CN109970456A - 铝灰渣回收及再利用方法 - Google Patents

铝灰渣回收及再利用方法 Download PDF

Info

Publication number
CN109970456A
CN109970456A CN201910329092.0A CN201910329092A CN109970456A CN 109970456 A CN109970456 A CN 109970456A CN 201910329092 A CN201910329092 A CN 201910329092A CN 109970456 A CN109970456 A CN 109970456A
Authority
CN
China
Prior art keywords
aluminium
ash
slurry
aluminium lime
lime
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201910329092.0A
Other languages
English (en)
Inventor
刘虎
王坤
章少华
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nanchang University
Original Assignee
Nanchang University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nanchang University filed Critical Nanchang University
Priority to CN201910329092.0A priority Critical patent/CN109970456A/zh
Publication of CN109970456A publication Critical patent/CN109970456A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/622—Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/622—Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/62204—Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products using waste materials or refuse
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B38/00—Porous mortars, concrete, artificial stone or ceramic ware; Preparation thereof
    • C04B38/06—Porous mortars, concrete, artificial stone or ceramic ware; Preparation thereof by burning-out added substances by burning natural expanding materials or by sublimating or melting out added substances
    • C04B38/0615—Porous mortars, concrete, artificial stone or ceramic ware; Preparation thereof by burning-out added substances by burning natural expanding materials or by sublimating or melting out added substances the burned-out substance being a monolitic element having approximately the same dimensions as the final article, e.g. a porous polyurethane sheet or a prepreg obtained by bonding together resin particles
    • C04B38/062—Porous mortars, concrete, artificial stone or ceramic ware; Preparation thereof by burning-out added substances by burning natural expanding materials or by sublimating or melting out added substances the burned-out substance being a monolitic element having approximately the same dimensions as the final article, e.g. a porous polyurethane sheet or a prepreg obtained by bonding together resin particles the burned-out substance being formed in situ, e.g. by polymerisation of a prepolymer composition containing ceramic powder
