋁廠用J-電解鉗生產(chǎn)原材料及操作條件不同而存在刀心也與原鋁的污染物、使用的覆蓋劑造渣劑和蒂煉劑有宜接關(guān)系同時(shí)號(hào)鑄造熔煉爐內(nèi)氣杲也存在定的關(guān)系.

3、對于電解鋁行業(yè)來講,鋁灰中通常都含有金屈鋁、M0八（FcSi.Mg）的氧化物及（K、的氯化物筲氏中金屬鋁的含量為30%左右有的高達(dá)50%這部分金屬鋁圧冇捉収價(jià)值的經(jīng)捉取厲侶灰中金樹鋁含量可降到10%以下E。某電解鋁廠鋁灰主要成分化學(xué)分析結(jié)果如農(nóng)I所示農(nóng)1據(jù)電解鉗廠鉗灰匸些成分化學(xué)成分AI2O»Ft®Ca<>Mg<>血饒矢fitJI它訂分含#»/囁11.31.3鋁灰的產(chǎn)生量在電解鋁和鋁介金鑄造與熔煉過程中都會(huì)產(chǎn)生侶塊通常把這些統(tǒng)歸為金屈燒損。據(jù)輕料眾示.般生產(chǎn)1t成品鋁錠要產(chǎn)生3050kg鋁妃而對丁鋁加工行業(yè)來講，根據(jù)生產(chǎn)合金品種不同所產(chǎn)生的

4、鋁灰危也不同例如生產(chǎn)It鋁箔所產(chǎn)生的鋁灰為50100kgo對于小空電解鋁廠來講采用鋁灰外賣或采用簡單法何收處理總體來講對其經(jīng)濟(jì)效益影響不人；但陵著取系列及M個(gè)鋁廠建設(shè)規(guī)模的不斷擴(kuò)大電解生產(chǎn)中產(chǎn)生的鋁灰fit也不斷增大擇介理仔效的冋收金屈鋁/式不但可以解決鋁灰的貯存問逋還町以給企業(yè)帶來史人的經(jīng)濟(jì)效益近年來從鋁灰中提取金屬鋁越來越受到國內(nèi)人空電解鋁廠和鋁加工廠的垂視。以-個(gè)年產(chǎn)80萬（電解鋁廠計(jì)算，產(chǎn)品為普通餡錠時(shí)鋁灰每年鋁灰產(chǎn)螢為32（X）I（按40kg/tMl錠計(jì)算，按鋁灰中含鋁40%計(jì)H則鋁灰中的鋁含量為I2801.若采用合理的鋁灰處理I：藝冋收鉗灰中的人部分鋁則將會(huì)給出廠帶來lh常巨人的經(jīng)

5、濟(jì)效益同時(shí)還町以解決生產(chǎn)中鋁灰貯心等系列問題。2電解鋁行業(yè)中從鋁灰中回收金屬鋁的常用方法目就，國內(nèi)電解鋁廠普遍采用回收金屬鋁方法有以下幾種一刃:11熱態(tài)鎧灰處理方法熱態(tài)鋁灰處理冋收法主耍針對從次鋁灰中回收金屬鋁的方法被國內(nèi)大多數(shù)電解鋁廠所采納根據(jù)回收時(shí)選用工具的不同又分為以下幾種炒灰回收法炒灰回收法是目前IH內(nèi)小吃電解鋁廠普遍采用的方法（見I吳2）其具體過程是:將剛從鑄適混合爐中耙出（或撈出的鋁灰放置在個(gè)傾斜的鐵鍋中（放風(fēng)在飲鍋內(nèi)高處的側(cè)）利用鋁灰門巧的熱fit人匸用鐵鍬進(jìn)行I炒由于鋁熔休顆粒與鋁灰的濕潤件不好.在翻炒的過程中鋁熔體（顆粒）逐漸地X:集到鐵鋼的底部，然后用鋼勺將其舀.11并鑄成

