[发明专利]一种铝灰炒灰剂及应用

说明书

本发明涉及一种铝灰炒灰剂及应用，属于金属回收技术领域。本发明铝灰炒灰剂，以质量百分数计，包括木炭粉5‑15％、硫磺1‑6％、铁铝粉3‑10％、硝酸钠20‑35％、氟硅酸钠8‑20％、硫酸钠15‑35％。在回收铝灰中铝的应用中，铝灰炒灰剂的添加量为铝灰质量的0.1‑2％，铝灰的温度不高于600℃。本发明铝灰炒灰剂经济实用，反应效果好，使用简单。

技术领域

本发明涉及一种铝灰炒灰剂及应用，属于金属回收技术领域。

背景技术

铝灰是一种浮渣，对翻炒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。所以，翻炒时铝灰要从熔炉定时地扒出，成为工业废弃物。利用含铝的铝灰、铝水罐的清包料、铝加工行业生产的铝屑、回收的废旧含铝材料炼铝、回收金属铝的冶炼过程中也会产生铝灰(二次铝灰)。然而，铝灰的综合资源化利用率仍处于较低水平，大量铝灰直接填埋或堆积在生产厂区附近，引发一系列土壤、空气等环境问题，对环境形成极大的压力。

铝灰是可再生资源，含有铝及多种有价元素，主要由金属铝单质、氧化物和盐溶剂的混合物组成。其中，金属铝在氧化铝和氮化铝的包覆下存在，具体含铝、氧化铝、铁硅镁氧化物、钾钠钙镁的氯化物和微量的氟化物。

炒灰法是一种利用铝灰中铝在空气中氧化放热以及铝金属颗粒与铝灰的润湿性差，接触角高的原理形成的工艺，该工艺是将生产后的铝灰直接放入铁锅中，通过自身氧化放热提供热量，无需加热，工人通过铁锹等工具对铝灰进行翻炒，铝液态珠自然聚集到铁锅底部，然后利用引流装置将汇集的金属液导向铸造的高温炉内加工。该方法操作简单，主要投入的是人工成本，设备成本极低，但是，现有炒灰法不能迅速将铝灰提升到分离温度，导致无法实现铝和灰的分离。

发明内容

本发明针对现有热分离铝灰技术中难以迅速提高反应温度而无法实现铝和灰的分离的问题，提供一种铝灰炒灰剂及应用，本发明铝灰炒灰剂包含发热组分、氧化组分和分离组分，将铝灰炒灰剂添加到低温铝灰中并且快速升温到分离温度，并且让铝灰和液态铝很好的分离。

一种铝灰炒灰剂：以质量百分数计，包括木炭粉5-15％、硫磺1-6％、铁铝粉3-10％、硝酸钠20-35％、氟硅酸钠8-20％、硫酸钠15-35％；

所述木炭粉、铁铝粉、硝酸钠、氟硅酸钠、硫酸钠均置于温度为150-180℃下烘干；

所述铝灰炒灰剂在回收铝灰中铝的应用：铝灰炒灰剂的添加量为铝灰质量的0.1-2％；铝灰的温度不高于600℃。

具体方法为：将热铝灰加入到炒灰釜中，利用热铝灰的余热将炒灰釜充分加热，加入冷灰，再加入铝灰炒灰剂，混合均匀，加热翻炒得到液态铝和灰，回收液态铝，实现铝和灰的分离。

本发明的有益效果是：

(1)现有技术中，不能迅速将铝灰提升到分离温度，导致铝和灰无法分离，本发明含发热组分、氧化组分和分离组分的铝灰炒灰剂可迅速让低温铝灰快速升温到分离温度，并且让铝灰和液态铝的分离；

(2)本发明铝灰炒灰剂为分级升温过程，在250℃时硫磺受热自燃放出热量升高温度至380℃左右硝酸钠分解放出热量继续升温到450℃时在温度和硝酸钠的分解产物作用下木炭粉燃烧继续放热升温，达到铝热反应的温度时放出大量的热量提高整个环境的温度，采用稳定的成分，使其温度升高过程易于控制，反应过程安全可靠；

(3)本发明铝灰炒灰剂成本低，工作效率高，适用于小规模批量处理铝灰，经济效益和环境效益高。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明作进一步详细说明，但本发明的保护范围并不限于所述内容。