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/34—Non-metal oxides, non-metal mixed oxides, or salts thereof that form the non-metal oxides upon heating, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/3418—Silicon oxide, silicic acids, or oxide forming salts thereof, e.g. silica sol, fused silica, silica fume, cristobalite, quartz or flint
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/34—Non-metal oxides, non-metal mixed oxides, or salts thereof that form the non-metal oxides upon heating, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/3427—Silicates other than clay, e.g. water glass
    • C04B2235/3436—Alkaline earth metal silicates, e.g. barium silicate
    • C04B2235/3445—Magnesium silicates, e.g. forsterite
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/34—Non-metal oxides, non-metal mixed oxides, or salts thereof that form the non-metal oxides upon heating, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/349—Clays, e.g. bentonites, smectites such as montmorillonite, vermiculites or kaolines, e.g. illite, talc or sepiolite
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/60—Aspects relating to the preparation, properties or mechanical treatment of green bodies or pre-forms
    • C04B2235/602—Making the green bodies or pre-forms by moulding
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/65—Aspects relating to heat treatments of ceramic bodies such as green ceramics or pre-sintered ceramics, e.g. burning, sintering or melting processes
    • C04B2235/656—Aspects relating to heat treatments of ceramic bodies such as green ceramics or pre-sintered ceramics, e.g. burning, sintering or melting processes characterised by specific heating conditions during heat treatment
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/65—Aspects relating to heat treatments of ceramic bodies such as green ceramics or pre-sintered ceramics, e.g. burning, sintering or melting processes
    • C04B2235/656—Aspects relating to heat treatments of ceramic bodies such as green ceramics or pre-sintered ceramics, e.g. burning, sintering or melting processes characterised by specific heating conditions during heat treatment
    • C04B2235/6562—Heating rate
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/65—Aspects relating to heat treatments of ceramic bodies such as green ceramics or pre-sintered ceramics, e.g. burning, sintering or melting processes
