二次铝灰制备低铁硫酸铝工艺研究

电解铝二次铝灰利用技术分析电解铝二次铝灰是一种危险废物，含有大量氟化物、氰化物、碳化铝、氮化铝等有毒有害物质，对其处理一直是电解铝行业的研究的热点。

传统的填埋和堆存方式已经被明令禁止，针对二次铝灰的处理，业内开发出了多项工艺技术，本文针对二次铝灰现有的工艺技术和处置项目进行了深入分析，并分析了二次铝灰处理技术的发展趋势。

铝灰是电解铝或二次铝在熔铸炉中浮于铝液表面的灰渣，主要由铝液中的不熔夹杂、澄清剂、铝液氧化生成的氧化铝等构成，具有保温和防止铝液氧化的作用。

熔铸过程会定期扒出灰渣被称为一次铝灰，一次铝灰中金属铝含量在70——80%，通常采用炒灰或压榨等方法回收铝灰中的金属铝，灰渣冷却后进一步细磨筛分出铝颗粒，得到的细灰即为二次铝灰。

二次铝灰会对环境产生严重的危害不同原料熔铸过程产生的二次铝灰化学成分不同，电解铝熔铸过程产生的二次铝灰中氟化物、氮化铝含量较高，再生铝熔铸过程产生的二次铝灰中氧化铝和盐分含量较高。

二次铝灰主要成分为氧化铝、AlN、Al4C3、少量的金属铝和一定量的氟化物、氰化物、NaCl、KCl和SiO2，有毒有害物质为AlN、Al4C3、氟化物和氰化物等。

AlN、Al4C3遇水产生NH3和CH4等，散发恶臭气味，氟化物和氰化物遇水溶出会污染自然水体，因此如不加处理直接进行填埋将会对环境产生严重的危害。

目前二次铝灰已被列入《国家危险废物名录》，废物类别HW48有色金属冶炼，废物代码321-024-48。

二次铝灰现有工艺存在消纳量不足的缺点二次铝灰当前处理工艺主要分为无害化和资源化两类，无害化指二次铝灰经过处理去除氮化物、氟化物、盐分等杂质后得到无害化铝灰进行安全填埋，无害化工艺主要为酸浸、碱浸、洗涤等方式。

资源化是指脱除有毒有害物质后二次铝灰经过高温或冷加工制成不同的产品如钢爪保护环、棕刚玉磨料、精炼剂和净水剂等，或是返回电解槽作为电解铝原料。

在环保的压力下，目前国内多家电解铝厂纷纷上马二次铝灰处理项目，例如青海某电解铝企业的电解铝废碳渣和二次铝灰处置线于2018年4月通过青海省环保厅的验收并投入使用。

再生铝过程铝灰渣提取冶金级氧化铝研究摘要:本文以二次铝冶炼过程中产生的二次铝灰为原料，通过碱焙烧、水解浸出、液固分离等工艺对铝灰进行综合回收。

通过单因素实验考察了碱用量、焙烧温度、焙烧时间、液固比和浸出温度对铝灰中铝浸出率的影响。

结果表明，在铝灰与碳酸钠质量比为1 ∶ 1.4、焙烧温度1000℃、焙烧时间2h、液固比为4∶1、浸出温度60℃、浸出时间60min的条件下，铝灰中铝的浸出率可达85.54%，铝灰经碱焙烧后的浸出渣为第二类一般固体废物，实现了铝灰的资源化和无害化利用。

关键词:铝灰；再生铝；资源利用；无害；恢复1实验部分1.1实验原料实验中的铝灰原料来自广东某二次铝冶炼厂生产过程中产生的二次铝灰，主要成分为α-ALO，主要杂质包括铁、钙、镁、硅、钠等氧化物，通过氯液分离得到偏铝酸钠溶液，实现铝灰中铝的资源化循环利用。

