[发明专利]利用铝灰制备莫来石的方法

说明书

本发明属于以氧化物为基料制备莫来石技术领域，公开了一种利用铝灰制备莫来石的方法，向铝灰原料内加入升温剂，并对铝灰原料和升温剂进行翻炒，使得铝灰原料处于高温状态下，铝单质形成铝熔体，并逐渐汇集；将汇集的铝熔体导出冷却，形成铝块，并剩下二次铝灰粉末；向二次铝灰粉末内加入硅粉和添加剂混合均匀，形成混合物料，并对混合物料进行球磨；再将球磨后的混合物料导入回转窑内进行烧结，生成莫来石；使用的添加剂为二氧化锰和氧化锌的混合物。本发明提供的利用铝灰制备莫来石的方法，能够将铝灰进行无害化、资源化处理，减少对生态环境的影响，同时完成资源再利用。

技术领域

本发明属于以氧化物为基料制备莫来石技术领域，具体涉及一种利用铝灰制备莫来石的方法。

背景技术

铝是地壳中含量仅次于氧和硅的元素，是地壳中含量最丰富的金属元素，广泛应用于航空、建筑、汽车等领域。随着社会的发展与进步，我国原铝和铝材的产量和消耗量呈上升趋势，至2017年，我国的铝材产量已经达到了5832万吨/年，原铝产量达到了3630万吨/年。在生产原铝和铝材的过程中均会产生铝灰，每生产1吨原铝，会产生约30～50kg铝灰；加工利用1吨铝材，会产生约30～40kg铝灰。因此，每年会产生大约400万吨的铝灰。若铝灰不能妥善的处置，便会大量的堆积，对生态环境造成极大的危害。

发明内容

本发明意在提供一种利用铝灰制备莫来石的方法，能够将铝灰进行无害化、资源化处理，减少对生态环境的影响，同时完成资源再利用。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案，利用铝灰制备莫来石的方法，包括以下步骤：

步骤一：铝灰预处理

向铝灰原料内加入升温剂，并对铝灰原料和升温剂进行翻炒，使得铝灰原料处于高温状态下，铝单质形成铝熔体，并逐渐汇集；将汇集的铝熔体导出冷却，形成铝块，并剩下二次铝灰粉末备用；

步骤二：烧结

向二次铝灰粉末内加入硅粉和添加剂混合均匀，形成混合物料，并对混合物料进行球磨；再将球磨后的混合物料导入回转窑内进行烧结，生成莫来石；

使用的添加剂为二氧化锰和氧化锌的混合物。

本技术方案的技术原理：

本技术方案，先对铝灰进行预处理，能够将铝灰中的单质铝提取出，并对单质铝进行回收，实现对铝资源的循环利用；再向残留下的二次铝灰内加入硅粉进行烧结，与此同时，还加入包括二氧化锰和氧化锌的添加剂，降低可发生固相反应的温度，实现低温烧结。

本技术方案的有益效果：

1、本技术方案中，先对铝灰中的单质铝进行回收，能够实现对铝灰进行资源化利用，减少对环境污染的同时，提高资源利用率；

2、本技术方案中，利用二次铝灰进行烧结，形成莫来石，能够对提取单质铝后的残留物进行利用，进一步提高资源回收、利用率；

3、本技术方案通过先对铝灰中的单质铝进行回收，能够减少二次铝灰中单质铝的量，二次铝灰中的主要物质为氧化铝，因此能够实现莫来石的快速合成；

4、本技术方案中，通过加入包括二氧化锰和氧化锌的添加剂，使得二次铝灰、硅粉和添加剂混合形成混合物料再进行烧结，由于混合物料中各种金属氧化物的混合，使得物料的熔沸点降低，能够实现低温烧结，减少能源的使用。

综上所述，本技术方案能通过低温烧结的方式形成莫来石，减少烧结过程中能源的消耗；同时通过在烧结前，将铝灰中的单质铝提取出，使得烧结用的二次铝灰中的主要成分为氧化铝，能快速生成莫来石，并提高莫来石的质量。通过本技术方案提供的方案，能够解决铝灰对环境的污染问题，保护水体、环境空气、生态环境及人群健康，并且实现铝灰的资源化利用，变废为宝。

进一步，步骤一中的升温剂使用铝热剂。