CN112899439A - 一种铝灰铝渣与大修渣联合回收铝的处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种铝灰铝渣与大修渣联合回收铝的处理方法，包括以下步骤：1、铝灰铝渣和大修渣分别加工利用后，制成80目以上的废铝灰粉和阴极粉，将石灰石破碎为5～30mm的颗粒；2、将预处理后的废铝灰、阴极粉和破碎后的石灰石混合研磨为100目以上的混合料；3、混合料置于回转窑中进行煅烧，从窑尾进料至窑头出料经历预热带、煅烧带和冷却带，炼制成精炼渣。本发明的技术效果是：在无害化、减量化铝灰/铝渣及电解铝槽大修渣的同时，回收铝资源。

Description

一种铝灰铝渣与大修渣联合回收铝的处理方法

技术领域

本发明属于废弃物处理领域，具体涉及一种铝灰铝渣与大修渣联合回收铝的处理方法。

背景技术

大力开展再生资源回收利用是我国可持续发展的重要组成部分，是提高资源利用效率、环境保护、建立资源节约型社会的重要途径之一。

我国铝工业采用的所有铝及铝合金熔炼工序，都会产生铝灰及铝渣副产品，铝灰铝渣的铝含量约占铝生产过程中总损失量的3%～12%，刚出炉的铝灰及铝渣通常含有10%～30%的金属铝。随着金属铝应用范围的日益扩大，铝灰及铝渣的产生量也将成比列增长。运用经济有效的办法加以回收利用和治理，用铝灰及铝渣制造铝酸钙粉产品(钢铁冶炼用精炼渣产品)，供给钢厂使用，不仅将提高铝行业的经济效益，在实现资源的有效循环利用的同时，还将对降低能耗、成本和缓解环境承载力作出贡献。

同时，国内电解铝企业使用的铝电解槽一般在使用4～5年后需进行大修，对大修渣处理国内采用的主要方式为：除部分耐火材料回收利用外，其余排放途径以填埋、露天堆放为主。这些大修废渣受雨水冲刷和浸泡，其中的可溶性氟浸出后进入水中，渗入地下，有可能污染土壤和地下水；另外废渣长期露天堆放，渣表面风化，形成粉尘，可产生二次扬尘，污染大气。因此，必须依靠科技进步开展电解槽大修渣的无害化转化处理或回收综合利用，才能保证电解铝行业符合国家相关环保政策的需要，实现电解铝工业的和谐可持续发展，同时改善环境，造福社会。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明所要解决的技术问题就是提供一种铝灰铝渣与大修渣联合回收铝的处理方法，它利用铝电解槽大修渣内的阴极碳块的热值，与铝灰铝渣共同烧结产生炼钢用精炼渣，回收大修渣及铝灰铝渣中的铝，实现危险废物减量化、无害化、资源化再利用的目的。

本发明所要解决的技术问题是通过这样的技术方案实现的，它包括以下步骤：

步骤1、铝灰铝渣、大修渣阴极块和石灰石预处理：

经过破碎、球磨、筛分工序将铝灰铝渣和大修渣制成80目以上的废铝灰粉和阴极粉，将石灰石破碎为5～30mm粒径大小的颗粒。

步骤2、混合料制备：

将预处理后的废铝灰粉、阴极粉与石灰石颗粒进行混合，制成100目以上的混合料；

步骤3、混合料煅烧：

将混合料置于回转窑中进行煅烧，从窑尾进料至窑头出料经历预热带、煅烧带和冷却带，炼制成精炼渣。

优选地：在步骤2中，废铝灰粉、阴极粉与石灰石颗粒按照质量比为1∶3∶4进行配料混合。

优选地，在步骤3中，预热带约30m，窑尾入料口温度由600℃逐渐升至1100℃，预热带时间为1～1.3小时；煅烧带长约20m，温度为1100～1300℃，煅烧带时间为45～60分钟；冷却带长约10m，温度冷却至700～850℃，冷却带时间为25分钟以上。

与现有的铝灰铝渣及电解铝槽大修渣的处理工艺相比，本发明具有的技术效果是:

通过将铝灰铝渣和电解铝槽大修渣联合煅烧，可利用大修渣内占比约46.9%阴极炭块的热值，从而节省煅烧热量供给，同时回收大修渣含有的氧化铝（占比约10.71%），实现大修渣的无害化处理及资源回收。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步说明。