从铝灰中回收铝制备氧化铝的研发不仅可以减少环境污染，还可以回收有效资源制备化合物或氟化物，如表1和表2所示，元素种类多，化学成分复杂。

表2铝灰的半定量XRD表征和相分析结果1.2试剂和仪器试剂:分析纯碳酸钠(99.8%)、分析纯氢氧化钠(99.8%)、99.9%工业二氧化碳和自来水。

仪器:CGME-8/200硅钼棒马弗炉；“瑞英”X射线衍射分析仪(荷兰Panaco)；Optima7300DV和7000DV电感耦合等离子体发射光谱仪(美国PE公司)；ELEMENTGD辉光放电质谱仪(世界科技公司，美国Thermo Fisher Scientific)；AxiosMaxmineral波长色散x射线荧光光谱仪(荷兰panaco公司)等。

1.3实验方法称取一定量的干铝灰原料，与碳酸钠按设定比例混合，放入坩埚中，放入马弗炉中烘烤，升温至设定温度，开始计时保温一定时间，然后用砂状氧化铝吸收氟化物气体，自然冷却至室温取出，将焙烧后的熟料和水按一定的液固比放入恒温水浴中浸出，浸出一定时间后进行液固分离，洗涤后的滤饼进行分析检测，得到铝酸钠溶液，铝酸钠溶液掺入氧化铝中2结果和讨论2.1用碱烘烤2.1.1碱量对铝渣中铝浸出率的影响在焙烧温度900℃、焙烧时间2h、水解浸出液固比4∶1、浸出时间2h、浸出温度70℃的条件下，研究了不同质量比的铝灰、碳酸钠和氢氧化钠对铝浸出率的影响，主要化学反应如下。

二次铝灰无害化处置技术研究摘要：水解催化剂的添加能使二次铝灰快速彻底水解，试验探索出二次铝灰前处理及水解过程的最佳工艺条件。

该试验过程流程短、易操作，工业化相对容易；处理后的产品均有实际用途，无废物产生，既有经济效益，又有环保价值。

关键词：二次铝灰；无害化工艺；水解二次铝灰是电解铝、铸造铝及其他铝行业在生产、使用和回收等过程中产生的含有金属铝和其他成份的固体物质。

二次铝灰成份复杂，通常含有15%-30%的氮化铝，该物质遇水会发生水解反应，释放大量氨气，极易污染环境。

2020年，国家生态环境部发布《国家危险废物名录》，明确将二次铝灰定为危险废物，于2021年1月1日起执行。

由于被归入危废的时间较短，国内尚没有成熟的二次铝灰工业化处置方法。

当前二次铝灰的处置方法主要分电热法、酸浸法、碱熔法，目前均停留在试验室阶段，因存在难分离、造价高、易产生二次危废等问题，很难实现工业化。

本试验开发出一套二次铝灰无害化处置方案，其工艺简单连续，工业化可行性强，可实现二次铝灰的无害化处置。

一、试验部分1、二次铝灰成份根据二次铝灰在回收利用过程中的使用次数及金属铝含量，将二次铝灰分为一次铝灰和二次铝灰，其中一次铝灰的主要成份是金属铝，含铝质量分数为70%-80%。

经回转炉回收后变成二次铝灰，二次铝灰主要成份为氧化铝、氮化铝，少量的金属铝和一定量的氯化钠、氯化钾和二氧化硅等，其中氧化铝质量分数为20%-50%，氮化铝质量分数为15%-30%。

因不同铝企在原料铝锭、熔炼铝工艺等方面的差异，使得二次铝灰的成分存在一定差异。

2、试验方案与机理二次铝灰无害化处置工艺主要分三步进程，首先对二次铝灰进行高效水解；其次对水解后的固体废渣进行煅烧处理，收集产物氧化铝，作为仿古砖或耐火材料等原料；最后处理水解废液，通过浓缩结晶回收催化剂，蒸干废液，收集氯化钠和氯化钾混合物，制成熔铝精炼剂。

