鋁灰資源化綜合利用研究進(jìn)展

黃花娥

摘要：鋁灰主要是鋁在煉制過程中產(chǎn)生的一種污染物，它的成分構(gòu)成較為復(fù)雜，絕大多數(shù)的鋁灰中都含有金屬鋁、氧化鋁等成分。對(duì)鋁灰開展綜合利用有利于減輕其對(duì)環(huán)境造成的污染，有時(shí)甚至能夠帶來一定的經(jīng)濟(jì)效益。對(duì)鋁灰這類污染廢棄物進(jìn)行妥善處理對(duì)社會(huì)、對(duì)人類都有著至關(guān)重要的意義。本文主要對(duì)鋁灰的資源化利用進(jìn)行了簡(jiǎn)要的介紹，展望了鋁灰資源化綜合開發(fā)的研究前景。

關(guān)鍵詞：鋁灰資源化;綜合利用;研究分析

前言

隨著我國制造行業(yè)突飛猛進(jìn)的發(fā)展，電解鋁工業(yè)也取得了不小的進(jìn)步。我國的鋁產(chǎn)量已經(jīng)連續(xù)居于世界首位。然而電解鋁的過程中會(huì)產(chǎn)生鋁灰這一副產(chǎn)品，危害了生態(tài)環(huán)境，還在一定程度上對(duì)人的身體健康產(chǎn)生不利的影響。對(duì)鋁灰進(jìn)行資源的綜合化利用不僅能夠降低廢渣的處置成本，還能夠進(jìn)化生態(tài)環(huán)境。鋁灰雖然為廢棄殘?jiān)?，但是其中有價(jià)值的元素較多，因此，鋁灰的資源綜合化利用有著十分重要的意義。

一、鋁灰資源化的綜合利用技術(shù)

1.1目前常用的從鋁灰中回收鋁的方法

炒灰回收法是一種回收率較高的回收鋁的方法，其主要是在鐵鍋中加入鋁灰和一些溶劑，從外部進(jìn)行高溫加熱，有人工進(jìn)行一系列的翻炒。在翻炒完成之后，含有鋁元素的物質(zhì)會(huì)聚集在鐵鍋的底部。但是這種方法也有著其不可避免的缺點(diǎn)，如人工成本投入較大、成本環(huán)境差等缺點(diǎn)。

傾動(dòng)回轉(zhuǎn)爐處理法作為回收鋁的一種重要方法，其主要原理是將一些鹽溶劑加入爐中，借此去熔化鋁。把鋁灰與熔鹽充分混合，在進(jìn)行高溫加熱的同時(shí)攪動(dòng)混合物，金屬鋁就會(huì)自然而然的落到爐底。這種回收鋁的方法整體操作過程比較簡(jiǎn)單，但是對(duì)設(shè)備要求較高，在極度高溫的條件下設(shè)備容易出現(xiàn)故障，進(jìn)行鋁回收的量比較小。

MRM處理鋁灰的方法主要是與攪拌設(shè)備相互配合，把鋁灰放入熔爐中，再在此基礎(chǔ)上加入一定量的溶劑，同時(shí)保證爐內(nèi)有一定的溫度，經(jīng)過一段時(shí)間后金屬鋁就會(huì)熔化，存在于爐的底部。然后操作人員再把剩余的鋁灰進(jìn)行再次篩選，進(jìn)而提高鋁的回收率。這種方法鋁的回收率較高，損失的鋁較少，且整個(gè)操作過程花費(fèi)的時(shí)間較少。

等離子體速溶法與其他幾種方法略有不同，它主要是利用電流去煉制鋁灰，一般不會(huì)使用鹽溶劑，但是需要借助二氧化碳等氣體。

壓榨回收法有著成本低的優(yōu)點(diǎn)，其主要是把熱鋁渣放在設(shè)備上部，對(duì)鋁渣施加靜壓或者動(dòng)壓，提取出鋁渣中的鋁。這個(gè)方法的自動(dòng)化程度較高，但是我國的企業(yè)對(duì)這種方法的使用并不廣泛，且購買這類設(shè)備的投資較大，因此其發(fā)展較慢。

重選法主要是借助水，利用密度分離鋁灰中的金屬鋁。這種方法理論研究較為豐富，但是實(shí)際操作上仍然存在較大的不足，實(shí)際使用并不廣泛。

1.2鋁灰處理的相關(guān)技術(shù)分析

三氧化鋁作為鋁灰的關(guān)鍵成分，所以對(duì)鋁灰進(jìn)行處理，主要是對(duì)鋁灰中的三氧化鋁進(jìn)行處理操作。

如果在回收鋁的過程中，不添加燃料，只是利用離心原理回收鋁，那么鋁的回收率只有七成。如果把提取鋁的設(shè)備與熔爐直接相連，使用燃料，這種方法的缺點(diǎn)是燃料損耗多，嚴(yán)重污染了生態(tài)環(huán)境。

通過制備陶瓷清水磚的方式去處理并利用鋁灰，這種方法主要是在鋁灰中加入一些黏土和石英，將其制備成一定的形狀之后，再放入爐中燒制，研制出一種品質(zhì)較好的陶瓷清水磚。這樣研制出的磚強(qiáng)度高，不僅對(duì)廢棄的鋁灰進(jìn)行了再次利用，而且還降低了制磚的成本花費(fèi)。

把鋁灰與粉煤灰結(jié)合應(yīng)用是鋁灰資源化綜合應(yīng)用的又一方式。把鋁灰、粉煤灰和碳黑摻和起來可以制備一種新型的粉末，該粉末有著良好的化學(xué)穩(wěn)定性，但是這一合成過程成本較高，難以推廣使用。

