铝灰的无害化处理及综合利用研究

铝灰的无害化处理及综合利用研究

铝灰是铝电解、铝加工等铝冶炼加工过程中产生的危险废弃物,含铝量

10%-80%,约占铝生产使用过程中总损失量的1%-12%,因含有氮化物、碳化物及氟化物等,2008年被国家环保部和发改委铝灰列入《国家危险废物名录》,因此经济有效地综合回收利用铝灰将对我国铝工业具有重要意义。本文主要研究了铝灰在高温冰晶石溶盐中的活性,无害化处理方法,及碱烧结法改性铝灰并溶出铝灰中的氧化铝以达到铝灰回收利用的目的。

主要实验内容及研究成果包括以下3个方面：(1)铝灰的活性研究。分别对铝灰和砂状氧化铝中的主要成分在冰晶石熔盐中的活性进行分析得出：铝灰中存在大量的晶形完整α-A1203,活性较差,在铝电解工艺条件下很难将其电离而生成铝单质,不可直接作铝电解原料返回铝电解槽中使用,而砂状氧化铝中的

a-A1203活性较高晶体缺陷多,溶于冰晶石后以分子态游离于冰晶石中(2)铝灰

的无害化处理研究。

通过水洗、焙烧等方法除去铝灰中的主要有害元素氮、氯、氟,达到铝土矿中微量杂质含量为0.001%～0.2%的要求,实现无害化处理的目的。铝灰水洗过程中产生的氮化物可收集作为含氨化合物生产原料,产生的氯化溶液可作为生产氯化盐的原料；焙烧过程中挥发出来的氟化硅可用碱液吸收作为生产氟化硅的原料,这样可实现铝灰的绿色资源化利用,而无外排废物。

(3)烧结法回收铝灰的研究。向无害化处理后的铝灰中添加氢氧化钠进行碱烧结使铝灰与碱反应生成相应的钠盐,对钠盐进行水浸、过滤,浸出渣中铝残余量为14%左右,氧化铝的最高浸出率可达94.35%,已达到较高水平。

滤渣主要为含钙、镁、铁等氧化物组成,对环境不造成危害,可随氧化铝生产

过程中产生的赤泥堆存,浸出液除去铁、硅、钙等杂质后并入氧化铝溶出系统生产砂状氧化铝。