①二次铝灰水解通常情况下，铝灰遇水会发生水解产生大量氨气，但存在水解速率低，水解不彻底的现象。

硫酸铝制作工艺流程硫酸铝（Aluminium Sulfate）是一种重要的无机化学品，广泛应用于水处理、纸张制造、皮革工业等领域。

下面将为大家介绍硫酸铝的制作工艺流程。

硫酸铝的制作工艺流程可以分为以下几个步骤：1. 原料准备：硫酸铝的原料主要包括铝矾土和硫酸。

铝矾土是一种含铝石英石，常见的有尖晶石、藍晶石等。

硫酸可以通过硫磺氧化制得。

2. 矿浆制备：首先将铝矾土破碎成适当大小的颗粒，然后与水混合，形成矿浆。

在矿浆中加入一定量的硫酸，使其达到一定浓度。

3. 过滤：将矿浆送入过滤设备，通过过滤将固体和液体分离。

固体部分主要是未反应的铝矾土，而液体部分则含有硫酸铝和其他杂质。

4. 结晶：将过滤后的液体放入结晶槽中，加热并搅拌。

通过控制温度和搅拌速度，使硫酸铝逐渐结晶形成结晶体。

结晶体中的杂质会随着溶液被排除。

5. 分离：将结晶体和溶液分离，通常采用离心机进行高速旋转，使结晶体沉降到底部。

然后将上清液抽出，留下纯净的结晶体。

6. 干燥：将分离后的结晶体进行干燥处理，去除结晶体中的水分，使其达到所需的含水率。

通常使用烘箱或干燥机进行干燥。

7. 粉碎：将干燥后的硫酸铝结晶体进行粉碎，使其颗粒大小符合要求。

常见的粉碎设备有破碎机、研磨机等。

8. 包装：将粉碎后的硫酸铝产品进行包装，通常采用编织袋、纸箱或塑料袋等包装材料。

在包装过程中，还要对产品进行质量检验，确保符合相关标准。

需要注意的是，在硫酸铝的制作过程中，应严格控制各个环节的工艺参数，如温度、浓度、搅拌速度等。

同时，还要对原料和成品进行质量监控，确保产品的质量稳定和合格。

以上就是硫酸铝制作的工艺流程。

通过以上步骤，可以高效、稳定地制得硫酸铝产品，满足不同领域的需求。

硫酸铝作为一种重要的化学品，在水处理、纸张制造、皮革工业等领域发挥着重要作用，对于推动社会经济的发展具有重要意义。

一、实验目的1. 了解废铝制备硫酸铝的原理和方法；2. 掌握实验操作步骤和注意事项；3. 提高实验操作技能，培养团队合作精神。

二、实验原理废铝与氢氧化钠溶液反应，生成偏铝酸钠和氢气。

偏铝酸钠与稀硫酸反应，生成氢氧化铝沉淀，氢氧化铝与稀硫酸反应，生成硫酸铝溶液。

通过蒸发浓缩、冷却、结晶、过滤、干燥等步骤，得到硫酸铝晶体。

反应方程式如下：2Al + 2NaOH + 2H2O → 2NaAlO2 + 3H2↑NaAlO2 + H2SO4 → Al(OH)3↓ + Na2SO42Al(OH)3 + 3H2SO4 → Al2(SO4)3 + 6H2O三、实验材料与仪器1. 实验材料：- 废铝- 氢氧化钠溶液- 稀硫酸- 二氧化碳气体- 烧杯- 漏斗- 玻璃棒- 铁架台- 铁夹- 滤纸- 酒精灯- 冷水- 恒温水浴锅- 电子天平2. 实验仪器：（1）烧杯：用于溶解废铝、反应、蒸发浓缩等；（2）漏斗：用于过滤、洗涤等；（3）玻璃棒：用于搅拌、引流等；（4）铁架台：用于固定烧杯、漏斗等；（5）铁夹：用于固定烧杯、漏斗等；（6）滤纸：用于过滤；（7）酒精灯：用于加热；（8）冷水：用于冷却；（9）恒温水浴锅：用于恒温；（10）电子天平：用于称量。

