[发明专利]铝渣灰再利用的处理方法

说明书

本发明公开了一种铝渣灰再利用的处理方法，其流程包含：将回收铝渣进行破碎与分筛，以得到铝渣灰；于搅拌槽内将铝渣灰加入适量的铝粉改质剂搅拌成混合物；提供一高度超过12米以上的动能干燥机，且由上至下呈现1400℃至600℃的递减温度对混合物进行加热，以除去铝渣灰中所含的氮化铝与碳化铝，并产生氧化铝粉；本发明回收的氧化铝粉不会再分解氨气与甲烷，可达成性质安定的效果，且其质地良好，可作成高铝耐火材料(非定型泥状或粉状及定型的耐火材料)、陶瓷、水泥等资源化的原物料，进一步提升其经济价值。

技术领域

本发明涉及一种资源再利用，特别涉及具有环境污染危害的铝渣灰，应用铝粉改质剂混合并加热使其定性，以作为资源化原料的一种铝渣灰再利用的处理方法。

背景技术

目前，废铝料在二次熔炼过程中，金属铝在高温作用下熔融为铝水；由于铝元素的化学活性高，铝水表面极易与空气中的氧气作用，而在铝水表面形成氧化铝薄层，该氧化铝薄层即为二次炼铝所产生的铝渣；铝渣因残留有部分的金属铝，因此一般处理铝渣的方式乃是将其金属铝予以筛选回收，剩余的物予以抛弃，此被抛弃的物即为二次铝渣灰，简称铝渣灰。

铝渣灰的组成中包括有氧化铝、细金属铝、盐类、氮化铝、碳化铝、氧化镁、氧化硅以及氧化铁，其颗粒大小通常在20筛目以下，整体呈粉末状；其中，氮化铝及碳化铝约占铝渣灰重量的20％左右，且当铝渣灰在与水接触时，氮化铝会持续分解释出具臭味的氨气，碳化铝则会分解释出可燃气体甲烷，对环境造成严重污染。

由于铝渣灰与水反应时会产生氨气、甲烷等气体，进而导致恶臭与破坏环境，因此政府的环保部门对于铝渣灰作为废弃物处理有较多的限制。由于铝渣灰中约占35-55％重量的氧化铝与二氧化硅，具有极佳的耐火特性，故而晚近业者多将铝渣灰制成耐火材料的原料，既可减少对环境的污染冲击，亦可达成铝渣灰资源化的目的，甚至创造出更高的经济价值。

然而，根据『中国矿冶工程学会』所发表「炼铝炉渣为原料制作耐火材料的研究」中揭露，铝渣灰中的氮化铝会与黏结剂的水溶液作用，使耐火材料的粗胚发生爆裂现象，或在制作过程中逸出刺鼻的氨气，或是外逸的氨气使粗胚龟裂而导致成品的表面细致度不佳；因此如何将铝渣灰进行彻底无害化的处理，以及如何提升铝渣灰资源化的原料质量，已成为业界所要努力解决的问题。

再者，氧化铝(Aluminium Oxide，Al₂O₃)是一种精密陶瓷原料，在氧化物中铝与氧有强力的键结，使得氧化铝具备氧化物中的最高硬度，可用于轴封、轴承、磨料、研磨砂轮、模具、刀具及人工宝石等。氧化铝化学稳定性高，对大部分酸性、碱性、盐类及熔融溶液有优秀的耐腐蚀性，可用于热电偶保护管、炉管、坩锅与耐火材料。同时具有高绝缘强度、高电阻率、低介电损耗，可用于绝缘座与集成电路基板，因此以氧化铝大量取代金属零件，改善容易锈蚀、耐磨性不佳、强度不够容易变形及不耐高温等缺点，不仅高科技半导体业使用氧化铝陶瓷组件，其他行业为提高效能及降低成本也逐渐采用。因此，氧化铝(Al₂O₃)为一种价值很高的材料，因此如何将铝渣灰进行彻底无害化的处理，并能资源回收再利用，获得高质量氧化铝回收原料，为本发明所要解决的技术问题。

发明内容

缘是，本发明的主要目的，是在提供一种可使铝渣灰达到定性化，且使定性化的铝渣灰，可进一步提供作为资源化原物料的方法。

为达上述目的，本发明所采用的步骤包含：(a)将熔炼所产出的铝渣废弃物，经由破碎与分筛的前置处理，以得到粒径大于预定网目数(mesh)的金属铝，以及小于预定网目数的铝渣灰；(b)将前步骤的铝渣灰加入适量的铝粉改质剂后，搅拌成为均匀的混合物；(c)提供一动能干燥机，是呈直立状且高度至少超过12米，并对内部进行加热温度，使该动能干燥机内部，由上至下呈现1400℃至600℃的递减温度，将步骤(b)的混合物进行加热，以除去铝渣灰中所含的氮化铝与碳化铝，达到定性处理的效果；以及(d)定性处理产出的氧化铝粉予以回收，废气则经由导引后排放至大气。