6、鋁錠作為冋爐料使用莊炒灰過程中要適炭加入世添加劑以捉高創(chuàng)灰溫度增加鋁熔體潁粒的衣面與鋁灰界Hi的張力仃利于鋁熔體顆粒的流動(dòng)和快速積聚捉高ft1的回收率.（I«使用添加劑也會(huì)增加鋁中雜質(zhì)的含咼，影響鋁的品位；同時(shí)仁對熱渣攪拌過程中產(chǎn)生人量的煙氣便得I作環(huán)境變差需配置收塵設(shè)備另外通過此方法處理后的二次鋁灰z冇人昴的町溶性鹽増加肓續(xù)處理難度客易引起二次污染。隨著機(jī)槪化程度的捉島對炒灰回收法所用的匸具進(jìn)行改逐通過人I或機(jī)械胃攪拌熱濟(jì)從而加速佑渣冷卻，提高匸作時(shí)間及回收率。圖2炒灰回收法炒灰回攻法的優(yōu)點(diǎn)就足操作簡巾可實(shí)現(xiàn)從熱鉗尿現(xiàn)場提取金屈鉗;缺點(diǎn)壯金屈鉗阿收率低需加熱氧化程喪高產(chǎn)生污染氣體等

7、該法適用丁小型企業(yè)從鋁灰中何收金屬鋁.冋轉(zhuǎn)帑回收法回轉(zhuǎn)窯回收法的基木原理與炒灰何收法是樣的只是迭用設(shè)備不同回轉(zhuǎn)窯是個(gè)有定傾斜度的藥筒內(nèi)村是耐火材料，配鑄機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)（見圖3）回轉(zhuǎn)窯回收法的主要操作足使鋁灰在I叫轉(zhuǎn)窯不停地旋轉(zhuǎn)，鋁灰枝反復(fù)攪并鋁熔體（顆粒）則因其自身的重力和流動(dòng)性從鋁灰中匯集到回轉(zhuǎn)審的底郁達(dá)到分離的冃的.爐內(nèi)溫度可以通過調(diào)節(jié)進(jìn)爐勒燃?xì)怏w來控制°在回轉(zhuǎn)窯處理鋁灰的過程中由尸鋁灰的強(qiáng)烈攪持產(chǎn)生大量的煙氣，在回轉(zhuǎn)簾的上竭設(shè)有密封的煙罩進(jìn)行負(fù)壓收塵操作於后進(jìn)入收塵系統(tǒng)進(jìn)行處理。這種方法能很好地從鋁灰中冋收金屬鉗且阿收率高其利余的浹液無需在進(jìn)步處理就可以用作埴料。回轉(zhuǎn)密回收法法具

8、有回收率高燒損駅小機(jī)械化程喪高和便F環(huán)保處理等優(yōu)點(diǎn)，其缺點(diǎn)是需加熱投資大.此法適用于中小型電解鋁企業(yè)從鋁灰中回收金w.圖3冋轉(zhuǎn)窮回收法壓渣冷卻回收法醫(yī)渣冷卻回收法利用壓渣機(jī)對鋁渣進(jìn)行強(qiáng)制壓制冷朗（見圖4）在對鋁渣進(jìn)行壓榨擠出鋁水的過程中同時(shí)對鋁渣進(jìn)行強(qiáng)制冷卻，加快了鋁渣中鋁液的凝固速度阻止r鉗濟(jì)在熱空氣中繼續(xù)氧化冃的是取砂渣中金厲的最拓金屬鋁回收率C圖4壓渣冷卻回收法從熱左鉗灰中冋收金屬鋁的方法其優(yōu)點(diǎn)是充分利lfJ鋁灰的物理熱般不需刃加熱源或需補(bǔ)充熱盤較少可以現(xiàn)場回收鋁但缺點(diǎn)也是明顯的鋁塊戰(zhàn)木址松散的粉物質(zhì)有定的透氣件鋁灰在拓溫F反交的攪扌T空氣通過空隙進(jìn)入勺灰又由于鋁灰中大靈的熱不能散發(fā)造成

