CN108325738A - 一种铝灰中金属铝的梯级回收方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种铝灰中金属铝的梯级回收方法，所述方法包括以下步骤：1)将铝灰进行筛分，得到筛上铝灰和筛下铝灰；2)将步骤1)得到的筛上铝灰先粉碎，然后再进行筛分，得到金属铝粒和筛下铝灰；3)将步骤1)和2)得到的筛下铝灰进行湿式球磨，得到球磨料浆；4)球磨料浆湿式分级，得到大颗粒金属铝片和细颗粒料浆；5)细颗粒料浆进行分选，得到细颗粒金属铝粉和尾矿；6)尾矿脱水得到滤液和滤渣；7)滤液循环富集后蒸发回收工业盐；8)铝灰处理过程中，所有暴露在空气中的物料上方安装氨气收集吸收装置。本发明通过梯级回收金属铝，大幅度提高了金属回收率和产品的纯度，为铝灰的无害化、资源化利用开辟了一条新的途径。

Description

一种铝灰中金属铝的梯级回收方法
技术领域
本发明属于电解铝固废处理技术领域，具体地，本发明涉及一种铝灰中金属铝的梯级回收方法。
背景技术
铝灰是电解铝及铝熔炼过程中漂浮在铝熔体表面的浮渣，呈松散的灰状，被国家列为危险废物。我国是电解铝生产大国，占世界电解铝产量一半以上，每年产生废铝灰150万吨以上，因其含有大量的氟化物、废盐、以及少量的重金属，对周围环境威胁极大，但是废铝灰同时含有大量的金属铝和氧化铝，是非常宝贵的资源。因此，废铝灰的无害化的处置方法及资源化技术的研究已成为我国环境保护工作中亟待解决的问题之一。
目前，国内外的研究主要集中在铝灰中金属铝的回收，从铝灰中回收金属铝大体上可以分为两大类：热处理回收法和冷处理回收法。
热处理回收法主要针对铝含量通常在50％以上的铝灰。该方法主要利用铝灰本身的热量，再加入一些添加剂，通过高温使铝灰中的金属铝熔化，由于金属铝和灰不润湿，且因金属铝的密度大而沉入底部，从而实现金属铝和铝灰的分离，俗称炒铝灰。热处理工艺简单，但是对原料金属铝含量要求较高，铝氧化严重，且铝回收率只有不足70％，同时会产生大量的黑烟，严重威胁周围环境。
冷处理回收法主要是针对金属铝含量50％以下铝灰。对于低品位铝灰中少量的金属铝，一般采用干磨-风选的方式回收金属铝颗粒，得到金属铝含量大于50％的产品，为热处理提供原料。冷处理工艺简单，投资低，但是由于铝灰粒度细、比重小，在干磨风选过程中产生大量的灰尘，操作环境极差，此外铝灰中存在大量的氮化铝，在潮湿空气中易水解产生氨气，严重威胁周围的环境。因此，开发环境友好的金属铝高效提取技术具有重要意义。
发明内容
针对现有技术存在的上述不足，本发明的主要目的是克服铝灰干磨-风选技术的铝粉纯度低，熔炼难度大等问题，提供一种铝灰中金属铝的梯级回收方法，为铝灰中金属铝的高效提取提供了一条有效的途径。
本发明的一种铝灰中金属铝的梯级回收方法是以铝灰原料，通过选择性破碎和检查筛分，实现高纯度铝粒的回收；对于细铝灰采用湿磨分级的形式回收大颗粒铝粉，通过重选的方式回收微细粒金属铝粉，实现铝灰中金属铝的梯级回收，选矿水循环富集后可得到工业盐。
本发明的铝灰中金属铝的梯级提取方法，包括以下步骤：
1)将铝灰进行筛分，得到筛上铝灰和筛下铝灰；
2)将步骤1)得到的筛上铝灰先粉碎，然后再进行筛分，得到金属铝粒和筛下铝灰；
3)将步骤1)和2)得到的筛下铝灰进行湿式球磨，得到球磨料浆；
4)将步骤3)得到球磨料浆湿式分级，得到大颗粒金属铝片和细颗粒料浆；
5)将步骤4)得到的细颗粒料浆进行分选，得到细颗粒金属铝粉和尾矿；
6)将步骤5)得到的尾矿脱水得到滤液和滤渣；
7)将步骤6)得到滤液循环富集后蒸发回收工业盐；
8)将步骤3)-7)铝灰处理过程中，所有暴露在空气中的物料上方安装氨气收集吸收装置。
优选地，步骤2)所述的粉碎包括破碎机粉碎和球磨机粉碎。
优选地，步骤1)和步骤2)所述的筛分筛孔直径为2mm～100mm。
优选地，步骤4)所述的分级选自螺旋分级、细筛分级、锥形水力分级中的一种，进一步优选细筛分级。
优选地，步骤4)所述的分级粒度为43μm～500μm。
本发明通过梯级回收金属铝，大幅度提高了金属回收率和产品的纯度，为铝灰的无害化、资源化利用开辟了一条新的途径。
本发明的一种铝灰中金属铝的梯级回收方法，与现有的干磨-风选-炒灰法相比，具有明显的优越性：
1)本发明通过梯级回收金属铝，可以得到金属铝含量95％以上的铝粒和金属铝含量93％以上的铝片，同时实现了细颗粒金属铝粉(金属铝含量50-80％)的回收，金属选矿回收率比干磨风选提高10％以上。
2)本发明得到的铝粒和铝片纯度达到93％以上，比干磨风选的到的铝粉金属含量高10％以上，重熔铸锭时渣产生量少50-80％，可选用大型反射炉熔炼，金属回收率高。
具体实施方式
本说明书中公开得任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或者类似特征中的一个例子而已。所述仅仅是为了帮助理解本发明，不应该视为对本发明的具体限制。
下面以具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
典型铝灰组成如下
成分 Al Al2O3 SiO2 Fe AlN Na
含量/％ 23.54 63.65 4.26 3.86 2.51 1.12
实施例1
将1kg铝灰先用10mm的筛子预先筛分，得到筛上铝灰和筛下铝灰，将筛上铝灰用反击式破碎机破碎，然后再用10mm的筛子检查筛分，得到得到金属铝粒和筛下铝灰，金属铝粒的金属铝含量为96.01％；检查筛分的筛下铝灰与预先筛分的筛下铝灰一起进行湿式球磨，球磨料浆经过0.5mm细筛子分级，分级粒度为43μm，得到大颗粒金属铝片和细颗粒料浆，大颗粒金属铝片的金属铝含量为93.24％；细颗粒料浆经过重选，得到细颗粒金属铝粉和尾矿，细颗粒金属铝粉的金属铝含量为64.21％；尾矿脱水得到滤液和滤渣；滤液循环富集后蒸发回收工业盐；上述铝灰处理过程中，所有暴露在空气中的物料上方安装氨气收集吸收装置。经过上述步骤处理实现了金属铝的梯级回收。
实施例2
将1kg铝灰先用2mm的筛子预先筛分，得到筛上铝灰和筛下铝灰，将筛上铝灰用反击式破碎机破碎，然后再用2mm的筛子检查筛分，得到得到金属铝粒和筛下铝灰，金属铝粒的金属铝含量为95.11％；检查筛分的筛下铝灰与预先筛分的筛下铝灰一起进行湿式球磨，球磨料浆经过0.075mm细筛子分级，分级粒度为500μm，得到大颗粒金属铝片和细颗粒料浆，大颗粒金属铝片的金属铝含量为94.24％；细颗粒料浆经过重选，得到细颗粒金属铝粉和尾矿，细颗粒金属铝粉的金属铝含量为54.31％；尾矿脱水得到滤液和滤渣；滤液循环富集后蒸发回收工业盐；上述铝灰处理过程中，所有暴露在空气中的物料上方安装氨气收集吸收装置。经过上述步骤处理实现了金属铝的梯级回收。
实施例3
将1kg铝灰先用100mm的筛子预先筛分，得到筛上铝灰和筛下铝灰，将筛上铝灰用反击式破碎机破碎，然后再用100mm的筛子检查筛分，得到得到金属铝粒和筛下铝灰，金属铝粒的金属铝含量为96.12％；检查筛分的筛下铝灰与预先筛分的筛下铝灰一起进行湿式球磨，球磨料浆经过螺旋分级机分级，分级粒度为200μm，得到大颗粒金属铝片和细颗粒料浆，大颗粒金属铝片的金属铝含量为93.33％；细颗粒料浆经过重选，得到细颗粒金属铝粉和尾矿，细颗粒金属铝粉的金属铝含量为74.31％；尾矿脱水得到滤液和滤渣；滤液循环富集后蒸发回收工业盐；上述铝灰处理过程中，所有暴露在空气中的物料上方安装氨气收集吸收装置。经过上述步骤处理实现了金属铝的梯级回收。
最后所应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制。尽管参照实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应该理解，对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，都不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (5)