    • C04B2235/656—Aspects relating to heat treatments of ceramic bodies such as green ceramics or pre-sintered ceramics, e.g. burning, sintering or melting processes characterised by specific heating conditions during heat treatment
    • C04B2235/6567—Treatment time
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/70—Aspects relating to sintered or melt-casted ceramic products
    • C04B2235/94—Products characterised by their shape
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/70—Aspects relating to sintered or melt-casted ceramic products
    • C04B2235/96—Properties of ceramic products, e.g. mechanical properties such as strength, toughness, wear resistance

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)
  • Filtering Materials (AREA)

Abstract

本发明公开了一种铝灰渣回收及再利用方法，包括：S1.对铝灰渣进行辊压研磨，并通过磁选的方法分离出铁杂质，通过筛分的方法分离出金属铝，得到二次铝灰；S2.对二次铝灰进行水洗操作，将二次铝灰中的氮化铝和盐类分解；S3.在水洗后得到的含氧化铝的滤渣中添加一定比例的高岭土、膨润土及滑石混合得到湿磨化浆后，进一步添加稳定剂聚丙烯酸铵及表面活性剂羧甲基纤维素和热硅溶胶制备浆料；S4.采用有机泡沫浸渍步骤S3中得到的浆料，并通过多次挂浆和干燥得到素坯；S5.对步骤S4得到的素坯进行排胶和烧成，得到泡沫陶瓷，有效提高了铝灰渣高值化利用率的同时有效降低了环境污染。

Description

铝灰渣回收及再利用方法
技术领域
本发明涉及铝灰渣综合回收技术领域，尤其涉及一种铝灰渣回收及再利用方法。
背景技术
铝灰渣为铝及铝合金熔炼的副产物，由氧化铝、金属铝、造渣剂等组成。一般来说，一吨电解铝、原生铝合金和再生铝合金会产生30~100kg（千克）的铝灰渣。《国家危险废物名录》（2016年）规定，铝灰渣属于HW48有色金属冶炼废物，列为危险固废。可见，铝灰的回收及利用对环境保护、资源的高效利用及经济可持续发展具有重要的意义。
国内对于铝灰渣的处置和资源化方式主要有炒灰提铝、用作冶金还原剂、填埋等。炒灰提铝作为最普遍的回收方式，由于回收设备不封闭，会导致铝灰中盐类杂质在高温环境中挥发产生大量烟尘，这些烟尘与空气中的水分接触后会立即转化为氯化氢，从而影响工作环境以及二次挥发铝灰再次污染。
目前，存在一些能够实现铝灰渣综合利用的技术，如，中国专利CN107814537A公开的用铝灰渣残灰制备非烧结人行道砖的方法，其以铝灰渣残灰作为主要集料，通过陈化激发残灰中氧化铝、二氧化硅等的活性，并添加高性能减水剂、早强剂等添加剂制备非烧结人行道砖；又如，中国专利CN101318787公开的铝工业工艺废渣全部转型为生态建筑材料的工艺与方法，其利用铝工业在生产过程中所产出的固体废物-赤泥、锅炉炉渣、选矿尾矿、化灰渣、煤气发生炉渣、污泥六种废渣自身的物质属性，并通过干燥、粉碎、合理配比、加工成型(碾压、挤压)或烧结工艺，转化为新型的路用材料和建筑墙体材料；再如，中国专利CN108996930A公开的铝灰渣制备泡沫地质聚合物胶凝材料的方法，其将铝灰渣进行筛分、水洗、干燥预处理后，按一定比例与高炉矿粉和粉煤灰混合，以铝灰渣中的铝粉作为发泡剂，加入稳泡剂，在碱性激发剂作用下发生聚合反应和起泡反应制备泡沫地质聚合物浆料，经成型、密闭养护得到泡沫地质聚合物胶凝材料。虽然这些方法能够实现对铝灰渣的综合利用，但是，存在回收或综合利用高成本、低利用率、对环境会造成负担重等问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种铝灰渣回收及再利用方法，有效解决现有技术中铝灰渣回收高成本、低利用率及对环境会造成负担重等问题。
本发明提供的技术方案如下：
一种铝灰渣回收及再利用方法，包括：
S1 对铝灰渣进行辊压研磨，并通过磁选的方法分离出铁杂质，通过筛分的方法分离出金属铝，得到二次铝灰；
S2 对所述二次铝灰进行水洗操作，将所述二次铝灰中的氮化铝和盐类分解；
S3 在水洗后得到的含氧化铝的滤渣中添加一定比例的高岭土、膨润土及滑石混合得到湿磨化浆后，进一步添加稳定剂聚丙烯酸铵及表面活性剂羧甲基纤维素和热硅溶胶制备浆料；
S4 采用有机泡沫浸渍步骤S3中得到的浆料，并通过多次挂浆和干燥得到素坯；
S5 对步骤S4得到的素坯进行排胶和烧成，得到泡沫陶瓷。
进一步优选地，在步骤S1中，通过辊压研磨的方法将铝灰渣中的金属压成片，其中，辊压研磨的平均工作压力为60~100Mpa，辊子表面线速度为0.2~1m/s。