9、金屬鋁徹化降低r金屬釣回收率。因此，爐前產(chǎn)生的鋁灰要盡快處理,盡金減少長時(shí)何的堆積.2.2冷態(tài)鋁尿處理方法冷處理鋁灰的方法圧讓耙出的出灰迅速進(jìn)入冷卻設(shè)備快速降低鋁灰溫度，并便其中的鉗形成顆粒狀采用重選法進(jìn)行回收。目前國內(nèi)匸要采用冷處理的方法處理二0灰。：次鋁灰是經(jīng)過熱冋收z后的殘灰其中還含冇定數(shù)量的鋁這些鋁的顆粒c經(jīng)冷板成小的額粒,般采用倚選或看重選的方法進(jìn)行處理，回收其中的鋁.國內(nèi)只有少數(shù)電解鋁廠采川從冷態(tài)鋁冋收金卿操作貴州鋁J曾使用的浹處理設(shè)備即為冋轉(zhuǎn)冷卻筒和抿動(dòng)篩分機(jī)組從冷態(tài)鋁坎屮冋收金鋁操作，按工藝流程大致分為三部分:斗式捉升機(jī)£耍完成將鋁渣裝入料斗運(yùn)至冷卻筒的供需I式捉升機(jī)

10、將渣箱捉升到冷卻筒的入口瑞上方將鋁渋倒入料斗中，經(jīng)20（）mm網(wǎng)冃的鐵制格篩篩選渣塊用滝槽送至冷卻簡內(nèi).冷卻機(jī)是個(gè)回轉(zhuǎn)滾筒噴水冷卻岡筒外鞘滾筒可以止反轉(zhuǎn)動(dòng).冷卻筒皿旋轉(zhuǎn)時(shí)，不允許袈入鋁渣在冷卻過程中m向正螺旋方向旋轉(zhuǎn)，因而渣塊不會(huì)從扌II料111口側(cè)落出.冷卻后排料時(shí)，圓筒向正方向旋轉(zhuǎn)將鋁漬從扌II料口tlIB.娠動(dòng)篩安裝在回轉(zhuǎn)式滾筒排料口下方冷卻筒排料滸必須先啟動(dòng)振動(dòng)篩振動(dòng)篩為兩層篩網(wǎng)根據(jù)鐵線網(wǎng)眼人小可篩分為兩種粒度從冷卻筒內(nèi)擁匕的冷卻后渣塊落在飲絞網(wǎng)上山振動(dòng)電解如勸伙紅篩網(wǎng)篩分版的們種和灰潰分別裝入料箱內(nèi)。在扳動(dòng)篩上還製冇收塵益收集鋁渣處理時(shí)產(chǎn)生的粉塵整個(gè)處理過程可自動(dòng)控制據(jù)說，此種方式金

11、屬鋁的回收率可達(dá)60%2.3從鋁灰中阿收金屬鋁原則般來講.從鋁灰中回收金厲鋁嬰遵循以F原則：熱態(tài)鋁灰主燙采取快速冷卻、裱少熱損、操作簡便及減少污染的原則；冷態(tài)鉗尿卜嬰采取操作簡便避免重熔及減少粉塵污染的原則。3電解鋁行業(yè)鋁灰處理現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢目前國內(nèi)大多數(shù)電解鋁廠并沒有采用孩套鋁灰處理系統(tǒng)回收鋁灰中有價(jià)資源.賽數(shù)采用外賣或選用簡單設(shè)備初步I叫收金屬鋁的方式進(jìn)行處理總體來講取紂的經(jīng)濟(jì)效益有限。阪苕電解鋁廠建設(shè)規(guī)模的不斷擴(kuò)大各大電解鋁企業(yè)也逐步重視從鋁灰中捉取金屈鋁按作逐步采用機(jī)Hi役條輔助提収的方式進(jìn)行高效快速冋收金屬鋁以便扶取更人的經(jīng)濟(jì)效益。對于中小型電解鋁企業(yè)來講每天產(chǎn)鋁灰最有限以匕介紹的幾

