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[发明专利]一种铝灰的资源化处理方法-CN202310648484.X在审
发明人：李其贵;谢明壮;刘永轶;刘风琴;周锋;文胜毅;王云龙;令狐昌翠;黄伟 -专利权人：遵义铝业股份有限公司
申请日： 2023-06-02 - 公布日： 2023-08-25 - 主分类号： C01F7/0693 文献下载
摘要：本发明涉及铝灰资源化处理技术领域，具体涉及一种铝灰的资源化处理方法。本发明提供的铝灰的资源化处理方法，包括如下步骤：将铝灰、阳极炭渣和废阴极炭块混合后进行机械活化，得到混合物料；将混合物料置于导电装置中，并向导电装置中通入二氧化碳气体和水蒸气，然后在导电装置上连接直流电源，通入40A‑50A直流电流使混合物料达到650‑850℃，通电结束后停止通入二氧化碳气体和水蒸气，降温，取出物料，研磨，然后将研磨后的物料置于碱性溶液中进行浸出，得到铝酸钠溶液和固体渣。本发明提供的铝灰的资源化处理方法，可有效提升熟料的氧化铝溶出率，降低固体渣中氮含量。
一种资源处理方法

[发明专利]一种阳极炭渣的回收利用方法-CN202210189898.6有效
发明人：赵洪亮;刘风琴;谢明壮;李荣斌;吴泽港;吕晗;于国庆 -专利权人：北京科技大学
申请日： 2022-02-28 - 公布日： 2023-05-16 - 主分类号： B09B3/35 文献下载
摘要：本发明提供一种阳极炭渣的回收利用方法，属于铝电解固体危险废弃物处置利用技术领域，包括：S1、将待处理的阳极炭渣进行破碎研磨，可选的加入添加剂进行混合；S2、将步骤S1得到的物料在750℃‑950℃高温下进行强化分离，所述强化分离在施加强化力场条件下进行；S3、将步骤S2强化分离后得到的物料进行冷却，冷却后的物料中上层为炭粉，下层为氟化盐固体。本发明利用强化力场的方法促进高温下炭渣和熔融态氟化盐分离，可高效分离其中的炭和氟化盐，分别得到纯度较高的炭粉和氟化盐块，炭粉可作为生产铝用阳极等炭素材料的原料，氟化盐可作为电解质返回电解槽使用。处理时间短、分离效果好，炭的损失少，过程中基本不排放二氧化碳。
一种阳极炭渣回收利用方法

[发明专利]一种拜耳法工艺的碳碱苛化方法-CN202211060269.X在审
发明人：刘风琴;施礼滔;谢明壮;吕靖宇 -专利权人：浙江钰滔环保科技有限公司;北京科技大学
申请日： 2022-08-31 - 公布日： 2023-01-31 - 主分类号： C01F7/0666 文献下载
摘要：本发明公开一种拜耳法工艺的碳碱苛化方法，属于拜耳法生产氧化铝技术领域。包括以下步骤：以采用铝灰或其他含铝物料制备的铝酸钙(7Al2O3·12CaO)为原料，对拜耳法蒸发过程产生的含有碳酸钠的溶液进行碳碱苛化反应；所述含有碳酸钠的溶液中碳碱浓度为20‑150g/L，苛性碱浓度为0‑20g/L。本发明采用铝酸钙替代石灰参与拜耳法生产氧化铝的碳碱苛化过程，既能完成苛化过程，将碳酸钠转化为氢氧化钠，苛化后溶液返回拜耳法循环，又同时提取了铝酸钙中的氧化铝资源，实现了资源的高效利用。
一种拜耳法工艺碳碱苛化方法