进一步优选地，在步骤S1的筛分过程中，筛分振动振幅为1~2mm，振动频率为600~900r/min，筛网孔径为150μm。
进一步优选地，在步骤S2的水洗过程中，固液比为1:5~1:20，温度为50~80℃，搅拌转速为200~300r/min。
进一步优选地，步骤S3中，
原料质量配比为：70~80%的含氧化铝的滤渣，15~25%的高岭土、2~3%的膨润土、1~2%的滑石、1~3%的聚丙烯酸铵、0.8~1.2%的羧甲基纤维素及0.4~0.8%的热硅溶胶；
在滤渣、高岭土、膨润土及滑石的混合物中添加蒸馏水球磨3~12h后，添加稳定剂聚丙烯酸铵及表面活性剂羧甲基纤维素和热硅溶胶制备浆料进一步球磨1~3h得到浆料，其中，滤渣、高岭土、膨润土及滑石的混合物中添加蒸馏水的固含量为45~55%，pH值为10。
进一步优选地，在步骤S4中，有机模板为聚氨酯泡沫，在对浆料进行浸渍之前，采用1~3mol/L的NaOH和/或KOH对所述聚氨酯泡沫浸泡15~60min；之后采用浸泡后的聚氨酯泡沫对浆料浸渍，反复挤压，使浆料充分润湿和充满泡沫体；最后，在离心作用下对其进行挂浆、在80~120℃的环境中烘干后再一次进行挂浆和烘干操作直到达到预设次数，所述次数为2~4次。
进一步优选地，在步骤S5的排胶工艺中，以速度0.5~1℃/min将温度上升至500~700℃，并保温1~3h；在烧成工艺中，以速度3~7℃/min将温度上升至1400~1600℃，并保温1~3h，制备得到泡沫陶瓷。
进一步优选地，在步骤S2之后，还包括：
S6 使用氧化钙对步骤S2中的含氟滤液进行除氟后，对其进行蒸发结晶获得钠盐和钾盐。
进一步优选地，在步骤S6中，在含氟滤液中添加质量比为1~5%的氧化钙，并搅拌10~60min进行除氟；在蒸发结晶中，温度为120~150℃。
进一步优选地，在步骤S2之后，还包括：
S7 使用酸性溶液吸收氮化铝分解的氨气制取铵盐。
在本发明提供的铝灰渣回收及再利用方法中，既可以综合回收大部分的金属铝和氧化铝，同时能够有效降低氨气排放造成的污染等问题，并利用回收的滤渣制备泡沫陶瓷，实现高值化的利用。
附图说明
下面将以明确易懂的方式，结合附图说明优选实施方式，对上述特性、技术特征、优点及其实现方式予以进一步说明。
图1为本发明中泡沫陶瓷制备方法流程示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实例进一步说明本发明的实质内容，但本发明的内容并不限于此。
针对现有铝灰渣回收或综合利用存在高成本、低利用率、对环境会造成负担等问题，本发明公开了一种铝灰渣回收及再利用方法，对铝灰渣资源化利用，不会对环境造成污染，且利用回收的滤渣制备泡沫陶瓷，实现高值化的利用。如图1所示，该泡沫陶瓷制备方法中包括：
S1 对铝灰渣进行辊压研磨，并通过磁选的方法分离出铁杂质，通过筛分的方法分离出金属铝，得到二次铝灰。在该过程中，为了避免金属铝再次氧化和燃烧，通过辊压研磨的方法将铝灰渣中的金属压成片，其中，辊压研磨的平均工作压力为60~100Mpa（兆帕），辊子表面线速度为0.2~1m/s（米/秒）；之后通过磁选的方法除去铝灰渣中的铁杂质，通过筛分的方法分离出铝灰渣中的单质铝，其中，筛分振动振幅为1~2mm（毫米），振动频率为600~900r/min（转/分钟），筛网孔径为150μm（微米）。
S2 对二次铝灰进行水洗操作，将二次铝灰中的氮化铝和盐类分解。具体，水洗的固液比为1:5~1:20，温度为50~80℃（摄氏度），搅拌转速为200~300r/min。水洗之后，对于过滤后的含氟滤液，使用氧化钙对其进行除氟后，蒸发结晶得到钠盐和钾盐，具体，在含氟滤液中添加质量比为1~5%的氧化钙，并搅拌10~60min（分钟）进行除氟（以氟化钙的形式沉淀），之后，在120~150℃下蒸发结晶得到钠盐和钾盐。对于，氮化铝分解的氨气（NH3），使用酸性溶液进行吸收制取铵盐。
S3 在水洗后得到的含氧化铝的滤渣中添加一定比例的高岭土、膨润土及滑石混合得到湿磨化浆后，进一步添加稳定剂聚丙烯酸铵及表面活性剂羧甲基纤维素和热硅溶胶制备浆料，其中，原料质量配比为：70~80%的含氧化铝的滤渣，15~25%的高岭土、2~3%的膨润土、1~2%的滑石、1~3%的聚丙烯酸铵、0.8~1.2%的羧甲基纤维素及0.4~0.8%的热硅溶胶。以此，在混合过程中，在滤渣、高岭土、膨润土及滑石的混合物中添加蒸馏水（固含量45~55%，pH值为10）球磨3~12h（小时）后，添加稳定剂聚丙烯酸铵及表面活性剂羧甲基纤维素和热硅溶胶制备浆料进一步球磨1~3h得到浆料。
S4 采用有机泡沫浸渍步骤S3中得到的浆料，并通过多次挂浆和干燥得到素坯。浸渍中使用的有机模板为聚氨酯泡沫，且为增加聚氨酯泡沫的吸附性和润湿性，在对浆料进行浸渍之前，采用1~3mol/L的NaOH（氢氧化钠）和/或KOH（氢氧化钾）对聚氨酯泡沫浸泡15~60min，使其表面变得粗糙。之后采用浸泡后的聚氨酯泡沫对浆料进行浸渍，且反复挤压，使浆料充分润湿和充满泡沫体；最后，进行多次的挂浆（离心作用下进行二次挂浆）和烘干（80~120℃）操作，挂浆和烘干的次数具体为2~4次。
S5 对步骤S4得到的素坯进行排胶和烧成，得到泡沫陶瓷。具体，以速度0.5~1℃/min将温度上升至500~700℃，并保温1~3h进行排胶工艺；以速度3~7℃/min将温度上升至1400~1600℃，并保温1~3h进行烧成工艺，最终得到泡沫陶瓷。
实施例1
采用平均工作压力60Mpa、辊子表面线速度为0.2m/s的辊压对铝灰渣进行研磨之后，通过磁选的方法分离出铁杂质，再通过振动筛分分离单质金属铝得到二次铝灰，其中，振幅为1.5mm，振动频率为800r/min，筛网孔径为150μm。
