CN106011479B - 废铝高效节能再生精炼工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种废铝高效节能再生精炼工艺，包括对回收过来的废铝进行初步分拣处、熔炼、扒渣、进入铝灰炒灰机熔炼分离等工艺步骤；且由于铝灰炒灰机搅拌过程中铝在燃烧氧化形成烟雾污染环境，在铝灰炒灰机上部设置有排烟装置，在后段风机的作用下，烟气经过旋风除尘器分离后，粉尘返回熔炼炉再次熔炼，烟气经尾气净化装置净化后排入大气中；本发明改变传统废铝熔炼加工方法，采用一步法对废铝进行再利用，对炉渣进行研磨、精炼，降低炉渣中铝的含量，既清洁生产，环境零污染，又节约能源，降低生产成本，具有很高的经济效益和社会效益。
Description
技术领域
本发明涉及再生铝冶炼技术领域，具体涉及一种废铝高效节能再生精炼工艺。
背景技术
铝及铝合金密度小、比强度高、耐腐蚀性、抗氧化性、导电和热性仅次于银和铜，且加工性好，无毒，还有良好的低温反射性能，无磁性，不起火花，表面光泽美观，能表面涂饰等多种特殊性能。被广泛应用于建筑、运输、国防、包装等行业和日常生活领域。我国是铝制品的生产和消费大国，然而，我国的铝土矿资源却很匮乏，目前铝土矿可开采年限不足30年。因此，不断扩大的市场需求与相对贫乏的铝矿资源已成为我国铝业未来发展的瓶颈环节，这一矛盾促进了中国再生铝工业的迅速发展。采用废铝生产高品质再生铝，是我国铝工业发展的重要环节。
目前我国尚没有形成比较完善的废铝回收系统，废铝的回收处理较为原始，管理比较混乱，不同品质、不同类型的废旧金属材料相互混杂的现象十分普遍。而广大规模以下的再生铝生产企业不经筛选的熔炼，使再生铝成分变的极为混杂，污染严重，大大降低了再生铝的利用价值；也有采用人工分拣杂质，但不能很好的杜绝有害成分铁的混入，造成再生铝含铁量过高，再生铝抗拉强度和延伸率过低、流动性差，难以达到铸造铝合金的技术要求。
由于废铝的来源和组成非常复杂，因此必须采用合理的技术才能使之获得有效的处理。铝合金产品的质量主要取决于熔炼与铸造环节，而除氢、除杂是熔铸工序的关键。我国在过去的几十年间，相继引进SNIF、MINT、ALPUR、RDU等国外先进的铝熔体在线净化技术，也自主研制了DDF等技术，在一定程度上提高了我国铝熔体的精炼水平。
但由于引进的先进技术和自主研制的DDF技术对前处理要求较高，对废铝的适应能力较弱，而且投资巨大、工艺复杂、成本高，难以适应我国废铝再生行业铝来源复杂的现实，是造成大部分废铝再生企业仍然采用原始的冶炼方法，既容易污染环境，且废铝回收率低、再生铝质量较差、冶炼能耗较高现状的主要原因。
随着国家对不可再生资源循环利用的重视，废铝的高效再生利用将会是研究和投资的热点。为此，研制开发一种工艺简单、废铝适应性强、铝合金质量稳定、成本低、铝回收率高的废铝高效再生铸造铝合金的方法显得非常有意义，也是解决现有技术难题的关键。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种清洁高效节能的废铝高效节能再生精炼工艺。
本发明所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现：
一种废铝高效节能再生精炼工艺，包括以下步骤:
(1)对回收过来的废铝进行初步分拣处理，除去非金属杂质，及肉眼可见的除铝以外的其它金属杂质，从源头上提高原料的品质，尽量减少杂质进入熔炼炉中；
(2)将步骤(1)中分拣完成的废铝送入熔炼炉进行熔炼，加温至废铝熔化，在熔炼过程中使用强磁性搅拌杆不断搅拌，利用强磁性搅拌杆吸附部分铁质，减少铝液中铁的含量；
