[发明专利]熔盐电解法转化氮化铝的方法、铝灰、铝渣灰回收处理方法及电解槽

说明书

本发明涉及熔盐电解法转化氮化铝的方法、铝灰、铝渣灰回收处理方法及电解槽。所述熔盐电解法转化氮化铝的方法，包括以下步骤：1)将氮化铝混合氧化铝制备成电解预处理物，所述电解预处理物含有55‑65％的氧化铝和35‑45％的氮化铝，并且电解预处理物过20‑30目筛；2)在熔盐电解法中的阳极炭块上方依次铺设堵缝料、电解预处理物和氧化铝；熔盐电解法中电解质是含有氧化铝和氟化物的熔盐；3)在电解温度940‑960℃的范围内进行熔盐电解。本发明方法及电解槽可以有效且便宜的处理氮化铝或含有氮化铝的杂质，并且处理成本较低。

技术领域

本发明涉及氮化铝再生利用领域，具体涉及熔盐电解法转化氮化铝的方法、铝灰、铝渣灰回收处理方法及电解槽。

背景技术

氮化铝属原子晶体，最高可稳定到2200℃，其除人工固定技术合成外，还常常作为加工副产物出现在某些金属加工的生产过程中，例如电解铝或铝加工产业上，所产生的杂质也即铝渣灰，从铝渣灰中分离出绝大部分金属铝或铝合金颗粒后剩余的铝渣灰粒度很小，简称为铝灰，铝灰除含有大量氧化铝外，还含部分氮化铝、氟化物等成分。

现代生产工艺中通常希望能获得原子或元素级别的绿色工艺处理模式，即在生产过程中，有利用价值的原子或元素最好是能完全成为有用的物品，而不是落入杂质中被浪费掉。例如前述所述的氮化铝、含有氮化铝的杂质等，其中的铝元素通常是希望能以金属成分被回收利用，或是以其他有用物的形式被回收利用。除人工特定需求合成出的氮化铝外，部分多余的氮化铝以及以杂质形式出现的含有氮化铝的产物而言，如何有效且便宜的处理此类产物，则成为对氮化铝或含有氮化铝的杂质的回收处理的难题之一。以其中的铝渣灰和铝灰为例，国内电解铝及铝加工行业每年都会产生数十万吨铝渣灰或铝灰，多年来，电解铝行业希望将含有大量氧化铝的铝渣灰或铝灰返回铝电解生产过程用作原料，但由于其中氮化铝的存在，一直没有更为有效且便宜的工艺处理方法，大多只能被迫将铝渣灰或铝灰外卖，另外，随着国家对固体危险废物管理加强，包括铝渣灰或铝灰，不允许按照一般货物外卖处理，然而有运输、处置资质的企业极少，导致处理成本极高。

发明内容

本发明提供一种熔盐电解法转化氮化铝的方法、铝灰、铝渣灰回收处理方法及电解槽，其可以有效且便宜的处理氮化铝或含有氮化铝的杂质，并且处理成本较低。

为解决以上技术问题，本发明提供第一方面的技术方案，即熔盐电解法转化氮化铝的方法，包括以下步骤：

1)将氮化铝混合氧化铝制备成电解预处理物，所述电解预处理物含有55-65％的氧化铝和35-45％的氮化铝，并且电解预处理物过20-30目筛；

2)在熔盐电解法中的阳极炭块上方依次铺设堵缝料、电解预处理物和氧化铝；熔盐电解法中电解质是含有氧化铝和氟化物的熔盐；

3)在电解温度940-960℃的范围内进行熔盐电解。

本申请还提供第二方面的技术方案，即铝灰回收处理方法，包括以下步骤：

1)将铝灰混合氧化铝或氮化铝制备成电解预处理物，所述电解预处理物含有55-60％的氧化铝、35-40％的氮化铝、其余是氟化物，并且电解预处理物过20-30目筛；

2)在熔盐电解法中的阳极炭块上方依次铺设堵缝料、电解预处理物和氧化铝；熔盐电解法中电解质是含有氧化铝和氟化物的熔盐；

3)在电解温度940-960℃的范围内进行熔盐电解。

本申请还提供第三方面的技术方案，即铝渣灰回收处理方法，包括以下步骤：

1)分离出铝渣灰中的金属铝或铝合金颗粒，剩余的即为铝灰；将铝灰混合氧化铝或氮化铝制备成电解预处理物，所述电解预处理物含有55-60％的氧化铝、35-40％的氮化铝、其余是氟化物，并且电解预处理物过20-30目筛；