在固液比为1:5、温度80℃及搅拌速度为200 r/min。的条件下，通过水洗的方法分解二次铝灰中的氮化铝及去除盐类。对于水洗产生的含氟滤液，通过添加1%的氧化钙并搅拌60min的方式进行除氟，之后，在130℃下对除氟的滤液进行蒸发结晶获得钠盐和钾盐，与此同时，通过酸吸收氮化铝分解的氨气得到铵盐。
对于水洗后的滤渣（含氧化铝），按质量配比滤渣70%、高岭土25%、膨润土3%及滑石2%进行混料后，添加蒸馏水（固含量为45%，pH值为10）球磨3h，之后添加1%的稳定剂聚丙烯酸铵、1.2%的羧甲基纤维素及0.4%的热硅溶胶继续球磨3h，得到料浆。
得到料浆后，采用有机泡沫浸渍制备泡沫陶瓷素坯：为增加泡沫的吸附性和润湿性，浸渍前采用1mol/L的NaOH和/或KOH对聚氨酯泡沫浸泡处理40min，之后浸入料浆反复挤压，使浆料充分润湿和充满泡沫体；接着，反复3次进行挂浆和烘干操作获得泡沫陶瓷素坯，其中，在离心作用下挂浆，在80℃下烘干。
得到泡沫陶瓷素坯后，以1℃/min的速度升至600℃并保温2h进行排胶，之后，继续以7℃/min的速度升值至1600℃并保温1h制备得到泡沫陶瓷。
在本实例中，制备得到的泡沫陶瓷，使用温度为1200℃，显气孔率为93%，抗压强度0.05Mpa。
实施例2
采用平均工作压力70Mpa、辊子表面线速度为0.4m/s的辊压对铝灰渣进行研磨之后，通过磁选的方法分离出铁杂质，再通过振动筛分分离单质金属铝得到二次铝灰，其中，振幅为1.2mm，振动频率为900r/min，筛网孔径为150μm。
在固液比为1:8、温度70℃搅拌速度为220 r/min。的条件下，通过水洗的方法分解二次铝灰中的氮化铝及去除盐类。对于水洗产生的含氟滤液，通过添加2%的氧化钙并搅拌50min的方式进行除氟，之后，在120℃下对除氟的滤液进行蒸发结晶获得钠盐和钾盐，与此同时，通过酸吸收氮化铝分解的氨气得到铵盐。
对于水洗后的滤渣（含氧化铝），按质量配比滤渣75%、高岭土22%、膨润土2%及滑石1%进行混料后，添加蒸馏水（固含量为48%，pH值为10）球磨4h，之后添加2%的稳定剂聚丙烯酸铵、1.1%的羧甲基纤维素及0.5%的热硅溶胶继续球磨2h，得到料浆。
得到料浆后，采用有机泡沫浸渍制备泡沫陶瓷素坯：为增加泡沫的吸附性和润湿性，浸渍前采用3mol/L的NaOH和/或KOH对聚氨酯泡沫浸泡处理30min，之后浸入料浆反复挤压，使浆料充分润湿和充满泡沫体；接着，反复4次进行挂浆和烘干操作获得泡沫陶瓷素坯，其中，在离心作用下挂浆，在90℃下烘干。
得到泡沫陶瓷素坯后，以0.9℃/min的速度升至700℃并保温1h进行排胶，之后，继续以6℃/min的速度升值至1550℃并保温2h制备得到泡沫陶瓷。
在本实例中，制备得到的泡沫陶瓷，使用温度为1200℃，显气孔率为92%，抗压强度0.05Mpa。
实施例3
采用平均工作压力80Mpa、辊子表面线速度为0.6m/s的辊压对铝灰渣进行研磨之后，通过磁选的方法分离出铁杂质，再通过振动筛分分离单质金属铝得到二次铝灰，其中，振幅为1.4mm，振动频率为800r/min，筛网孔径为150μm。
在固液比为1:12、温度60℃搅拌速度为240 r/min。的条件下，通过水洗的方法分解二次铝灰中的氮化铝及去除盐类。对于水洗产生的含氟滤液，通过添加3%的氧化钙并搅拌40min的方式进行除氟，之后，在130℃下对除氟的滤液进行蒸发结晶获得钠盐和钾盐，与此同时，通过酸吸收氮化铝分解的氨气得到铵盐。
对于水洗后的滤渣（含氧化铝），按质量配比滤渣80%、高岭土15%、膨润土3%及滑石2%进行混料后，添加蒸馏水（固含量为50%，pH值为10）球磨6h，之后添加3%的稳定剂聚丙烯酸铵、1%的羧甲基纤维素及0.6%的热硅溶胶继续球磨1h，得到料浆。
得到料浆后，采用有机泡沫浸渍制备泡沫陶瓷素坯：为增加泡沫的吸附性和润湿性，浸渍前采用1mol/L的NaOH和/或KOH对聚氨酯泡沫浸泡处理60min，之后浸入料浆反复挤压，使浆料充分润湿和充满泡沫体；接着，反复2次进行挂浆和烘干操作获得泡沫陶瓷素坯，其中，在离心作用下挂浆，在110℃下烘干。
得到泡沫陶瓷素坯后，以0.8℃/min的速度升至600℃并保温2.5h进行排胶，之后，继续以5℃/min的速度升值至1500℃并保温2h制备得到泡沫陶瓷。
在本实例中，制备得到的泡沫陶瓷，使用温度为1200℃，显气孔率为92%，抗压强度0.04Mpa。
实施例4
采用平均工作压力90Mpa、辊子表面线速度为0.8m/s的辊压对铝灰渣进行研磨之后，通过磁选的方法分离出铁杂质，再通过振动筛分分离单质金属铝得到二次铝灰，其中，振幅为1.7mm，振动频率为700r/min，筛网孔径为150μm。
在固液比为1:17、温度50℃搅拌速度为270 r/min。的条件下，通过水洗的方法分解二次铝灰中的氮化铝及去除盐类。对于水洗产生的含氟滤液，通过添加4%的氧化钙并搅拌30min的方式进行除氟，之后，在140℃下对除氟的滤液进行蒸发结晶获得钠盐和钾盐，与此同时，通过酸吸收氮化铝分解的氨气得到铵盐。
对于水洗后的滤渣（含氧化铝），按质量配比滤渣74%、高岭土22%、膨润土3%及滑石1%进行混料后，添加蒸馏水（固含量为52%，pH值为10）球磨3h，之后添加2%的稳定剂聚丙烯酸铵、0.9%的羧甲基纤维素及0.7%的热硅溶胶继续球磨2h，得到料浆。
得到料浆后，采用有机泡沫浸渍制备泡沫陶瓷素坯：为增加泡沫的吸附性和润湿性，浸渍前采用2mol/L的NaOH和/或KOH对聚氨酯泡沫浸泡处理30min，之后浸入料浆反复挤压，使浆料充分润湿和充满泡沫体；接着，反复2次进行挂浆和烘干操作获得泡沫陶瓷素坯，其中，在离心作用下挂浆，在120℃下烘干。