12、種生產(chǎn)方式均可以満足從鋁灰中回收金屈鋁生產(chǎn)需要，可以為企業(yè)帶來定的經(jīng)濟(jì)效益。但隨著單系列產(chǎn)能及電解鋁企業(yè)規(guī)模的不斷擴(kuò)大鋁灰駅也不斷贈(zèng)人鋁灰處理能力也得到了各人電圳鋁企業(yè)的敢視.機(jī)核化自動(dòng)化程度高舊節(jié)能以及牛產(chǎn)效率高的鉗灰處理生產(chǎn)線受到各人舉電解鉗企業(yè)的親賴成為從鉗灰中冋收金屬鋁的最佳選擇鋁灰處理生產(chǎn)線主耍由鉗液回收機(jī)、冷卻破碎機(jī)和除塵系統(tǒng)組介而成.鋁液何收機(jī)通過對熱態(tài)鋁渣進(jìn)行懈弘攪持來分處山液態(tài)化液；冷卻帙碎機(jī)對攪樣百的妖曲進(jìn)行噴淋冷卻采性破仔、按村股篩分分離處理也就址斤先對鋁灰進(jìn)行陰耳化降溫9此同時(shí)再對灰渣進(jìn)行定理貢的破仔處理然厲篩分出3種粒度的固體物質(zhì)(細(xì)灰、中塊、犬塊)除塵系統(tǒng)對整個(gè)流秤

13、過很中產(chǎn)主的粉塵等進(jìn)行負(fù)用收集處理以免污染環(huán)境。鋁液回收機(jī)到冷卻破俘機(jī)何鋁渣的轉(zhuǎn)運(yùn)通過旋轉(zhuǎn)叉車完成。鋁灰處理生產(chǎn)線I.藝流程圖及布置圖如圖5、圖6所示.T盤能細(xì)而而兩込畫疑1匕卻a忍、柔件迥磴、打麻T濟(jì)為冷WftW.®分直按網(wǎng)爐)1毎液圃收機(jī)2冷卻破碎機(jī)(冷3.冷卻戦碎機(jī)(破1K)4冷卻破碎機(jī)(瘩分轉(zhuǎn)!#分AIM)s.徐條;a6"塵鶴7就轉(zhuǎn)叉車圖6鋁灰處理生產(chǎn)拔設(shè)備布置圖鋁灰通過該生產(chǎn)線處理后得到4種冋收物。鋁液凝固拆可氏搖返冋混介爐取恪丿、塊般也可“接|01爐(如果電解質(zhì)含V：偏高時(shí)可稍作分揀后|n|爐)；中塊作為鋁液回收機(jī)攪拌時(shí)的降溫添加料循環(huán)使用；細(xì)灰可售出作為可再生

14、的輕源繼續(xù)利用(細(xì)灰已經(jīng)在回收鋁、生產(chǎn)硫酸鋁、驚剛乩合成聚合氯化鋁、合成油5!用氧化鋁以及路用材料等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用幾單套鋁灰處理生產(chǎn)線的生產(chǎn)能力為L0-1.51.金屈鋁冋收率為80%-90%可以淌足人中電解鋁廠鋁灰處理能力同時(shí)金屬鋁的回收率較高.另外.整條生產(chǎn)線還具n機(jī)械化和n動(dòng)化程度高操作人員少無次污染第優(yōu)點(diǎn)，可以為企業(yè)帶來更大的經(jīng)濟(jì)效益.4結(jié)束語鋁灰是種血有綜合利用價(jià)值的町再生資源.從中可以回收金屬鋁鹽，氧化鋁等并電解鋁廠應(yīng)陽現(xiàn)陸經(jīng)濟(jì)效益等冷介考*選抒冋收率高經(jīng)濟(jì)效益人和無次污染的方式對鋁灰進(jìn)行處理.對F中小&電解鋁企業(yè)來講選擇熱態(tài)鋁灰阿收金«鋁的效果M佳;對規(guī)模較人的電解鋁企業(yè)來講選擇回收率高生產(chǎn)能力人，機(jī)械化和白動(dòng)化程度高無:次污染的鋁灰處理生產(chǎn)線是從鋁灰中回收金屬鋁的最佳方案.參考文獻(xiàn)1 李遠(yuǎn)兵孫利.趙雷等.鋁灰的綜令利用DJ.中叭色冶ife.2(KB(6):6367Sluiui4<»MCHvp<Jih»R.Solidfriinuliuiunuinn*<y<ding:chMHidrrinilion«mlrru*rofitMrco-nmiu<*aily«aliialJr<*<w)sliliiriilsjWaMrMaiiugrnirnl2005.25(1):