从铝灰渣中回收金属铝的方法与流程

1.本技术涉及铝工业固体废弃物综合利用技术领域，尤其涉及一种从铝灰渣中回收金属铝的方法。

背景技术：

2.铝灰渣主要来自电解铝过程中电解槽维修及产生的废渣、电解铝过程中产生的盐渣、浮渣以及再生铝熔炼、精炼过程熔体表面产生的浮渣，及其回收铝过程产生的盐渣和铝灰。每吨电解铝大约能产生10～15千克铝灰渣，每吨铝加工应用的全过程将产生100～200千克的铝灰渣。铝灰渣主要成分包括金属铝、氧化铝、氮化铝、氯化铝、氟化铝、氧化硅等物质，其中电解铝生产、再生铝生产、铝锭熔铸过程中产出的铝灰渣金属铝的含量约为20％～60％，因此铝灰渣中存在大量的有效铝资源。

3.目前应用较多的金属铝回收的工艺主要是火法回收。火法主要通过回转炉和炒灰机一次火法直接熔炼后回收金属铝。简单的火法工艺会导致铝氧化严重，造成大量的金属铝烧损，回收金属铝效率不足70％，大量有效铝资源被浪费。

技术实现要素：

4.本技术实施例提供了一种从铝灰渣中回收金属铝的方法，以解决现有从铝灰渣中回收金属铝的方法中存在铝回收率低的技术问题。

5.第一方面，本技术实施例提供了一种从铝灰渣中回收金属铝的方法，所述方法包括：

6.将热态铝灰渣与压榨助剂进行混合，得到第一混合料；

7.将所述第一混合料进行压榨提铝，后于惰性气体吹扫氛围下，得到第一冷态铝渣块和第一铝液；

8.将盐分离剂覆盖于所述第一冷态铝渣块表面进行第一熔炼提铝，得到第一热态盐渣和第二铝液；

9.其中，所述第一熔炼提铝的工艺参数包括：温度为650℃-800℃。

10.进一步地，所述压榨助剂包括金属硅粉、硅灰、氯化钾、石英砂、石油焦和硅锰中的至少一种。

11.进一步地，所述热态铝灰渣和所述压榨助剂的质量比为(95～99.5):(0.5～5)。

12.进一步地，所述盐分离剂包括氯化盐。

13.进一步地，所述氯化盐包括氯化钾、氯化钠、氯化镁、氯化锌和氯化钙中的至少一种。

14.进一步地，所述盐分离剂和所述冷态铝渣块的质量比为(1～15):(85～99)。

15.进一步地，所述方法还包括：

16.将所述第一热态盐渣进行水冷，后盐渣解离，得到冷态灰渣；

17.将所述冷态灰渣进行第一筛分，得到第一筛上料和第一筛下料；

18.将所述第一筛下料进行研磨，后第二筛分，得到第二筛上料；

19.将所述第一筛上料、所述第二筛上料和盐分离剂进行混合，后压制成型，得到第二冷态铝渣成型料；

20.将所述第二冷态铝渣成型料进行第二熔炼提铝，得到第二热态盐渣和第三铝液；

21.其中，所述第二熔炼提铝的工艺参数包括：温度为650℃-800℃。

22.进一步地，所述第一筛上料的粒径＞1mm；所述第二筛上料的粒径为1mm-0.1mm。

23.进一步地，所述水冷的降温时间为3～8min，水冷后第一热态盐渣温度为100～150℃。

24.进一步地，以质量份数计，所述第一筛上料、所述第二筛上料和所述盐分离剂的质量份比为(20～40):(30～60):(5～30)。

25.本技术实施例提供的上述技术方案与现有技术相比具有如下优点：

26.本技术实施例提供了一种从铝灰渣中回收金属铝的方法，该方法包括压榨提铝和熔炼提铝，两段提铝方式结合进行多次提铝，通过避免铝被氧化，降低了铝的烧损率，得到多段回收铝液，从而大大提高了从铝灰渣中回收金属铝的回收率。具体来说：一方面，压榨提铝过程中，压榨助剂提高压榨效率，防止后续煅烧损失；第一铝液经过惰性气体吹扫，不仅可以保护铝液表面不易生成氧化铝薄膜降低其流动性，还可以降低铝液中的含气量，防止后续铝铸件造成缺陷。另一方面，熔炼提铝的温度在650-800℃之间，最大化熔铝且防氧化，降低了铝烧损率，提高了第二铝液的回收率。