得到泡沫陶瓷素坯后，以0.6℃/min的速度升至550℃并保温2h进行排胶，之后，继续以4℃/min的速度升值至1450℃并保温2h制备得到泡沫陶瓷。
在本实例中，制备得到的泡沫陶瓷，使用温度为1200℃，显气孔率为90%，抗压强度0.05Mpa。
实施例5
采用平均工作压力100Mpa、辊子表面线速度为1m/s的辊压对铝灰渣进行研磨之后，通过磁选的方法分离出铁杂质，再通过振动筛分分离单质金属铝得到二次铝灰，其中，振幅为2mm，振动频率为600r/min，筛网孔径为150μm。
在固液比为1:20、温度50℃搅拌速度为300 r/min。的条件下，通过水洗的方法分解二次铝灰中的氮化铝及去除盐类。对于水洗产生的含氟滤液，通过添加5%的氧化钙并搅拌10min的方式进行除氟，之后，在150℃下对除氟的滤液进行蒸发结晶获得钠盐和钾盐，与此同时，通过酸吸收氮化铝分解的氨气得到铵盐。
对于水洗后的滤渣（含氧化铝），按质量配比滤渣80%、高岭土15%、膨润土3%及滑石2%进行混料后，添加蒸馏水（固含量为55%，pH值为10）球磨2h，之后添加1%的稳定剂聚丙烯酸铵、1.2%的羧甲基纤维素及0.4%的热硅溶胶继续球磨3h，得到料浆。
得到料浆后，采用有机泡沫浸渍制备泡沫陶瓷素坯：为增加泡沫的吸附性和润湿性，浸渍前采用3mol/L的NaOH和/或KOH对聚氨酯泡沫浸泡处理15min，之后浸入料浆反复挤压，使浆料充分润湿和充满泡沫体；接着，反复4次进行挂浆和烘干操作获得泡沫陶瓷素坯，其中，在离心作用下挂浆，在90℃下烘干。
得到泡沫陶瓷素坯后，以0.5℃/min的速度升至500℃并保温3h进行排胶，之后，继续以3℃/min的速度升值至1400℃并保温3h制备得到泡沫陶瓷。
在本实例中，制备得到的泡沫陶瓷，使用温度为1200℃，显气孔率为89%，抗压强度0.04Mpa。
应当说明的是，上述实施例均可根据需要自由组合。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种铝灰渣回收及再利用方法，其特征在于，包括：
S1 对铝灰渣进行辊压研磨，并通过磁选的方法分离出铁杂质，通过筛分的方法分离出金属铝，得到二次铝灰；
S2 对所述二次铝灰进行水洗操作，将所述二次铝灰中的氮化铝和盐类分解；
S3 在水洗后得到的含氧化铝的滤渣中添加一定比例的高岭土、膨润土及滑石混合得到湿磨化浆后，进一步添加稳定剂聚丙烯酸铵及表面活性剂羧甲基纤维素和热硅溶胶制备浆料；
S4 采用有机泡沫浸渍步骤S3中得到的浆料，并通过多次挂浆和干燥得到素坯；
S5 对步骤S4得到的素坯进行排胶和烧成，得到泡沫陶瓷。
2.如权利要求1所述的铝灰渣回收及再利用方法，其特征在于，在步骤S1中，通过辊压研磨的方法将铝灰渣中的金属压成片，其中，辊压研磨的平均工作压力为60~100Mpa，辊子表面线速度为0.2~1m/s。
3.如权利要求1所述的铝灰渣回收及再利用方法，其特征在于，在步骤S1的筛分过程中，筛分振动振幅为1~2mm，振动频率为600~900r/min，筛网孔径为150μm。
4.如权利要求1所述的铝灰渣回收及再利用方法，其特征在于，在步骤S2的水洗过程中，固液比为1:5~1:20，温度为50~80℃，搅拌转速为200~300r/min。
5.如权利要求1所述的铝灰渣回收及再利用方法，其特征在于，步骤S3中，
原料质量配比为：70~80%的含氧化铝的滤渣，15~25%的高岭土、2~3%的膨润土、1~2%的滑石、1~3%的聚丙烯酸铵、0.8~1.2%的羧甲基纤维素及0.4~0.8%的热硅溶胶；
在滤渣、高岭土、膨润土及滑石的混合物中添加蒸馏水球磨3~12h后，添加稳定剂聚丙烯酸铵及表面活性剂羧甲基纤维素和热硅溶胶制备浆料进一步球磨1~3h得到浆料，其中，滤渣、高岭土、膨润土及滑石的混合物中添加蒸馏水的固含量为45~55%，pH值为10。
6.如权利要求1所述的铝灰渣回收及再利用方法，其特征在于，在步骤S4中，有机模板为聚氨酯泡沫，在对浆料进行浸渍之前，采用1~3mol/L的NaOH和/或KOH对所述聚氨酯泡沫浸泡15~60min；之后采用浸泡后的聚氨酯泡沫对浆料浸渍，反复挤压，使浆料充分润湿和充满泡沫体；最后，在离心作用下对其进行挂浆、在80~120℃的环境中烘干后再一次进行挂浆和烘干操作直到达到预设次数，所述次数为2~4次。
7.如权利要求1所述的铝灰渣回收及再利用方法，其特征在于，在步骤S5的排胶工艺中，以速度0.5~1℃/min将温度上升至500~700℃，并保温1~3h；在烧成工艺中，以速度3~7℃/min将温度上升至1400~1600℃，并保温1~3h，制备得到泡沫陶瓷。
8.如权利要求1所述的铝灰渣回收及再利用方法，其特征在于，在步骤S2之后，还包括：
S6 使用氧化钙对步骤S2中的含氟滤液进行除氟后，对其进行蒸发结晶获得钠盐和钾盐。
9.如权利要求8所述的铝灰渣回收及再利用方法，其特征在于，在步骤S6中，在含氟滤液中添加质量比为1~5%的氧化钙，并搅拌10~60min进行除氟；在蒸发结晶中，温度为120~150℃。
10.如权利要求1所述的铝灰渣回收及再利用方法，其特征在于，在步骤S2之后，还包括：
S7 使用酸性溶液吸收氮化铝分解的氨气制取铵盐。
CN201910329092.0A 2019-04-23 2019-04-23 铝灰渣回收及再利用方法 Pending CN109970456A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910329092.0A CN109970456A (zh) 2019-04-23 2019-04-23 铝灰渣回收及再利用方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910329092.0A CN109970456A (zh) 2019-04-23 2019-04-23 铝灰渣回收及再利用方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN109970456A true CN109970456A (zh) 2019-07-05