(3)利用扒渣设备乘热将熔炼炉中的铝渣扒出，及时送入铝灰炒灰机对铝渣进行熔炼分离，在熔炼过程中使用强磁性搅拌杆不断搅拌，利用强磁性搅拌杆吸附部分铁质，减少铝液中铁的含量；
(4)通过铝灰炒灰机底部的出口将含有未熔化杂质的铝液引流到步骤(1)中的熔炼炉中进行再次熔炼，灰从铝灰炒灰机上部的出灰孔排出，并进行收集统一处理；这又能熔出一部分铝液，减少铝渣中铝的含量，提高利用率；
(5)将步骤(4)中熔炼炉产生的炉渣利用扒渣设备扒出，冷却后将炉渣送入球磨机，以玛瑙球为磨球，球料质量比为6：1，在转速为150转/分的条件下，连续球磨2-4小时；
(6)将球磨完毕的粉料连同玛瑙磨球一起倒入粉料盘中，在80℃下烘干，取出玛瑙磨球，然后将粉料研磨，直至没有团聚为止；
(7)将步骤(6)中研磨后的粉料送入到铝灰炒灰机中，进行熔炼分离，通过铝灰炒灰机底部的出口将含有未熔化杂质的铝液引流到步骤(1)中的熔炼炉中进行再次熔炼，灰从铝灰炒灰机上部的出灰孔排出，并进行收集统一处理；
(8)将步骤(7)中熔炼炉产生的炉渣利用扒渣设备扒出，与步骤(4)中和步骤(7)中收集的灰一同送入球磨机再次球磨，球磨完成后再送入到铝灰炒灰机进行熔炼分离，如此循环，直至炉渣中不含铝为止；
(9)熔炼炉得到的铝液进入模具，铸造成铝锭输出存放。
由于铝灰炒灰机搅拌过程中铝在燃烧氧化形成烟雾污染环境，在铝灰炒灰机上部设置有排烟装置，在后段风机的作用下，烟气经过旋风除尘器分离后，粉尘返回熔炼炉再次熔炼，烟气经尾气净化装置净化后排入大气中；
所述尾气净化装置内设有净化室，所述净化室底部设有进气口，顶部设有出气口，所述净化室内横向间隔设置有过滤针刺毡，在所述过滤针刺毡上浸渍有粉尘吸附剂，对烟气中的有害气体进行过滤吸附，达标后排放；
所述粉尘吸附剂是由以下重量的组分制成：磁化水500g、活性炭粉60g、阴离子淀粉40g、AKD乳液80g、柠檬汁20g、纳米级硅藻土100g、受阻胺光稳定剂10g、邻苯二甲酸二丁酯30g、羟丙基-β-环糊精15g、纳米氮化硅35g、羟丙甲基纤维素15g、纯丙乳液8g、水性导电石墨乳15g。
为进一步提高所述涤纶过滤针刺毡的理化性能，针刺毡需经粉尘吸附剂浸渍后再烘干处理，针刺毡通过粉尘吸附剂浸渍液的速度为0.8m/min，烘干采用三段式温区进行烘干，温度要求：第一温区的温度为95-98℃，时间20分钟；第二温区的温度为115-118℃，时间为4分钟；第三温区的温度85-90℃，时间为18分钟。该方法制得的涤纶过滤针刺毡具有良好的气体净化效果，特别适合铝冶炼产生的尾气，使得排放后的尾气无任何污染物，对大气环保，对人体无伤害。
本发明的有益效果是：本发明改变传统废铝熔炼加工方法，采用一步法对废铝进行再利用，对炉渣进行研磨、精炼，降低炉渣中铝的含量，既清洁生产，环境零污染，又节约能源，降低生产成本，具有很高的经济效益和社会效益。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。
实施例1
一种废铝高效节能再生精炼工艺，包括以下步骤:
(1)对回收过来的废铝进行初步分拣处理，除去非金属杂质，及肉眼可见的除铝以外的其它金属杂质，从源头上提高原料的品质，尽量减少杂质进入熔炼炉中；
(2)将步骤(1)中分拣完成的废铝送入熔炼炉进行熔炼，加温至废铝熔化，在熔炼过程中使用强磁性搅拌杆不断搅拌，利用强磁性搅拌杆吸附部分铁质，减少铝液中铁的含量；
(3)利用扒渣设备乘热将熔炼炉中的铝渣扒出，及时送入铝灰炒灰机对铝渣进行熔炼分离，在熔炼过程中使用强磁性搅拌杆不断搅拌，利用强磁性搅拌杆吸附部分铁质，减少铝液中铁的含量；