1.一种铝灰中金属铝的梯级回收方法，所述梯级回收方法包括以下步骤：
1)将铝灰进行筛分，得到筛上铝灰和筛下铝灰；
2)将步骤1)得到的筛上铝灰先粉碎，然后再进行筛分，得到金属铝粒和筛下铝灰；
3)将步骤1)和2)得到的筛下铝灰进行湿式球磨，得到球磨料浆；
4)将步骤3)得到球磨料浆湿式分级，得到大颗粒金属铝片和细颗粒料浆；
5)将步骤4)得到的细颗粒料浆进行分选，得到细颗粒金属铝粉和尾矿；
6)将步骤5)得到的尾矿脱水得到滤液和滤渣；
7)将步骤6)得到滤液循环富集后蒸发回收工业盐；
8)步骤3)-7)铝灰处理过程中，所有暴露在空气中的物料上方安装氨气收集吸收装置。
2.根据权利要求1所述的铝灰中金属铝的梯级回收方法，其特征在于，步骤2)所述的粉碎包括破碎机粉碎和球磨机粉碎。
3.根据权利要求1所述的铝灰中金属铝的梯级回收方法，其特征在于，步骤1)和步骤2)所述的筛分筛孔直径为2mm～100mm。
4.根据权利要求1所述的铝灰中金属铝的梯级回收方法，其特征在于，步骤4)所述的分级选自螺旋分级、细筛分级、锥形水力分级中的一种。
5.根据权利要求1所述的铝灰中金属铝的梯级回收方法，其特征在于，步骤4)所述的分级粒度为43μm～500μm。
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