Family

ID=67085787

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910329092.0A Pending CN109970456A (zh) 2019-04-23 2019-04-23 铝灰渣回收及再利用方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN109970456A (zh)

Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110423894A (zh) * 2019-08-31 2019-11-08 河南润隆环保科技有限公司 一种回收铝灰的处理方法
CN111203425A (zh) * 2020-01-10 2020-05-29 泉州丰鹏环保科技有限公司 一种废fcc催化剂氧化铝骨架破碎回收工艺及装置
CN111410522A (zh) * 2020-03-19 2020-07-14 雅安沃克林环保科技有限公司 一种球铝生产废料的综合利用方法
CN111420968A (zh) * 2020-03-31 2020-07-17 河南绿泽环保科技有限公司 一种防爆型铝灰无害化处置方法
CN111960851A (zh) * 2020-08-31 2020-11-20 郑州经纬科技实业有限公司 基于铝灰原料制备堇青石陶瓷过滤板的方法
CN111974093A (zh) * 2020-08-31 2020-11-24 郑州经纬科技实业有限公司 基于铝灰制备氧化铝陶瓷过滤板的方法
CN112142353A (zh) * 2020-10-16 2020-12-29 东北大学 一种高效无害化处理铝灰的方法
CN112341017A (zh) * 2020-10-30 2021-02-09 北京科技大学 一种铝灰渣制备高强度地质聚合物胶凝材料的方法
CN113173802A (zh) * 2021-06-16 2021-07-27 江苏东台超凡创新新材料科技有限公司 一种利用二次铝灰制备多孔莫来石砖的方法
CN113405103A (zh) * 2021-05-20 2021-09-17 郑晓冬 一种危险废物处理装置
CN114028758A (zh) * 2021-11-19 2022-02-11 中南大学 一种铝灰渣固化稳定化药剂
CN114309025A (zh) * 2021-11-19 2022-04-12 中南大学 一种铝灰渣资源化利用的方法
CN114749468A (zh) * 2022-03-24 2022-07-15 江西省科学院应用物理研究所 一种利用氟盐处理铝灰渣的工艺
CN114920506A (zh) * 2022-06-13 2022-08-19 洛阳绿筑建筑材料有限公司 一种硅铝基再生胶凝材料及其制备方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101955368A (zh) * 2010-04-20 2011-01-26 无锡南理工科技发展有限公司 一种氧化铝纤维增强多孔陶瓷制品及利用淤泥制备该制品的方法
JP2012007190A (ja) * 2010-06-22 2012-01-12 Jfe Steel Corp 製鋼スラグの資源化方法及び燐酸肥料用原料
CN105439545A (zh) * 2015-11-20 2016-03-30 中钢集团洛阳耐火材料研究院有限公司 耐铝液侵蚀的氧化铝质泡沫陶瓷过滤器及制备方法
TW201615555A (zh) * 2014-10-29 2016-05-01 ming-xian Zhou 一種鋁渣安定劑及鋁渣安定化處理流程
CN105948712A (zh) * 2016-04-28 2016-09-21 广西南岜仔科技有限公司 一种利用电解锰渣制备的陶瓷及其制备方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101955368A (zh) * 2010-04-20 2011-01-26 无锡南理工科技发展有限公司 一种氧化铝纤维增强多孔陶瓷制品及利用淤泥制备该制品的方法
JP2012007190A (ja) * 2010-06-22 2012-01-12 Jfe Steel Corp 製鋼スラグの資源化方法及び燐酸肥料用原料
TW201615555A (zh) * 2014-10-29 2016-05-01 ming-xian Zhou 一種鋁渣安定劑及鋁渣安定化處理流程
CN105439545A (zh) * 2015-11-20 2016-03-30 中钢集团洛阳耐火材料研究院有限公司 耐铝液侵蚀的氧化铝质泡沫陶瓷过滤器及制备方法
CN105948712A (zh) * 2016-04-28 2016-09-21 广西南岜仔科技有限公司 一种利用电解锰渣制备的陶瓷及其制备方法

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
华南工学院编: "《陶瓷工业机械设备》", 31 May 1981, 中国建筑工业出版社 *