附图说明

27.此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。

28.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

29.图1为本技术实施例提供的一种从铝灰渣中回收金属铝的方法的流程示意图；

30.图2为本技术实施例提供的一种从铝灰渣中回收金属铝的工艺流程图。

具体实施方式

31.下面将结合具体实施方式和实施例，具体阐述本发明，本发明的优点和各种效果将由此更加清楚地呈现。本领域技术人员应理解，这些具体实施方式和实施例是用于说明本发明，而非限制本发明。

32.在整个说明书中，除非另有特别说明，本文使用的术语应理解为如本领域中通常所使用的含义。因此，除非另有定义，本文使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属领域技术人员的一般理解相同的含义。若存在矛盾，本说明书优先。

33.除非另有特别说明，本发明中用到的各种原材料、试剂、仪器和设备等，均可通过市场购买得到或者可通过现有方法制备得到。

34.铝灰渣主要来自电解铝过程中电解槽维修及产生的废渣、电解铝过程中产生的盐渣、浮渣以及再生铝熔炼、精炼过程熔体表面产生的浮渣，及其回收铝过程产生的盐渣和铝

灰。每吨电解铝大约能产生10～15千克铝灰渣，每吨铝加工应用的全过程将产生100～200千克的铝灰渣。铝灰渣主要成分包括金属铝、氧化铝、氮化铝、氯化铝、氟化铝、氧化硅等物质，其中电解铝生产、再生铝生产、铝锭熔铸过程中产出的铝灰渣金属铝的含量约为20％～60％，因此铝灰渣中存在大量的有效铝资源。

35.目前应用较多的金属铝回收的工艺主要是火法回收。火法主要通过回转炉和炒灰机一次火法直接熔炼后回收金属铝。简单的火法工艺会导致铝氧化严重，造成大量的金属铝烧损，回收金属铝效率不足70％，大量有效铝资源被浪费。

36.本发明实施例提供的技术方案为解决上述技术问题，总体思路如下：

37.第一方面，本技术实施例提供了一种从铝灰渣中回收金属铝的方法，如图1所示，所述方法包括：

38.将热态铝灰渣与压榨助剂进行混合，得到第一混合料；

39.将所述第一混合料进行压榨提铝，后于惰性气体吹扫氛围下，得到第一冷态铝渣块和第一铝液；

40.将盐分离剂覆盖于所述第一冷态铝渣块表面进行第一熔炼提铝，得到第一热态盐渣和第二铝液；

41.其中，所述第一熔炼提铝的工艺参数包括：温度为650℃-800℃。

42.本技术实施例提供了一种从铝灰渣中回收金属铝的方法，该方法包括压榨提铝和熔炼提铝，两段提铝方式结合进行多次提铝，通过避免铝被氧化，降低了铝的烧损率，得到多段回收铝液，从而大大提高了从铝灰渣中回收金属铝的回收率。具体来说：一方面，压榨提铝过程中，压榨助剂提高压榨效率，防止后续煅烧损失；第一铝液经过惰性气体吹扫，不仅可以保护铝液表面不易生成氧化铝薄膜降低其流动性，还可以降低铝液中的含气量，防止后续铝铸件造成缺陷。另一方面，熔炼提铝的温度在650-800℃之间，最大化熔铝且防氧化，降低了铝烧损率，提高了第二铝液的回收率。

43.本技术中，在一些具体实施例中，压榨提铝具体是指采用市售或本领域常规的热铝渣压榨机对热态铝灰渣进行压榨提铝。

44.本技术中，在一些具体实施例中，第一熔炼提铝的具体过程为：将第一冷态铝渣块投掷到热回收设备内，再添加盐分离剂进行覆盖，经过热处理后得到铝液与热态盐渣，铝液经过垂直吹扫保护的方法流出；热处理的工艺参数包括：温度为650℃-800℃，时间50-300min。