[发明专利]一种热态铝渣冷却装置及方法-CN202210793400.7在审
发明人：赵洪亮;刘风琴;谢程明;李荣斌;谢明壮;吴泽港;吕晗 -专利权人：北京科技大学
申请日： 2022-07-07 - 公布日： 2022-11-01 - 主分类号： B02C19/18 文献下载
摘要：本发明提供一种热态铝渣冷却装置及方法，装置包括：传送部，用于输送热态铝渣和冷却破碎介质；冷却部，与传送部连接，用于对热态铝渣进行冷却；冷却部包括相连接的冷却器、氩气冷却部与导向板；氩气冷却部用于为冷却器提供冷却介质氩气；冷却器的进口与传送部连接，导向板在冷却器内间隔错位设置，热态铝渣通过导向板逐级降温、破碎和筛分。本发明可以将冷却、粉碎和筛分在一台设备中完成，减少设备和工序，提高了热态铝渣分离效率，减小动力消耗以降低成本，实现对热态铝渣的自动冷却，分离，降低劳动强度，提高了铝灰回收率，减少扬尘，解决了热铝灰低污染处理的问题。
一种热态铝渣冷却装置方法

[发明专利]一种干法三元焙烧处理二次铝灰的方法-CN202110531867.X有效
发明人：刘风琴;赵洪亮;李荣斌;吕晗;谢明壮;吴泽港 -专利权人：北京科技大学
申请日： 2021-05-17 - 公布日： 2022-07-26 - 主分类号： C01D3/04 文献下载
摘要：本发明公开了一种干法三元焙烧处理二次铝灰的方法，属于铝工业固废资源综合利用技术领域。本发明的方法是在二次铝灰中加入碱性添加剂和钙质添加剂混合均匀，加工成型；将成型物料高温焙烧得到气体和物料，气体经冷却后得到氯化钠、氯化钾结晶；将焙烧后的物料在碱液中溶出，固液分离，得到铝酸钠溶液及高硅高钙固体料。本发明既有效实现二次铝灰中氮化铝、可溶氟化盐和氯化盐等有毒物质的绿色处置，过程中无“三废”产生，同时经济高效地提取二次铝灰中的有价元素并实现其高值资源化利用，具有良好的环境、经济和社会效益。
一种三元焙烧处理二次方法

[发明专利]一种铝灰催化提高煤矸石脱硅率的方法-CN202011249899.2有效
发明人：刘风琴;柯朝阳;许志谦;顾松青;王志平;谢明壮;赵洪亮;李荣斌;左正平 -专利权人：北京科技大学;内蒙古日盛可再生资源有限公司
申请日： 2020-11-10 - 公布日： 2022-05-03 - 主分类号： C01B33/32 文献下载
摘要：本发明公开了一种铝灰催化提高煤矸石脱硅率的方法，本发明的方法用于处理原铝熔铸、铝产品加工及铝合金再生过程中产生的危废铝灰与煤炭行业产生的固废煤矸石，可综合回收铝灰中的铝元素和煤矸石中的铝、硅元素，添加铝灰作为添加剂可以对煤矸石原料中的铝硅组分发生作用，可以显著提高煤矸石的脱硅率。同时铝灰中的有害物质氮化铝在高温下转化为氧化铝，能够实现铝灰的无害化及资源化利用，并且混合物料脱硅后的高氧化铝滤渣可作为烧结法生产氧化铝原料，提高了资源利用率；滤液硅酸钠溶液中包含苛性碱和硅酸钠，其能够作为生产沸石分子筛的硅源，实现了两种工业废料的无害化与资源化利用。
一种催化提高煤矸石脱硅率方法

[发明专利]一种铝电解废槽衬高温资源化处理的方法-CN202110398659.7有效
发明人：赵洪亮;刘风琴;卢婷婷;谢明壮;李荣斌;韩金珊;于国庆 -专利权人：北京科技大学
申请日： 2021-04-13 - 公布日： 2022-04-22 - 主分类号： B09B3/30 文献下载
摘要：本发明提供一种铝电解废槽衬高温资源化处理的方法，属于铝工业固废资源综合利用技术领域。该方法采用一步感应加热的方式将废槽衬包含的废阴极炭块、废碳化硅侧块以及废耐火材料三部分固废原料，按一定方式堆叠，同时加入适量的添加剂，处置过程中氰化物在高温下得以分解，氟化物挥发后被上层覆盖料吸收，处理后物料冷却后经筛分得到高石墨化炭块、碳化硅颗粒及铝硅钙混合物料，分别可用作炼钢精炼过程的增碳剂、脱氧剂和精炼渣。本方法过程清洁、处理装置简单、处置后物料易于利用，具有较好的应用前景。
一种电解废槽衬高温资源处理方法