李孟等: "《给水处理原理》", 31 December 2013, 武汉理工大学 *
段理杰: ""铝灰渣浸渍制备多孔材料素坯的研究"", 《万方学位论文》 *
陆小荣等: "《陶瓷工艺学》", 31 January 2005, 湖南大学出版社 *

Cited By (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110423894A (zh) * 2019-08-31 2019-11-08 河南润隆环保科技有限公司 一种回收铝灰的处理方法
CN111203425B (zh) * 2020-01-10 2021-10-29 泉州丰鹏环保科技有限公司 一种废fcc催化剂氧化铝骨架破碎回收工艺及装置
CN111203425A (zh) * 2020-01-10 2020-05-29 泉州丰鹏环保科技有限公司 一种废fcc催化剂氧化铝骨架破碎回收工艺及装置
CN111410522A (zh) * 2020-03-19 2020-07-14 雅安沃克林环保科技有限公司 一种球铝生产废料的综合利用方法
CN111420968A (zh) * 2020-03-31 2020-07-17 河南绿泽环保科技有限公司 一种防爆型铝灰无害化处置方法
CN111960851A (zh) * 2020-08-31 2020-11-20 郑州经纬科技实业有限公司 基于铝灰原料制备堇青石陶瓷过滤板的方法
CN111974093A (zh) * 2020-08-31 2020-11-24 郑州经纬科技实业有限公司 基于铝灰制备氧化铝陶瓷过滤板的方法
CN112142353A (zh) * 2020-10-16 2020-12-29 东北大学 一种高效无害化处理铝灰的方法
CN112142353B (zh) * 2020-10-16 2021-09-21 东北大学 一种高效无害化处理铝灰的方法
CN112341017A (zh) * 2020-10-30 2021-02-09 北京科技大学 一种铝灰渣制备高强度地质聚合物胶凝材料的方法
CN113405103A (zh) * 2021-05-20 2021-09-17 郑晓冬 一种危险废物处理装置
CN113173802A (zh) * 2021-06-16 2021-07-27 江苏东台超凡创新新材料科技有限公司 一种利用二次铝灰制备多孔莫来石砖的方法
CN114028758A (zh) * 2021-11-19 2022-02-11 中南大学 一种铝灰渣固化稳定化药剂
CN114309025A (zh) * 2021-11-19 2022-04-12 中南大学 一种铝灰渣资源化利用的方法
CN114028758B (zh) * 2021-11-19 2022-11-04 中南大学 一种铝灰渣固化稳定化药剂
CN114749468A (zh) * 2022-03-24 2022-07-15 江西省科学院应用物理研究所 一种利用氟盐处理铝灰渣的工艺
CN114920506A (zh) * 2022-06-13 2022-08-19 洛阳绿筑建筑材料有限公司 一种硅铝基再生胶凝材料及其制备方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109970456A (zh) 铝灰渣回收及再利用方法
CN101811695B (zh) 一种从电解铝废阴极炭块中回收石墨的方法
CN109179464B (zh) 一种二次铝灰高效清洁资源化利用的方法
CN107555447A (zh) 一种二次铝灰无害化综合利用的方法
CN113563102B (zh) 一种含铝灰渣水基浆料原位固化成型制备多孔陶瓷的方法
CN101829670B (zh) 一种从电解铝废阴极炭块中回收炭的方法
CN109865736B (zh) 一种铝电解槽废旧阴极浸出渣制备吸附材料的方法
CN103343363B (zh) 一种电解铝用电解质的生产方法
CN108941167A (zh) 一种铝电解槽废阴极炭块中含钠、含氟化合物的机械化学转化与回收方法
CN110526250A (zh) 一种硅酸盐类含锂矿石酸法直接提锂的综合利用方法
CN103949459B (zh) 一种回收利用电解铝炭渣生产铝用电解质并回收碳的方法
CN114057465B (zh) 一种利用废铝灰、铁尾矿制备的发泡免烧陶粒及其制备方法
CN105964660A (zh) 一种无害化处理铝电解槽废槽衬的方法
CN114031099B (zh) 一种高效处理铝电解固体废弃物的酸化焙烧方法
CN110482503A (zh) 一种二次铝灰资源综合利用的方法
CN114804668B (zh) 一种用于生产再生骨料的活化负碳材料的制备方法
CN105777024A (zh) 一种油气田环保压裂支撑剂及制备方法
CN103626510B (zh) 原位生长制备硼酸镁晶须多孔陶瓷的方法
CN106587122B (zh) 一种利用铝电解槽阴极炭块碱性浸出液生产冰晶石的方法
CN102776047B (zh) 一种钙基工业粉体成型方法
CN108069673B (zh) 一种硅酸钙防火板及其制备方法
CN206069804U (zh) 用电解铝废阴极碳块生产高石墨质无烟煤的系统
CN112679192B (zh) 一种高耐火极限发泡陶瓷、制备方法及应用
CN114074949A (zh) 一种电解槽废料中氟化物的催化解离方法
CN110479207A (zh) 一种电解锰渣微波碱熔活化制备高吸附量沸石的方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20190705