45.本技术中，热态铝灰渣是指刚从铝熔炼炉扒出来，一般温度在600℃以上。

46.本技术中，第一热态盐渣是经过本方法所述进行第一熔炼提铝处理后的含盐热铝灰，温度在600℃以上。

47.本技术中，第一冷态铝渣块是指温度降低到100℃以下的铝灰渣。

48.作为本技术实施例的一种实施方式，所述压榨助剂包括金属硅粉、硅灰、氯化钾、石英砂、石油焦和硅锰中的至少一种。

49.本技术中，采用如金属硅粉、硅灰、氯化钾、石英砂、石油焦和硅锰等压榨助剂与热态铝灰渣进行混合，可提高压榨效率，防止后续煅烧损失，从而提高铝回收率。

50.作为本技术实施例的一种实施方式，所述热态铝灰渣和所述压榨助剂的质量比为(95～99.5):(0.5～5)。

51.本技术中，控制所述热态铝灰渣和所述压榨助剂的质量比为(95～99.5):(0.5～5)的作用是添加压榨助剂，提升铝液流动性，提高压榨效率，添加较少导致效率无明显提升，添加过多可能导致铝液杂质过多。

52.作为本技术实施例的一种实施方式，所述盐分离剂包括氯化盐。

53.作为本技术实施例的一种实施方式，所述氯化盐包括氯化钾、氯化钠、氯化镁、氯化锌和氯化钙中的至少一种；优选为氯化钠和氯化锌的复配物。

54.本技术中，采用如氯化钾、氯化钠、氯化镁、氯化锌和氯化钙等氯化盐作为盐分离剂的主要作用是提高金属铝的回收效率。具体来说，氯化钠能起到降低铝灰熔点；氯化锌能加速铝溶液颗粒的运动和增大铝灰液态铝相和熔盐渣相的界面张力等作用，由于铝和盐的相互不润湿且铝熔体密度大流动性好，汇聚于锅底部，盐分浮于上部，形成分离，并且覆盖在铝表面，还具有防止氧化的作用。

55.作为本技术实施例的一种实施方式，所述盐分离剂和所述冷态铝渣块的质量比为(1-～15):(85～99)。

56.本技术中，控制所述盐分离剂和所述冷态铝渣块的质量比为(1～15):(85～99)的作用是盐较少导致烧损严重，盐较多导致铝渣中含盐较高，分离造成的铝损失较多。

57.作为本技术实施例的一种实施方式，所述方法还包括：

58.将所述第一热态盐渣进行水冷，后盐渣解离，得到冷态灰渣；

59.将所述冷态灰渣进行第一筛分，得到第一筛上料和第一筛下料；

60.将所述第一筛下料进行研磨，后第二筛分，得到第二筛上料；

61.将所述第一筛上料、所述第二筛上料和盐分离剂进行混合，后压制成型，得到第二冷态铝渣成型料；

62.将所述第二冷态铝渣成型料进行第二熔炼提铝，得到第二热态盐渣和第三铝液；

63.其中，所述第二熔炼提铝的工艺参数包括：温度为650℃-800℃。

64.本技术中，冷态灰渣是指温度降低到100℃以下的铝灰渣。

65.本技术中，所述第一筛上料具体来说为冷态灰渣进行第一筛分后所得的粗铝粒；所述第二筛上料具体来说为第一筛下料进行研磨，后第二筛分，得到的细铝粒。

66.本技术中，将所述第一筛上料(粗铝粒)、所述第二筛上料(细铝粒)和盐分离剂进行混合，后压制成型，得到第二冷态铝渣成型料，再次进行第三段提铝，得到第三铝液；按照合理粒度级配进行压制成型有利于颗粒团结成型，减少颗粒之间的孔隙，降低比表面积，更能最大限度在后续熔炼环节减少铝的烧损，提高金属铝的回收效率，实现高效资源利用，本方法通过粗、细铝粒和盐分离剂进行不同比例配料成型后熔炼，可以形成闷烧的状态，也最大化隔绝氧气，防止氧化，降低铝的烧损率，从而进一步提高了铝的回收率。

