[发明专利]铝灰资源化处理系统及处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及电解铝生产过程中的固废处理技术领域，具体涉及一种铝灰资源化处理系统及处理方法。

背景技术

电解铝属于重要的轻有色金属工业，铝作为重要的基础工业原材料，在国民经济中占据非常重要的地位。铝是通过霍尔-埃鲁冰晶石-氧化铝融盐电解方法得到的，即以冰晶石为主的氟化盐作为熔剂，氧化铝为熔质组成多相电解质体系，以碳素体作为阳极，铝液作为阴极，通入强大的直流电后，在950℃～970℃下，在电解槽内的两极上进行电化学反应。铝液在熔铸炉熔炼的时候会生成一种浮渣，主要来源于熔炼过程中漂浮于铝熔体表面的不熔夹杂物、添加剂以及与添加剂进行物理、化学反应产生的物质，呈松散的灰渣状，被称为铝灰。这一过程中产生的铝灰通常含有50%以上的金属铝，被称为高铝铝灰；高铝铝灰中不适合回收的部分以及回收过程中所产生铝渣称为低铝铝灰，低铝铝灰中金属铝的含量约占12%～20% 。铝灰虽然是一种浮渣，却对熔炼过程有着重要的作用，主要是吸附来自电解铝液中的氧化铝、氟化盐等杂质，同时铝灰还能起到保护铝熔体，防止铝氧化等作用。但过厚的铝灰会阻碍热的传导，不利于熔炼，所以，熔炼时铝灰要从熔炉定时地扒出。

每生产和铸造一吨铝，大约产生20～30kg的铝灰，2013年我国原铝产量达2000万吨，约占全球总产量的45%，产生铝灰排放量约20万吨。将金属铝从铝灰中提取出来，能够实现铝灰的资源化回收利用，减少环境污染。目前常用的从铝灰中提取金属铝的方法主要有压榨法、回转炉法、冷灰粉碎分离法、人工炒灰等，这些方法能够将铝灰中一部分金属铝回收，但是回收率较低、金属铝浪费大，且其剩余的铝灰还要经过其他方法进行处理，整个处理过程时间长、工艺复杂，需要大量人工，对环境也有一定的破坏性影响。因此，研究一种高效、节能、环保的铝灰资源化处理工艺是极有必要的。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种回收利用率高、操作简便且节能环保的铝灰资源化处理系统及处理方法。

为解决上述技术问题，本发明铝灰资源化处理系统包括铝灰分离单元、配料单元、成型单元和烘焙单元，所述配料单元包括低铝铝灰料仓、粘结剂料仓和搅拌料仓，在所述低铝铝灰料仓、粘结剂料仓和搅拌料仓上均设置有称重装置和放料阀，所述低铝铝灰料仓和粘结剂料仓的出料口分别与所述搅拌料仓的进料口对应连通，在所述搅拌料仓内设置有搅拌装置；

所述铝灰分离单元包括热铝灰分离机和送料机构，所述热铝灰分离机的排灰口通过所述送料机构与所述低铝铝灰料仓连通；

所述成型单元包括上料机构、压制脱模机构和输送机构，所述上料机构的进料端与所述搅拌料仓的出料口对应连通、出料端与所述压制脱模机构的进料口对应连通，所述压制脱模机构通过所述输送机构与所述烘焙单元对应相连。

优选的，该系统还包括除尘单元，所述除尘单元包括除尘器、引风机和放料螺旋，在所述热铝灰分离机、低铝铝灰料仓、粘结剂料仓、搅拌料仓和压制脱模机构的上方分别设有吸尘罩，所述除尘器的吸尘管路分别与所述吸尘罩相连接，所述引风机设置于所述除尘器的净气出口处，所述放料螺旋设置于所述除尘器的粉尘排放口。

优选的，所述除尘器为低压脉冲长袋除尘器。

优选的，所述烘焙单元为烘焙炉。

优选的，所述铝灰资源化处理系统还包括PLC控制器，所述PLC控制器的输入端分别与所述低铝铝灰料仓、粘结剂料仓和搅拌料仓上的称重装置相连接，其输出端分别与所述低铝铝灰料仓、粘结剂料仓和搅拌料仓的放料阀相连接。

采用上述铝灰资源化处理系统的有益效果在于，能够实现铝灰的一体化处理，简化铝灰的处理过程，操作简便、节能环保；生产过程清洁，不产生废水、废气、废渣等二次污染物，解决了铝灰的无害化处理难题；由低铝铝灰制造的阳极钢爪保护环返回电解槽使用时，不仅有利于延长阳极钢爪的更换周期，同时可以减少电解槽的氧化铝用量；能够实现资源的循环利用，让低铝铝灰“变废为宝”，进一步降低电解铝产业的生产成本。

本发明铝灰资源化处理方法，包括下列步骤：

（1）将从熔铸炉中清理出的热铝灰加入到所述铝灰资源化处理系统中的热铝灰分离机中，得到分离出的金属铝和低铝铝灰，所得的低铝铝灰输送至所述低铝铝灰料仓；

（2）开启所述低铝铝灰料仓与所述粘结剂料仓的放料阀，将低铝铝灰与粘结剂按10:1～10:2的质量比加入到所述搅拌料仓内，混合搅拌均匀；