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铝灰分离提取及循环利用研究
基于资源紧缺,环境污染和经济发展的考虑,资源的再生和利用日益被重视.金属铝的生产和加工过程中会产生铝灰,其含有大量的金属铝,而铝能被多次回收和利用,每次回收所消耗的能量仅为原铝生产的5%.但我国再生铝工业存在着铝回收率较低,二次铝灰不加以利用等缺陷,造成了铝资源的浪费及环境的污染. 新型的铝灰分离剂,显著提高了铝的回收率.二次铝灰通过碱液浸出的方式进行处理,基本满足了返回铝电解循环利用的要求.主要实验内容及研究成果包括以下四个方面: (1)确定了铝灰的基本性质,并通过球磨,筛分,得到不同粒级的铝灰.测定不同粒级铝灰中金属铝的含量,研究了不同粒级铝灰中金属铝分布的变化.研究发现,粒级大于0.9 mm铝灰中金属铝约占金属铝总量的72%;粒度小于0.15 mm的铝灰中金属铝的比重约为12%. (2)研究开发了一种新型铝灰分离剂的配方.考察了分离剂加入量度,Na3AlF6,Al2O3及不同添加剂等对铝回收率的影响.确定了铝灰分离剂的配方
铝灰渣处理工艺流程-湿法全量化技术--“多段连续强化水解浸出+高值定向转化”工艺流程：
一、工艺介绍
二次铝灰通过添加调节剂、催化剂在连续多段反应器内进行水解浸出反应，并通过调控反应温度和反应时间等工艺条件，实现活性组分催化强化分解以及可溶盐类的快速浸出，达到活性组分和可溶盐组分分离的目的。其中，二次铝灰分解释放的氨气经氨吸收系统制备成20%浓度的氨水产品；活性组分分解释放的氢气、等可燃气经集气系统收集作为二次燃料使用；可溶性盐类经过提纯及蒸发结晶制备成铝用精炼剂产品；二次铝灰处理后的惰性渣则经分离烘干制备成高铝料，氧化铝含量>75%，可作为铝土矿的替代产品制备成耐火材料、水处理剂用铝酸钙、冶金精炼剂等产品，实现铝灰的增值利用。
二、工艺分析
① 采用多段连续催化强化水解浸出工艺，促进铝灰中活性组分的深度解离和盐组分浸出，处置更、更。
② 经处理得到的高铝料，氧化铝含量高、杂质含量较少，达到高品位铝矾土的使用要求，可作为中间产品用于制备耐火材料、净水剂、建材和冶金助剂等，实现了铝灰全量化资源利用。
③ 工艺简单，系统，无二次污染，梯级全量化利用二次铝灰处理过程气、液、固组分，实现产品清洁增值和废物零排放。
④ 工艺流程长，投资成本较高，占地面积较大，产品纯度问题。
铝灰渣处理工艺流程-二次铝灰生产炼钢用预熔型铝酸钙工艺流程介绍：
一、工艺流程介绍
二次铝灰铝的综合利用工艺流程图
外购的铝灰、铝渣（属于危废）以吨袋包装的形式运送至厂区，卸料进入原料库储存。铝灰、铝渣进入分选车间，经过三筛两磨工艺分选后，分选出的铝进入冶炼车间熔炼成铝锭入库。分选剩余物与石灰石粉按一定比例混合后预热进入回转窑煅烧成为精炼剂，精炼剂冷却破碎进入仓库保存。
该工艺处理的铝灰、炉渣经分选车间分选处理后的铝灰与石灰石粉进入均化库，混合后的物料中主要成分为Al2O3、Al、CaCO3等，混合物料进入回转窑，经高温煅烧后产生铝酸钙CaO·Al2O3（Ca(AlO2)2）。
反应原理：
① Al与氧气在高温下发生氧化反应：
4Al(s)+3O2(g)→2Al2O3(s)
② CaCO3 在高温下发生分解反应：
CaCO3(s)→CaO(s)+CO2(g)
③ CaO 和 Al2O3高温煅烧情况下发生化合反应：
CaO(s)+Al2O3(s)→Ca(AlO2)2
④ A1N（氮化铝）在高温煅烧的情况下向 A1203 转化，化学反应：
4AlN + 302 = A1203 + 2N2
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