67.本技术中，在一些具体实施例中，针对不同处理批次的铝灰渣，可将第一批次处理得到的第二冷态铝渣成型料加入到下一批次的第一熔炼提铝阶段，与第一冷态铝渣块一并进行第一熔炼提铝，节省耗能。

68.作为本技术实施例的一种实施方式，所述第一筛上料的粒径＞1mm；所述第二筛上料的粒径为1mm-0.1mm。

69.本技术中，按照合理粒度级配进行压制成型有利于颗粒团结成型，减少颗粒之间的孔隙，降低比表面积，更能最大限度在后续熔炼环节减少铝的烧损，提高金属铝的回收效

率，实现高效资源利用。

70.作为本技术实施例的一种实施方式，所述水冷的降温时间为3～8min，水冷后第一热态盐渣温度为100～150℃。

71.本技术中，在一些具体实施例中，所述水冷的降温时间为3～8min，水冷后第一热态盐渣温度为100～150℃，水冷后盐渣解离时间为10～30min。将所述第一热态盐渣进行水冷，后盐渣解离，得到冷态灰渣的具体过程可采用水冷-解离二段系统进行，所述水冷-解离二段系统主要设备为滚筒冷却机，冷却机由筒体、前辊圈、齿轮、挡辊、拖辊、小齿轮、出料部分、减速器、电机、铁链、冷却水等组成；工作原理过程为料进入冷却机筒体，随着圆筒转动，前半段向前移动的过程中直接和间接得到了载热体的给热，使热料得到冷却，并且伴随着转动带动铁链进行敲击进行解离，后半段经水槽冷却，然后输料端输出。

72.作为本技术实施例的一种实施方式，以质量份数计，所述第一筛上料、所述第二筛上料和所述盐分离剂的质量份比为(20～40):(30～60):(5～30)。

73.本技术中，通过粗、细铝粒和盐分离剂进行不同比例配料成型后熔炼，可以形成闷烧的状态，也最大化隔绝氧气，防止氧化，降低铝的烧损率，铝的烧损率(铝的烧损率的计算方式为：热态铝灰渣的金属铝含量减去盐渣和粗、细铝片里的金属铝含量，再除以热态铝灰渣的金属铝含量。)最低可达到0.31％，从而进一步提高了铝的回收率。

74.下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。下列实施例中未注明具体条件的实验方法，通常按照国家标准测定。若没有相应的国家标准，则按照通用的国际标准、常规条件、或按照制造厂商所建议的条件进行。

75.实施例1

76.本实施例提供一种从铝灰渣中低损回收金属铝的方法，工艺流程如图2所示，具体操作如下：

77.首先将热态铝灰渣与石油焦混合后通过压榨机进行压榨提铝，剩余铝渣块通过氮气水平低温吹扫得到冷态铝渣块，铝液通过氮气垂直吹扫保护经分流槽流出，进入铸模，实现铝锭的浇注；然后将冷态铝渣块和成球料投掷到热回收设备内，再添加盐分离剂进行覆盖，经过650℃热处理50min后得到铝液与热态盐渣，铝液采用氮气垂直吹扫保护经分流槽流出，进入铸模，实现铝锭的浇注；随后将热态盐渣通过水冷-解离二段系统，水冷降温时间为3min，水冷后盐渣温度达到100～150℃，解离时间为10min，经过解离后得到冷态灰渣；再将冷态灰渣筛分，筛上料为粗铝粒，筛下料进行球磨和筛分，得到细铝粒和细灰；最后将40％粗铝粒、55％细铝粒与5％盐分离剂配料压制成球，再返回熔炼提铝单元进行熔炼提铝。

78.本例的具体工艺参数及铝的回收结果如表1所示。

79.实施例2

80.将热态铝灰渣与金属硅粉混合后通过压榨机进行压榨提铝，剩余铝渣块通过氦气水平低温吹扫得到冷态铝渣块，铝液通过氦气垂直吹扫保护经分流槽流出，进入铸模，实现铝锭的浇注；然后将冷态铝渣块和成球料投掷到热回收设备内，再添加盐分离剂进行覆盖，经过800℃热处理300min后得到铝液与热态盐渣，铝液采用氦气垂直吹扫保护经分流槽流出，进入铸模，实现铝锭的浇注；随后将热态盐渣通过水冷-解离二段系统，水冷降温时间为