(4)通过铝灰炒灰机底部的出口将含有未熔化杂质的铝液引流到步骤(1)中的熔炼炉中进行再次熔炼，灰从铝灰炒灰机上部的出灰孔排出，并进行收集统一处理；这又能熔出一部分铝液，减少铝渣中铝的含量，提高利用率；
(5)将步骤(4)中熔炼炉产生的炉渣利用扒渣设备扒出，冷却后将炉渣送入球磨机，以玛瑙球为磨球，球料质量比为6：1，在转速为150转/分的条件下，连续球磨2-4小时；
(6)将球磨完毕的粉料连同玛瑙磨球一起倒入粉料盘中，在80℃下烘干，取出玛瑙磨球，然后将粉料研磨，直至没有团聚为止；
(7)将步骤(6)中研磨后的粉料送入到铝灰炒灰机中，进行熔炼分离，通过铝灰炒灰机底部的出口将含有未熔化杂质的铝液引流到步骤(1)中的熔炼炉中进行再次熔炼，灰从铝灰炒灰机上部的出灰孔排出，并进行收集统一处理；
(8)将步骤(7)中熔炼炉产生的炉渣利用扒渣设备扒出，与步骤(4)中和步骤(7)中收集的灰一同送入球磨机再次球磨，球磨完成后再送入到铝灰炒灰机进行熔炼分离，如此循环，直至炉渣中不含铝为止；
(9)熔炼炉得到的铝液进入模具，铸造成铝锭输出存放。
实施例2
一种废铝高效节能再生精炼工艺，包括以下步骤:
(1)对回收过来的废铝进行初步分拣处理，除去非金属杂质，及肉眼可见的除铝以外的其它金属杂质，从源头上提高原料的品质，尽量减少杂质进入熔炼炉中；
(2)将步骤(1)中分拣完成的废铝送入熔炼炉进行熔炼，加温至废铝熔化，在熔炼过程中使用强磁性搅拌杆不断搅拌，利用强磁性搅拌杆吸附部分铁质，减少铝液中铁的含量；
(3)利用扒渣设备乘热将熔炼炉中的铝渣扒出，及时送入铝灰炒灰机对铝渣进行熔炼分离，在熔炼过程中使用强磁性搅拌杆不断搅拌，利用强磁性搅拌杆吸附部分铁质，减少铝液中铁的含量；
(4)通过铝灰炒灰机底部的出口将含有未熔化杂质的铝液引流到步骤(1)中的熔炼炉中进行再次熔炼，灰从铝灰炒灰机上部的出灰孔排出，并进行收集统一处理；这又能熔出一部分铝液，减少铝渣中铝的含量，提高利用率；
(5)将步骤(4)中熔炼炉产生的炉渣利用扒渣设备扒出，冷却后将炉渣送入球磨机，以玛瑙球为磨球，球料质量比为6：1，在转速为150转/分的条件下，连续球磨2-4小时；
(6)将球磨完毕的粉料连同玛瑙磨球一起倒入粉料盘中，在80℃下烘干，取出玛瑙磨球，然后将粉料研磨，直至没有团聚为止；
(7)将步骤(6)中研磨后的粉料送入到铝灰炒灰机中，进行熔炼分离，通过铝灰炒灰机底部的出口将含有未熔化杂质的铝液引流到步骤(1)中的熔炼炉中进行再次熔炼，灰从铝灰炒灰机上部的出灰孔排出，并进行收集统一处理；
(8)将步骤(7)中熔炼炉产生的炉渣利用扒渣设备扒出，与步骤(4)中和步骤(7)中收集的灰一同送入球磨机再次球磨，球磨完成后再送入到铝灰炒灰机进行熔炼分离，如此循环，直至炉渣中不含铝为止；
(9)熔炼炉得到的铝液进入模具，铸造成铝锭输出存放。
由于铝灰炒灰机搅拌过程中铝在燃烧氧化形成烟雾污染环境，在铝灰炒灰机上部设置有排烟装置，在后段风机的作用下，烟气经过旋风除尘器分离后，粉尘返回熔炼炉再次熔炼，烟气经尾气净化装置净化后排入大气中；
所述尾气净化装置内设有净化室，所述净化室底部设有进气口，顶部设有出气口，所述净化室内横向间隔设置有过滤针刺毡，在所述过滤针刺毡上浸渍有粉尘吸附剂，对烟气中的有害气体进行过滤吸附，达标后排放；
所述粉尘吸附剂是由以下重量的组分制成：磁化水500g、活性炭粉60g、阴离子淀粉40g、AKD乳液80g、柠檬汁20g、纳米级硅藻土100g、受阻胺光稳定剂10g、邻苯二甲酸二丁酯30g、羟丙基-β-环糊精15g、纳米氮化硅35g、羟丙甲基纤维素15g、纯丙乳液8g、水性导电石墨乳15g。