实施例

步骤1、铝灰铝渣、大修渣阴极块和石灰石预处理：

铝灰铝渣预处理：通过叉车或铲车将吨包袋铝灰及铝渣投入料仓，再将吨包袋挑开。投入料仓的铝灰及铝渣通过电磁振动给料机输送至球磨机。根据研磨物料的粒度加以选择，物料由球磨机进料端空心轴装入筒体内，被击碎后通过滚筒筛将不同粒径的铝灰及铝渣筛分分开，粒径符合要求（80目以上）的铝灰进入铝灰罐，不符合要求（80目以下）的返回球磨机再次球磨。

大修渣（阴极块）预处理：通过叉车将吨包袋阴极块投入破碎机进料口，进行一次破碎。一次破碎后的物料通过皮带输送机输送至颚式破碎机进行二次破碎。经过二次破碎后的物料，经过斗式提升机提升至中间料仓，通过电磁振动给料机输送至球磨机，经球磨机球磨成80目以上的阴极粉后，进入阴极粉料仓。

石灰石预处理：通过叉车将吨包袋石灰石投入破碎机进料口，进行一次破碎。一次破碎后的物料通过皮带输送机输送至颚式破碎机进行二次破碎。经过二次破碎后的物料，经过斗式提升机提升至石灰石料仓。

步骤2、混合料制备：

采用螺旋输送电子配料称将铝灰罐中的铝灰、阴极粉料仓内的阴极粉及石灰石料仓内的石灰石按质量比1∶3∶4输送至混合料料罐，经球磨，由螺杆风机筛选出100目以上的混合料，输入窖尾高位罐，进入回转窑。

步骤3、混合料煅烧：

回转窑煅烧从窑尾进料至窑头出料分为预热带、煅烧带、冷却带，物料匀速前进。混合料置于回转窑中进行2.6小时煅烧，其中：预热带长约30m，温度由600℃逐渐升温至1100℃左右，预热带时间为1.3小时；煅烧带长约20m，温度控制在1300℃左右，煅烧带时间为0.85小时；冷却带长约10m，温度冷却至800℃，冷却带时间为0.45小时；烧结好的精炼渣料从回转窑窑头进入冷却机冷却，出料温度在70℃左右。

预热带温度600℃～1100℃，混合料在回转窑内依靠回转窑窑体自身匀速的转动，温度逐步上升，经600℃初步预热，氟化物、氰化物开始反应，氟化物和氰化物随着温度升高逐步除去，同时还包含其他物料之间的分解和反应；再经900℃的中温烘烤，大部分物料分解完成；最后经1100℃高温烧结，物料开始融合粘结。

煅烧带温度1100～1300℃，煅烧带时间为45～60分钟，物料完全融合粘结。

冷却带温度为700～850℃，冷却带时间为25分钟以上。

当铝灰粉、阴极粉及石灰石按照1∶3∶4的质量比煅烧后，回转窑内的铝灰粉、阴极粉和石灰石总质量的66.7%（烧损很小，符合环保达标要求：铝灰、阴极粉与石灰石基本全部都参与反应了，在反应中，通过水分及烟气会产生小部分损耗）可制成成品精炼渣，精炼渣用于钢厂的钢水脱硫、脱氧等。精炼渣中三氧化二铝的质量占比约47.1%，显著高于精炼渣国家标准规定的18.0%；氧化钙占比约38.5%，显著高于国家标准规定的35.0%。

本方法发明的大修渣与废铝灰联合处理工艺资源回收率高。

Claims (3)

1.一种铝灰铝渣与大修渣联回收铝的处理方法，其特征是：

步骤1、铝灰铝渣、大修渣阴极块和石灰石预处理：

铝灰铝渣和大修渣分别经过破碎、筛选和球磨后，制成80目以上的废铝灰粉和阴极粉，将石灰石破碎为5～30mm粒径大小的颗粒；

步骤2、混合料制备：

将预处理后的废铝灰粉、阴极粉和破碎后的石灰石进行混合制成为100目以上的混合料；

步骤3、混合料煅烧：

混合料置于回转窑中进行煅烧，从窑尾进料至窑头出料经历预热带、煅烧带和冷却带，炼制成精炼渣。

2.根据权利要求1所述的铝灰铝渣与大修渣联回收铝的处理方法，其特征是：在步骤2中，废铝灰粉、阴极粉与石灰石颗粒按照质量比为1∶3∶4进行配料混合。

3.根据权利要求1或2所述的铝灰铝渣与大修渣联回收铝的处理方法，其特征是：在步骤3中，预热带约30m，窑尾入料口温度由600℃逐渐升至1100℃，预热带时间为1～1.3小时；煅烧带长约20m，温度为1100～1300℃，煅烧带时间为45～60分钟；冷却带长约10m，温度冷却至700～850℃，冷却带时间为25分钟以上。