8min，水冷后盐渣温度达100～150℃，解离时间为30min，经过解离后得到冷态灰渣；再将冷态灰渣进行筛分，得到筛上料和筛下料，其中筛上料为粗铝粒留下待用，将筛下料再进行球磨和筛分，得到细铝粒和细灰；最后将40％粗铝粒、30％细铝粒与30％盐分离剂配料压制成球，再返回熔炼提铝单元进行熔炼提铝。

81.本例的具体工艺参数及铝的回收结果如表1所示。

82.实施例3

83.将热态铝灰渣与金属硅粉混合后通过压榨机进行压榨提铝，剩余铝渣块通过氩气水平低温吹扫得到冷态铝渣块，铝液通过氩气垂直吹扫保护经分流槽流出，进入铸模，实现铝锭的浇注；然后将冷态铝渣块和成球料投掷到热回收设备内，再添加盐分离剂进行覆盖，经过700℃热处理200min后得到铝液与热态盐渣，铝液采用氩气垂直吹扫保护经分流槽流出，进入铸模，实现铝锭的浇注；随后将热态盐渣通过水冷-解离二段系统，水冷降温时间为8min，水冷后盐渣温度达到100～150℃，解离时间为30min，经过解离后得到冷态灰渣；再将冷态灰渣进行筛分，得到筛上料和筛下料，其中筛上料为粗铝粒留下待用，将筛下料再进行球磨和筛分，得到细铝粒和细灰；最后将40％粗铝粒、30％细铝粒与30％盐分离剂配料压制成球，然后再返回熔炼提铝单元。

84.本例的具体工艺参数及铝的回收结果如表1所示。

85.实施例4

86.将热态铝灰渣与氯化钾粉混合后通过压榨机进行压榨提铝，剩余铝渣块通过氩气水平低温吹扫得到冷态铝渣块，铝液通过氩气垂直吹扫保护经分流槽流出，进入铸模，实现铝锭的浇注；然后将冷态铝渣块和成球料投掷到热回收设备内，再添加盐分离剂进行覆盖，经过700℃热处理200min后得到铝液与热态盐渣，铝液采用氩气垂直吹扫保护经分流槽流出，进入铸模，实现铝锭的浇注；随后将热态盐渣通过水冷-解离二段系统，水冷降温时间为5min，水冷后盐渣温度达到100～150℃，解离时间为20min，经过解离后得到冷态灰渣；再将冷态灰渣进行筛分，得到筛上料和筛下料，其中筛上料为粗铝粒留下待用，将筛下料再进行球磨和筛分，得到细铝粒和细灰；最后将20％粗铝粒、60％细铝粒与10％盐分离剂配料压制成块，然后再返回熔炼提铝单元。

87.本例的具体工艺参数及铝的回收结果如表1所示。

88.实施例5

89.将热态铝灰渣与石英砂粉混合后通过压榨机进行压榨提铝，剩余铝渣块通过氦气水平低温吹扫得到冷态铝渣块，铝液通过氩气垂直吹扫保护经分流槽流出，进入铸模，实现铝锭的浇注；然后将冷态铝渣块和成球料投掷到热回收设备内，再添加盐分离剂进行覆盖，经过650℃热处理100min后得到铝液与热态盐渣，铝液采用氩气垂直吹扫保护经分流槽流出，进入铸模，实现铝锭的浇注；随后将热态盐渣通过水冷-解离二段系统，水冷降温时间为3min，水冷后盐渣温度达到100～150℃，解离时间为10min，经过解离后得到冷态灰渣；再将冷态灰渣进行筛分，得到筛上料和筛下料，其中筛上料为粗铝粒留下待用，将筛下料再进行球磨和筛分，得到细铝粒和细灰；最后将40％粗铝粒、55％细铝粒与5％盐分离剂配料压制成球，然后再返回熔炼提铝单元。