[实用新型]一种协同利用多种固危废的反应系统-CN202122337355.8有效
发明人：刘风琴;谢明壮;顾松青;赵洪亮;吴泽港;柯朝阳 -专利权人：北京科技大学;内蒙古日盛可再生资源有限公司
申请日： 2021-09-26 - 公布日： 2022-04-05 - 主分类号： C01B33/32 文献下载
摘要：本实用新型公开了一种协同利用多种固危废的反应系统，铝硅基固体废弃物储仓内铝硅基固体废弃物进入预脱硅反应罐内并进行脱硅反应后得到脱硅浆料；脱硅浆料进入脱硅浆料固液分离器内进行固液分离后得到硅酸钠溶液与预脱硅的铝硅基固体废弃物，含钠添加剂储罐内的预脱硅的铝硅基固体废弃物、碱性铝硅钙基固体废弃物、含氟碳基危险固体废弃物、含氮铝基危险固体废弃物、碱性钙基固体废弃物和含钠添加剂在混合搅拌仓内按一定比例混合，得到物料混合；物料混合经过混合搅拌仓、干法成型设备、回转窑与固液分离器后得到铝酸钠溶液和固体渣。反应系统可将五种大宗固/危废进行协同脱毒处置，降低反应所需的温度，降低能耗，降低反应的碱耗，工艺成本低。
一种协同利用多种固危废反应系统

[发明专利]一种利用多种工业固/危废的耦合使用方法-CN202011481798.8有效
发明人：刘风琴;柯朝阳;许志谦;顾松青;王志平;谢明壮;于国庆 -专利权人：北京科技大学;内蒙古日盛可再生资源有限公司
申请日： 2020-12-15 - 公布日： 2022-02-08 - 主分类号： C01F7/06 文献下载
摘要：本发明的实施例公开一种利用多种工业固/危废的耦合使用方法，属于工业固废资源化利用领域。所述的耦合使用方法是先选取预脱硅煤矸石灰、铝灰、赤泥、废阴极炭块、电石渣作为原料，然后加入氢氧化钠、碳酸钠、碳酸氢钠中的一种或多种作为添加剂，制备出混料均匀的生料，之后将生料在高温下进行烧结得到熟料，最后进行熟料溶出，得到固体渣和铝酸钠。本发明利用多种工业固/危废的耦合使用方法可以将生料中的含铝、钠组分在烧结过程中转化为铝酸钠，含钙组分与杂质硅结合后易于分离，含碳组分提供了烧结所需部分热量，含铁组元降低了烧结所需的温度；烧结熟料的氧化铝标准溶出率＞92％，氧化钠标准溶出率＞94％。
一种利用多种工业耦合使用方法

[发明专利]一种以铝合金再生灰为原料生产铝合金的方法-CN202110290846.3在审
发明人：刘风琴;赵洪亮;李荣斌;左正平;于国庆;谢明壮 -专利权人：北京科技大学
申请日： 2021-03-18 - 公布日： 2021-07-09 - 主分类号： C25C3/06 文献下载
摘要：本发明公开了一种以铝合金再生灰为原料生产铝合金的方法，属于铝合金生产领域。本发明所述方法通过将铝合金再生灰经过处理获得的高氧化铝含量的多金属氧化物全部或部分作为原料直接使用熔盐电解法生产出铝合金产品，并根据原料成分以及目标合金产品进行高氧化铝含量的多金属氧化物与冶金级氧化铝掺比调配，从而生产出不同牌号的铝合金产品。本发明工艺方法既能够解决铝合金再生灰的环境污染问题，又能全部回收利用其中的Fe、Cu、Mg、Zn、Mn等有价金属元素及Si元素，从而实现铝合金再生灰的高值资源化利用，降低铝合金的生产成本。
一种铝合金再生原料生产方法

