廢鋁灰的綜合利用

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1、廢鋁灰的綜合利用【摘要】充分利用廢鋁灰中的有價成分，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)，實現(xiàn)鋁灰的綜合利用。通過鋁灰的綜合處理，生產(chǎn)高價值產(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“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)使用過程中總損失量的1～12%。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。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還會帶來環(huán)境問題。近年來，許多小型再生鋁廠采用炒灰

2、法回收金屬鋁，生產(chǎn)過程會產(chǎn)生大量煙霧和粉塵，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。事實上，目

3、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、廢鋁灰治理的難點綜合利用鋁灰，最大限度提取鋁灰中的有價物質(zhì)，同時減少鋁灰對環(huán)境的污染，是世界性難題。已經(jīng)有很多的專利技術(shù)對鋁灰進(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。以上對于處理

4、鋁灰都是很好的技術(shù)，但由于鋁灰的成分復(fù)雜，單獨用一種方法處理成本高，產(chǎn)品價值低，還會產(chǎn)生廢渣、廢水和廢氣等二次污染。因此，目前尚沒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利技術(shù)的基礎(chǔ)上，通過技術(shù)研究和氧化鋁生產(chǎn)工業(yè)實踐，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)，實現(xiàn)鋁灰的綜合利用?！溲趸X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

5、且抗漏電、耐電弧、耐磨性能增強(qiáng)，是最重要的無機(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?！溲趸X阻燃劑，具有無毒、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的發(fā)煙量等優(yōu)點，且脫水吸熱溫度較低，約為235-350℃因此在塑料剛開始燃燒時的阻燃效果顯著，同時產(chǎn)品價格低廉，來源廣泛，所以近年來在國內(nèi)外阻燃市場上發(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

6、用堿法處理鋁灰生產(chǎn)氫氧化鋁，類似傳統(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，實現(xiàn)污水的零排放?！′X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)過過濾洗滌后，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，達(dá)到耐火材料生產(chǎn)的要求。四、結(jié)語通過鋁灰的綜合處理，利用其中的氧化鋁生產(chǎn)高價值產(chǎn)品——氫氧化鋁阻燃劑，殘余固體生產(chǎn)耐

7、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“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)境污染問題。