90.本例的具体工艺参数及铝的回收结果如表1所示。

91.实施例6

92.将热态铝灰渣与硅锰混合后通过压榨机进行压榨提铝，剩余铝渣块通过氩气水平低温吹扫得到冷态铝渣块，铝液通过氩气垂直吹扫保护经分流槽流出，进入铸模，实现铝锭的浇注；然后将冷态铝渣块和成球料投掷到热回收设备内，再添加盐分离剂进行覆盖，经过800℃热处理300min后得到铝液与热态盐渣，铝液采用氩气垂直吹扫保护经分流槽流出，进入铸模，实现铝锭的浇注；随后将热态盐渣通过水冷-解离二段系统，水冷降温时间为7min，水冷后盐渣温度达到100～150℃，解离时间为25min，经过解离后得到冷态灰渣；再将冷态灰渣进行筛分，得到筛上料和筛下料，其中筛上料为粗铝粒留下待用，将筛下料再进行球磨和筛分，得到细铝粒和细灰；最后将30％粗铝粒、40％细铝粒与30％盐分离剂配料压制成块，然后再返回熔炼提铝单元。

93.本例的具体工艺参数及铝的回收结果如表1所示。

94.实施例7

95.将热态铝灰渣与金属硅粉混合后通过压榨机进行压榨提铝，剩余铝渣块通过氩气水平低温吹扫得到冷态铝渣块，铝液通过氩气垂直吹扫保护经分流槽流出，进入铸模，实现铝锭的浇注；然后将冷态铝渣块和成球料投掷到热回收设备内，再添加盐分离剂进行覆盖，经过750℃热处理200min后得到铝液与热态盐渣，铝液采用氩气垂直吹扫保护经分流槽流出，进入铸模，实现铝锭的浇注；随后将热态盐渣通过水冷-解离二段系统，水冷降温时间为6min，水冷后盐渣温度达到100～150℃，解离时间为30min，经过解离后得到冷态灰渣；再将冷态灰渣进行筛分，得到筛上料和筛下料，其中筛上料为粗铝粒留下待用，将筛下料再进行球磨和筛分，得到细铝粒和细灰；最后将40％粗铝粒、30％细铝粒与30％盐分离剂配料压制成球，然后再返回熔炼提铝单元。

96.本例的具体工艺参数及铝的回收结果如表1所示。

97.对比例1

98.本对比例与实施例7的区别在于压榨提铝单元不添加助剂，其余步骤均与实施例7相同。由于在压榨过程中不添加助剂，流动性变差，导致铝液分离不彻底，造成铝回收率降低7％左右。

99.本例的具体工艺参数及铝的回收结果如表1所示。

100.对比例2

101.本对比例与实施例2的区别在于吹扫气体为空气，其余步骤均与实施例7相同。空气中的氧气会和高温金属铝反应，造成金属铝的损失。

102.本例的具体工艺参数及铝的回收结果如表1所示。

103.对比例3

104.本对比例与实施例7的区别在于热处理温度为600℃，其余步骤均与实施例7相同。由于温度较低，所以铝烧损率较低，但是铝的回收铝降低，造成资源浪费。

105.本例的具体工艺参数及铝的回收结果如表1所示。

106.对比例4

107.本对比例与实施例7的区别在于热处理温度为800℃，其余步骤均与实施例7相同。由于温度较高，所以铝烧损率较高，仍然造成资源浪费。

108.本例的具体工艺参数及铝的回收结果如表1所示。

109.对比例5

110.本对比例与实施例7的区别在于不进行水冷降温过程，其余步骤均与实施例7相同。由于水冷降温时间不充分，铝和盐渣容易嵌在一起不易筛分，导致铝回收率降低。

111.本例的具体工艺参数及铝的回收结果如表1所示。

112.对比例6

113.本对比例与实施例7的区别在于不进行解离过程，其余步骤均与实施例7相同。由于解离时间不充分，铝和盐渣不易筛分，导致铝回收率降低。

114.本例的具体工艺参数及铝的回收结果如表1所示。

115.对比例7

116.本对比例与实施例7的区别在于将40％粗铝粒、55％细铝粒与5％盐分离剂配料压制成球，其余步骤均与实施例7相同。由于盐分离剂较少，会造成熔炼过程中，铝烧损严重，同样影响铝的回收。