[发明专利]一种全面处理铝电解槽废槽衬的方法-CN201711099053.3有效
发明人：刘风琴;赵洪亮;董文湘;张拥军;刘伟;谢明壮 -专利权人：北京科技大学
申请日： 2017-11-09 - 公布日： 2020-08-11 - 主分类号： C01B32/05 文献下载
摘要：一种全面处理铝电解槽废槽衬的方法，属于铝电解工业固废处理技术领域。将铝电解槽大修时产生的废槽衬根据废阴极炭块、碳化硅侧块、耐火材料(保温砖、耐火砖、防渗料)进行分类、破碎，对电解槽大修时产生的不同种类的固体废弃物采用不同方法进行处理。废阴极炭块经过毒性抑制、配料、控制压力及气氛高温处理，实现脱除有毒有害物质和再生利用；碳化硅侧块在常压或控压下进行高温热处理，可有效脱出氟化物和钠盐，实现再生利用；废耐火材料经成份计算，与生产水泥原料按一定配比置于水泥窑中进行协同处理，可制备各类硅酸盐水泥熟料。本发明实现了铝电解槽废槽衬类危险固废的全面综合处理，处理过程无有害成份排出，在使该类固废得到有效治理的同时，实现了增值再生，经济效益明显。
一种全面处理电解槽废槽衬方法

[发明专利]一种阳极炭渣和铝电解质回收利用方法-CN201910584352.9有效
发明人：刘风琴;赵洪亮;李荣斌;洪爽;谢明壮;李爱杰 -专利权人：北京科技大学
申请日： 2019-07-01 - 公布日： 2020-06-26 - 主分类号： C25C3/18 文献下载
摘要：本发明提供一种阳极炭渣和铝电解质回收利用方法，其包括：将阳极炭渣和/或铝电解质，与含钙物质和含碱物质均匀混合形成混合料，并对混合料进行破碎研磨；将研磨后的混合料在预设温度条件下焙烧预设时长；将焙烧产物进行研磨，然后将研磨后的焙烧产物在含碱溶液中加热搅拌浸出，对浸出浆液进行过滤处理；对滤渣进行洗涤、干燥，得氟化钙；滤液则为铝酸钠溶液，其主成分为苛性碱和铝酸钠，可直接返回拜耳法生产氧化铝的流程中得到利用。本发明的回收利用方法可综合回收电解质中的钠、氟、铝、锂等元素，且工艺简单，成本较低，所有产品均为高值化可利用产品，无污染产生，是一种阳极炭渣和铝电解质物料资源化利用的处理方法，非常适合工业化应用。
一种阳极炭渣电解质回收利用方法

[发明专利]一种混合型二次铝灰综合回收利用的方法-CN201910113758.9在审
发明人：刘风琴;吕晗;谢明壮;王焕雪;赵洪亮;刘伟;董文湘;张拥军;付小亮 -专利权人：平罗县中兴碳素有限公司;北京科技大学
申请日： 2019-02-14 - 公布日： 2019-04-26 - 主分类号： C01C1/242 文献下载
摘要：本发明涉及一种混合型二次铝灰综合回收利用的方法，其特征在于其回收利用过程的步骤包括：(1)将混合型二次铝灰，加入水进行催化脱铵反应，氮化铝分解生成氨气逸出，反应后固液分离得到滤液和高铝固体料；(2)在催化脱氨步骤中，二次铝灰中氮化铝完全分解生成氨气，逸出的氨气通入硫酸溶液中，进行逸出氨气收集，得到硫酸铵溶液；(3)将固液分离得到滤液，采用蒸发结晶器进行分级蒸发结晶，一级蒸发结晶得到NaF、KF混合物，二级蒸发结晶得到NaCl、KCl混合物。本发明的方法，不仅充分实现了二次铝灰中Al、N、F、Cl元素的回收利用，同时整个工艺流程无任何二次废物产生，实现了铝二次资源的绿色循环再生。
铝灰氨气逸出综合回收利用固液分离回收利用蒸发结晶混合物氮化铝催化分解硫酸铵溶液蒸发结晶器氨气收集二级蒸发废物产生硫酸溶液绿色循环脱铵反应工艺流程固体料分级高铝脱氨再生

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