为进一步提高所述涤纶过滤针刺毡的理化性能，针刺毡需经粉尘吸附剂浸渍后再烘干处理，针刺毡通过粉尘吸附剂浸渍液的速度为0.8m/min，烘干采用三段式温区进行烘干，温度要求：第一温区的温度为95-98℃，时间20分钟；第二温区的温度为115-118℃，时间为4分钟；第三温区的温度85-90℃，时间为18分钟。该方法制得的涤纶过滤针刺毡具有良好的气体净化效果，特别适合铝冶炼产生的尾气，使得排放后的尾气无任何污染物，对大气环保，对人体无伤害。
本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (1)
1.一种废铝高效节能再生精炼工艺，其特征在于，包括以下步骤:
(1)对回收过来的废铝进行初步分拣处理，除去非金属杂质，及肉眼可见的除铝以外的其它金属杂质；
(2)将步骤(1)中分拣完成的废铝送入熔炼炉进行熔炼，加温至废铝熔化，在熔炼过程中使用强磁性搅拌杆不断搅拌，利用强磁性搅拌杆吸附部分铁质，减少铝液中铁的含量；
(3)利用扒渣设备乘热将熔炼炉中的铝渣扒出，及时送入铝灰炒灰机对铝渣进行熔炼分离，在熔炼过程中使用强磁性搅拌杆不断搅拌，利用强磁性搅拌杆吸附部分铁质，减少铝液中铁的含量；
(4)通过铝灰炒灰机底部的出口将含有未熔化杂质的铝液引流到步骤(1)中的熔炼炉中进行再次熔炼，灰从铝灰炒灰机上部的出灰孔排出，并进行收集统一处理；
(5)将步骤(4)中熔炼炉产生的炉渣利用扒渣设备扒出，冷却后将炉渣送入球磨机，以玛瑙球为磨球，球料质量比为6：1，在转速为150转/分的条件下，连续球磨2-4小时；
(6)将球磨完毕的粉料连同玛瑙磨球一起倒入粉料盘中，在80℃下烘干，取出玛瑙磨球，然后将粉料研磨，直至没有团聚为止；
(7)将步骤(6)中研磨后的粉料送入到铝灰炒灰机中，进行熔炼分离，通过铝灰炒灰机底部的出口将含有未熔化杂质的铝液引流到步骤(1)中的熔炼炉中进行再次熔炼，灰从铝灰炒灰机上部的出灰孔排出，并进行收集统一处理；
(8)将步骤(7)中熔炼炉产生的炉渣利用扒渣设备扒出，与步骤(4)中和步骤(7)中收集的灰一同送入球磨机再次球磨，球磨完成后再送入到铝灰炒灰机进行熔炼分离，如此循环，直至炉渣中不含铝为止；
(9)熔炼炉得到的铝液进入模具，铸造成铝锭输出存放；
在铝灰炒灰机上部设置有排烟装置，在后段风机的作用下，烟气经过旋风除尘器分离后，粉尘返回熔炼炉再次熔炼，烟气经尾气净化装置净化后排入大气中；所述尾气净化装置内设有净化室，所述净化室底部设有进气口，顶部设有出气口，所述净化室内横向间隔设置有过滤针刺毡，在所述过滤针刺毡上浸渍有粉尘吸附剂，对烟气中的有害气体进行过滤吸附；
所述粉尘吸附剂是由以下重量的组分制成：磁化水500g、活性炭粉60g、阴离子淀粉40g、AKD乳液80g、柠檬汁20g、纳米级硅藻土100g、受阻胺光稳定剂10g、邻苯二甲酸二丁酯30g、羟丙基-β-环糊精15g、纳米氮化硅35g、羟丙甲基纤维素15g、纯丙乳液8g、水性导电石墨乳15g；所述过滤针刺毡需经气粉尘吸附剂浸渍后再烘干处理，过滤针刺毡通过气粉尘吸附剂浸渍液的速度为0.8m/min，烘干采用三段式温区进行烘干，温度要求：第一温区的温度为95-98℃，时间20分钟；第二温区的温度为115-118℃，时间为4分钟；第三温区的温度85-90℃，时间为18分钟。
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