117.本例的具体工艺参数及铝的回收结果如表1所示。

118.本例的具体工艺参数及铝的回收结果如表1所示。

119.对比例8

120.本对比例与实施例7的区别在于将配料压制成块，其余步骤均与实施例7相同。由于块状比表面积大于球状，在熔炼过程中，铝接触氧气较多，所以造成烧损较高。

121.本例的具体工艺参数及铝的回收结果如表1所示。

122.表1各例的工艺参数及铝回收结果对比

123.[0124][0125]

从对比例1可知，在压榨提铝单元过程中不添加助剂会影响铝液的流动性，从而会影响压榨提铝过程中分离出的铝液质量，使部分铝液残留在渣块中，在后续熔炼过程中需要相应添加大量的盐分防止被氧化，造成大量烧损。但是，加入大量的盐分，给后续的筛分球磨及配料成型熔炼提铝增加负反馈，会影响铝的回收率。

[0126]

从实施例1和对比例2可知，氮气或空气进行吹扫，会导致氮气或氧气与高温的铝反应，从而降低铝的回收，因此惰性气体保护从氩气和氦气进行选择，由于氩气相较于氦气廉价，所以优选用氩气进行惰性保护。

[0127]

从对比例3和4可知，热处理温度较低时，未能达到铝的熔点，造成铝不能完全变成铝液进行分离出来，造成铝资源的浪费；热处理温度较高时，容易和氧气发生反应，造成氧化，从而造成铝资源的浪费。

[0128]

从对比例5和6可知，水冷即是急冷，目的是铝水在转化成铝粒过程中与空气接触氧化的过程，让铝液滴快速凝固团聚成铝颗粒，所以冷却时间是关键因素，然后解离工艺的目的是让铝颗粒进一步与铝灰分离，减少粘附，以有利于筛分铝颗粒和铝灰，因此水冷和解离时间不充分，易造成盐渣和铝嵌在一起，后续筛分球磨同样不容易分选彻底，影响铝回收率造成铝资源浪费。

[0129]

从对比例7和8可知，配料比例过程中，盐分离剂较多，烧损较少。配料成型为球状会降低其比表面积，可以避免氧气与铝大面积接触，所以压制成球可以减少其烧损率。

[0130]

综上所述，本发明提供的一种从铝灰渣中回收金属铝的方法，具体为一种从铝灰渣中低损回收金属铝的方法，至少具有下述有益效果：

[0131]

(1)铝液经过惰性气体吹扫，一方面可以保护铝液表面不易生成氧化铝薄膜降低其流动性，另一方面可以降低铝液中的含气量，防止后续铝铸件造成缺陷。热态渣经过低温惰性气体吹扫，一方面可以保护热态渣中的铝被氧化，另一方面快速低温冷却可为后续盐和铝快速解离提供基础；

[0132]

(2)快速水冷有利于热态盐渣中的铝液在转化成铝粒过程中减少与空气的接触时间，促进铝液滴快速凝固团聚成铝颗粒；解离有利于铝颗粒进一步与盐渣分离，减少粘附，

高效筛分铝颗粒和盐渣，因此精确控制好水冷和解离时间，铝的最大回收率可达到99.56％；

[0133]

(3)粗、细铝粒和盐分离剂按照合理粒度级配进行压制成型有利于颗粒团结成型，减少颗粒之间的孔隙，降低比表面积，更能最大限度在熔炼环节减少铝的烧损，提高金属铝的回收效率，实现高效资源利用，本方法通过粗、细铝粒和盐分离剂进行不同比例配料成型后熔炼，铝的烧损率最低可达到0.31％；

[0134]

(4)处理过程中实现部分盐分离剂的循环利用。

[0135]

应该理解，在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。

[0136]

