[发明专利]制备铝硅合金的方法

说明书

本发明公开了一种制备铝硅合金的方法，该方法包括：(1)将煤矸石进行酸浸处理，以便得到酸浸煤矸石和含铁酸浸后液；(2)将所述酸浸煤矸石进行烘干处理，以便得到干燥酸浸煤矸石；(3)将所述干燥酸浸煤矸石与铝灰和还原剂混合，以便得到混合物料；(4)将所述混合物料进行冶炼处理，以便得到铝硅合金。该方法实现了煤矸石和铝灰两种固废的资源化利用，且无需另外配加硅石即可得到铝硅合金。

技术领域

本发明属于冶金领域，具体而言，本发明涉及制备铝硅合金的方法。

背景技术

煤矸石是煤炭的一种共伴生矿物，产生于煤炭的开采和洗选加工过程。其热值一般低于6.3MJ/kg，含有Al2O3、SiO2、碳酸铁等无机灰分，且无机灰分的总含量达到煤矸石总量的60％～95％，目前，煤矸石因难以利用而成为一种工业固体废弃物。

工业废弃物铝灰是一种以含铝废料和回收的废旧铝制品为原料生产铝材过程中产生的废渣，其外观是一种银灰色粉状物，其主要成分为二氧化硅和三氧化二铝。

目前，还没有综合处理煤矸石和铝灰的技术。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种制备铝硅合金的方法。该方法实现了煤矸石和铝灰两种固废的资源化利用，且无需另外配加硅石即可得到铝硅合金。

在本发明的一个方面，本发明提出了一种制备铝硅合金的方法，根据本发明的实施例，该方法包括：

(1)将煤矸石进行酸浸处理，以便得到酸浸煤矸石和含铁酸浸后液；

(2)将所述酸浸煤矸石进行烘干处理，以便得到干燥酸浸煤矸石；

(3)将所述干燥酸浸煤矸石与铝灰和还原剂混合，以便得到混合物料；

(4)将所述混合物料进行冶炼处理，以便得到铝硅合金。

根据本发明实施例的制备铝硅合金的方法，因煤矸石中的铁主要以碳酸盐形式存在，通过将煤矸石进行酸浸，煤矸石中的铁很容易与酸进行反应，生成可溶性铁盐，经进一步过滤可将煤矸石中的铁除去，然后将所得到的酸浸煤矸石经烘干后与铝灰和还原剂混合，在冶炼过程中，混合物料中的二氧化硅、氧化铝和碳发生反应，得到铝硅合金。由此，采用该方法可以实现煤矸石和铝灰两种固废的资源化利用，且无需另外配加硅石即可得到铝硅合金。

另外，根据本发明上述实施例的制备铝硅合金的方法还可以具有如下附加的技术特征：

在本发明的一些实施例中，在步骤(1)中，所述煤矸石中氧化铝与二氧化硅的摩尔比不小于0.19，TFe含量不大于3wt％。由此，有利于实现煤矸石中硅和铝的回收利用。

在本发明的一些实施例中，在步骤(1)中，所述酸浸处理的液固比为(3～4)：1。由此，有利于提高煤矸石的浸出效率。

在本发明的一些实施例中，在步骤(1)中，所述酸浸处理的酸为浓度为16wt％～19wt％的硫酸。由此，可进一步提高煤矸石的浸出效率，同时提高酸浸煤矸石中的铝含量。

在本发明的一些实施例中，在步骤(1)中，所述酸浸处理的温度为47～60摄氏度，时间为4.5～6h。由此，有利于提高煤矸石的除铁效率。

在本发明的一些实施例中，在步骤(3)中，所述铝灰中氧化铝的含量不低于50wt％，金属铝含量不低于15wt％。由此，有利于满足铝硅合金所需的铝硅比。

在本发明的一些实施例中，在步骤(3)中，所述混合物料中碳与氧的摩尔比为(1.4～2.0)：1。由此，有利于提高铝硅合金的品质。