生產(chǎn)燒結(jié)材料是二次利用鋁灰的一個(gè)重要方式。生產(chǎn)出的燒結(jié)材料強(qiáng)度高，透氣性好，可以被廣泛的應(yīng)用到農(nóng)業(yè)當(dāng)中。

鋁灰的資源化應(yīng)用可以被合成聚合氯化鋁，用水洗對(duì)鋁灰進(jìn)行一系列的預(yù)處理，使鋁灰中氧化鋁的含量變?yōu)?0%左右。然后再在反應(yīng)器中加入一些酸，加熱升溫，之后再加入鋁灰，對(duì)混合物進(jìn)行充分的攪拌，控制好溶液的PH，持續(xù)幾個(gè)小時(shí)之后，就可以制得聚合氯化鋁。這種方法雖然操作起來比較簡(jiǎn)單，但是該過程中加入的酸溶液易對(duì)設(shè)備造成腐蝕。

采用生產(chǎn)吸附法對(duì)鋁灰廢渣進(jìn)行處理，主要是在含有吸附劑的設(shè)備之內(nèi)，借助苯酚實(shí)現(xiàn)吸附劑的制備。這種方法制備的吸附劑吸附性能較好，有時(shí)可以替代活性炭吸附，在制備時(shí)一般需要操作人員控制好pH值，以使吸附劑可以發(fā)揮良好的功效。

二、鋁灰綜合利用研究前景

鋁灰資源化的綜合利用發(fā)展前景較為良好。對(duì)于鋁灰的初步回收來說，主要是將其中的金屬鋁進(jìn)行提煉回收，盡量減少鋁的浪費(fèi)，對(duì)于二次鋁灰的綜合利用來說，其利用價(jià)值更為豐富，不僅可以用來回收鋁，還能夠生產(chǎn)其他的聚合物。例如，一些企業(yè)利用二次鋁灰生產(chǎn)油墨或者制備吸附劑。就目前鋁灰綜合利用的發(fā)展?fàn)顩r來說，我國對(duì)于二次鋁灰的利用率較低，很難將二次鋁灰的利用實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展，且進(jìn)行回收利用的成本較高，對(duì)于廢料中的一些元素難以進(jìn)行妥善的處理，有時(shí)會(huì)產(chǎn)生有毒有害氣體，污染環(huán)境，危害人們身體健康。對(duì)于從事鋁生產(chǎn)的相關(guān)企業(yè)來說，應(yīng)該重視鋁灰的綜合利用，投入專業(yè)人員和資金研發(fā)一種回收利用流程較為簡(jiǎn)單，對(duì)環(huán)境污染較小且處理鋁灰成本較低的一項(xiàng)新工藝，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)鋁灰的無害化處理，給國家和社會(huì)都帶來良好的經(jīng)濟(jì)效益。

近幾年來，國內(nèi)不少的研究團(tuán)隊(duì)對(duì)鋁灰的回收利用進(jìn)行了一系列的探索。大部分都是以鋁灰作為制備某種產(chǎn)物的原料。通過升溫或加壓的方式，將鋁灰中有用的物質(zhì)分離出來，再進(jìn)行一系列的處理，以此實(shí)現(xiàn)鋁灰的資源化利用。對(duì)鋁灰這種廢棄殘?jiān)M(jìn)行是資源化綜合處理，一方面可以避免鋁灰中有用元素的浪費(fèi)，減少了鋁灰對(duì)于環(huán)境的污染。另一方面還能夠推動(dòng)我國鋁灰處理技術(shù)的升級(jí)發(fā)展，提升鋁冶煉行業(yè)的整體技術(shù)水平，實(shí)現(xiàn)資源的合理化配置。對(duì)鋁灰進(jìn)行綜合利用還可以研究者研究出一些更為先進(jìn)的物質(zhì)材料，鋁灰的資源化綜合利用技術(shù)越來越得到國家的重視，因此加強(qiáng)對(duì)鋁灰回收利用的研究，不僅可以實(shí)現(xiàn)企業(yè)自身的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展，更為我國冶煉行業(yè)整體水平的提升做出一份貢獻(xiàn)。

結(jié)束語

對(duì)鋁灰進(jìn)行綜合利用，不僅可以減少資源的浪費(fèi)，還能夠極大的改善我國的環(huán)境污染問題，在一定程度上減少了鋁灰對(duì)于生態(tài)環(huán)境的破壞。企業(yè)開展鋁灰的回收利用工作，對(duì)鋁灰中的一些有用元素進(jìn)行充分的回收，減少了原料的浪費(fèi)，可以給企業(yè)帶來良好的經(jīng)濟(jì)效益。鋁灰的資源化綜合利用，在一定程度上還可以幫助企業(yè)研發(fā)新的技術(shù)，有利于企業(yè)整體技術(shù)水平的提高，更有利于推動(dòng)我國冶煉行業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。綜合利用技術(shù)的持續(xù)研發(fā)，很好的落實(shí)了我國可持續(xù)發(fā)展的政策，還能夠緩解環(huán)境污染問題，如果只是重視鋁的冶煉過程，而對(duì)鋁灰不加以治理，那么就會(huì)減慢我國冶煉工業(yè)進(jìn)步的腳步。將鋁灰變廢為寶，綜合利用，充分利用鋁灰研制新產(chǎn)品，全面貫徹經(jīng)濟(jì)循環(huán)發(fā)展的理念。

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