需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者任何其他变体意在涵盖非排他性地包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。另外，本文中出现的术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，a和/或b，可以表示：单独存在a，同时存在a和b，单独存在b这三种情况。

[0137]

以上所述仅是本发明的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。技术特征：

1.一种从铝灰渣中回收金属铝的方法，其特征在于，所述方法包括：将热态铝灰渣与压榨助剂进行混合，得到第一混合料；将所述第一混合料进行压榨提铝，后于惰性气体吹扫氛围下，得到第一冷态铝渣块和第一铝液；将盐分离剂覆盖于所述第一冷态铝渣块表面进行第一熔炼提铝，得到第一热态盐渣和第二铝液；其中，所述第一熔炼提铝的工艺参数包括：温度为650℃-800℃。2.根据权利要求1所述的从铝灰渣中回收金属铝的方法，其特征在于，所述压榨助剂包括金属硅粉、硅灰、氯化钾、石英砂、石油焦和硅锰中的至少一种。3.根据权利要求1所述的从铝灰渣中回收金属铝的方法，其特征在于，所述热态铝灰渣和所述压榨助剂的质量比为(95～99.5):(0.5～5)。4.根据权利要求1所述的从铝灰渣中回收金属铝的方法，其特征在于，所述盐分离剂包括氯化盐。5.根据权利要求4所述的从铝灰渣中回收金属铝的方法，其特征在于，所述氯化盐包括氯化钾、氯化钠、氯化镁、氯化锌和氯化钙中的至少一种。6.根据权利要求1所述的从铝灰渣中回收金属铝的方法，其特征在于，所述盐分离剂和所述冷态铝渣块的质量比为(1～15):(85～99)。7.根据权利要求1～6任一项所述的从铝灰渣中回收金属铝的方法，其特征在于，所述方法还包括：将所述第一热态盐渣进行水冷，后盐渣解离，得到冷态灰渣；将所述冷态灰渣进行第一筛分，得到第一筛上料和第一筛下料；将所述第一筛下料进行研磨，后第二筛分，得到第二筛上料；将所述第一筛上料、所述第二筛上料和盐分离剂进行混合，后压制成型，得到第二冷态铝渣成型料；将所述第二冷态铝渣成型料进行第二熔炼提铝，得到第二热态盐渣和第三铝液；其中，所述第二熔炼提铝的工艺参数包括：温度为650℃-800℃。8.根据权利要求7所述的从铝灰渣中回收金属铝的方法，其特征在于，所述第一筛上料的粒径＞1mm；所述第二筛上料的粒径为1mm-0.1mm。9.根据权利要求7所述的从铝灰渣中回收金属铝的方法，其特征在于，所述水冷的降温时间为3～8min，水冷后第一热态盐渣温度为100～150℃。10.根据权利要求7所述的从铝灰渣中回收金属铝的方法，其特征在于，以质量份数计，所述所述第一筛上料、所述第二筛上料和所述盐分离剂的质量份比为(20～40):(30～60):(5～30)。

技术总结

本发明提供了一种从铝灰渣中回收金属铝的方法，属于铝工业固体废弃物综合利用技术领域，所述方法包括：将热态铝灰渣与压榨助剂进行混合，得到第一混合料；将所述第一混合料进行压榨提铝，后于惰性气体吹扫氛围下，得到第一冷态铝渣块和第一铝液；将盐分离剂覆盖于所述第一冷态铝渣块表面进行第一熔炼提铝，得到第一热态盐渣和第二铝液；其中，所述第一熔炼提铝的工艺参数包括：温度为650℃-800℃。该方法包括压榨提铝和熔炼提铝，通过避免铝被氧化，降低了铝的烧损率，得到多段回收铝液，从而大大提高了从铝灰渣中回收金属铝的回收率。大大提高了从铝灰渣中回收金属铝的回收率。大大提高了从铝灰渣中回收金属铝的回收率。

技术研发人员：康泽双 刘中凯 田野 闫琨 李花霞 张延利 张永臣 张腾飞 许罡正 曹瑞雪 和新忠 胡秋云

受保护的技术使用者：中国铝业股份有限公司

技术研发日：2022.07.08

技术公布日：2022/9/15