[发明专利]一种再生铝熔炼末端二次铝灰中回收高纯氧化铝的方法

说明书

本发明涉及氧化铝的回收技术领域，公开了一种再生铝熔炼末端二次铝灰中回收高纯氧化铝的方法，包括以下步骤：S1、将黑灰进行研磨和筛分，得细灰；S2、将S1中的细灰与溶出剂在反应室中混合并搅拌，用氨气吸收塔吸收溢出的气体，过滤分离出残渣，洗涤残渣，洗液混入滤液待用；S3、向滤液中加入沉淀剂，此时有沉淀和气体生成；S4、向S3的滤液中加入纯化剂，调节溶液pH值为12～14，过滤分离出沉淀，洗涤沉淀，洗液混入滤液中待用；S5、将CO₂气体通入S4的滤液中，生成沉淀，过滤分离后对沉淀洗涤、干燥；S6、焙烧S5中的沉淀即可得到氧化铝产品。本发明实现了铝灰的资源化，符合可持续性科学发展。

技术领域

本发明涉及氧化铝的回收技术领域，特别涉及一种再生铝熔炼末端二次铝灰中回收高纯氧化铝的方法。

背景技术

在原铝和再生铝的生产过程中，铝液中合金元素和铝与空气中的氧气、氮气、喷入的燃料气体等在高温下反应生成的金属氧化物、氮化物以及复杂化合物，与铝液中的杂质、溶剂中的盐、未脱离渣的铝水混合浮在铝水表面，这种渣即为铝灰，因此，铝灰中通常含有金属铝，氧化铝，氮化铝，熔盐混合物等成分。在铝的生产过程中，铝灰的产生是避免不了的，主要来源于三个方面，第一，在熔盐电解氧化铝生产铝的过程中，平均每生产100kg电解铝会产生3～5kg铝灰；第二，在铝的零部件浇铸、铸锭、多次重熔、配置合金等加工过程中，平均每加工100kg铝或废铝会产生3～4kg的铝灰；第三，在废铝重熔回收铝及铝渣再回收过程中，平均每生产100kg再生铝会产生15～25kg的铝灰。

铝灰可分为一次铝灰和二次铝灰，一次铝灰中含铝量较高，呈银灰色，又称白灰；二次铝灰中铝含量较低，呈黑色，又称黑灰。二次铝灰的成分为10％～30％铝，30％～70％氧化铝，10％左右二氧化硅，5％左右氧化铁，10％～30％氯盐(含钠镁钾钙等)。二次铝灰的回收处理是铝工业废物综合利用的重点和难点，目前铝灰的回收利用主要可分为四个方面：铝灰中金属铝的回收，铝灰中盐的回收，铝灰中氧化铝的回收及特种氧化铝的生产，也可以利用铝灰生产功能材料或其辅料。

针对铝灰，虽然已有较多研究，但目前仍没有较成熟的方法对铝渣进行高值环保的回收利用，铝工业末端的黑灰大多数以堆存为主，不仅占用土地资源，灰中的有害物质还会通过扩散进入环境中，从而危害人体健康，破会生态环境。《国家危险废物名录》(2016)规定：电解铝过程中电解槽维修及废弃产生的废渣、铝火法冶炼程中产生的初炼废渣、电解铝过程中产生的盐渣和浮渣、铝火法冶炼过程中产生的易燃性撇渣四种废渣属于HW48有色金属冶炼废物。因此，有效回收铝灰中的有价组分、提高铝灰中铝的回收率、实现铝灰的资源化、无害化综合利用既是实现节能减排、循环可持续科学发展的要求，也是建设绿色工业、文明生态、必要保障。

发明内容

本发明的目的是提供一种再生铝熔炼末端二次铝灰中回收高纯氧化铝的方法，旨在达到铝灰资源化、可持续科学发展的目的。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种再生铝熔炼末端二次铝灰中回收高纯氧化铝的方法，包括以下步骤：

S1、回收金属铝：将黑灰进行研磨和筛分，将筛分出的细灰堆积待用；

S2、溶出氧化铝：将S1中的细灰与溶出剂在反应室中混合并搅拌，用氨气吸收塔吸收溢出的气体，过滤分离出残渣，洗涤残渣，洗液混入滤液待用；

S3、金属离子共沉淀：向滤液中加入沉淀剂，此时有沉淀和气体生成；

S4、纯化除杂：向S3的滤液中加入纯化剂，调节溶液pH值为12～14，过滤分离出沉淀，洗涤沉淀，洗液混入滤液中待用；

S5、氧化铝再沉淀：将CO₂气体通入S4的滤液中，生成沉淀，过滤分离后对沉淀洗涤、干燥；

S6、焙烧：焙烧S5中的沉淀即可得到氧化铝产品。