四、实验步骤1. 准备工作：将废铝清洗干净，备用。

2. 步骤1：取一定量废铝，放入烧杯中，加入足量的氢氧化钠溶液，充分反应。

反应过程中，不断搅拌，使反应充分进行。

3. 步骤2：待反应完成后，将烧杯放置在铁架台上，用漏斗过滤，收集滤液。

4. 步骤3：将滤液放入另一个烧杯中，边搅拌边滴加稀硫酸，调节溶液pH值为8～9。

观察反应现象，直至出现白色沉淀。

5. 步骤4：将烧杯放置在铁架台上，用漏斗过滤，收集白色沉淀。

6. 步骤5：将白色沉淀放入烧杯中，加入足量的稀硫酸，充分反应。

反应完成后，再次过滤，收集滤液。

7. 步骤6：将滤液放入烧杯中，用酒精灯加热，蒸发浓缩。

待溶液浓缩至一定程度后，停止加热。

铝灰的无害化处理及综合利用研究摘要：《国家危险废物名录》（2016年）明确规定：电解铝过程中电解槽维修及废弃产生的废渣、铝火法冶炼过程中产生的初炼炉渣、电解铝过程中产生的盐渣和浮渣、铝火法冶炼过程中产生的易燃性撇渣四种废渣属于HW48有色金属冶炼废物。

目前，铝灰的处理方式主要以堆存为主，不仅占用大量土地，铝灰内含有的有害物质（尤其是氟）对人体健康及生态环境安全造成严重的威胁。

因此，提高铝灰综合利用率，实现铝灰有价组分回收及资源化利用是落实循环经济、节能减排政策的要求，也是是建设生态文明的重要保障措施。

基于此，本文主要对铝灰的无害化处理及综合利用进行分析探讨。

关键词：铝灰；无害化处理；综合利用1、前言铝灰是铝冶炼、铝加工过程中产生的危险废弃物，其组成复杂，含有大量的金属铝、熔盐混合物、氧化铝、合金及其他组分。

综合回收利用铝灰既能产生经济效益，又能净化我们赖以生存的环境。

2、铝灰处理及综合利用技术企业堆存并急需处理的为二次铝灰，铝灰的主要成分为三氧化二铝，目前国内外针对铝灰的回收己经开发出了许多铝灰综合利用方法。

2.2.1回收金属铝研究者将提铝的设备直接与熔炉连接，在不加燃料的情况下，利用铝的熔点低和离心原理回收金属铝，回收率≥70%，其再生处理时间大大缩短。

该法适用于小型铝加工，但燃料消耗大、人工强度大、环境污染严重。

2.2.2制备陶瓷清水砖研究者在铝灰中添加适量的粘土、石英和添加剂（降低烧成温度），压制成型后烧成，制备了高性能的陶瓷清水砖。

清水砖铝灰含量≥60%，碎体气孔率为30%～50%，抗折强度＞20MPa，抗压强度＞60MPa，是一种性能优异的清水砖。

该法开辟了一条铝灰的回收利用的新途径，降低了清水砖的原料成本。

2.2.3铝灰和粉煤灰合成Sialon粉研究者采用碳热铝热复合还原氮化工艺，以铝灰、碳黑和粉煤灰为主要原料制备了Sialon粉体。

通过试验研究得出，在原料中硅铝比为1.5时，在1450℃可以制备较纯的Sialon粉。

二次铝灰资源化利用工艺流程
铝灰是指以铝制品或铝生产过程中产生的废料，可以通过资源化利用工艺流程进行处理，这些工艺流程可以包括：
1. 铝灰粉碎：将铝灰进行粉碎，增加其表面积，便于后续工艺的操作。

2. 铝灰烧结：将粉碎后的铝灰进行烧结，以提高其热稳定性和化学稳定性，减少对环境的污染。

3. 铝灰筛分：将烧结后的铝灰进行筛分，分离出不同粒径的铝灰，以满足不同用途的需要。

4. 铝灰磁选：对筛分后的铝灰进行磁选，去除其中的铁质杂质，提高铝灰的纯度。

5. 铝灰固化：对磁选后的铝灰进行固化处理，将灰渣固化为块状或固体，以便于运输和储存。

6. 铝灰炉渣制备：将铝灰进行炉渣制备，将其与其它材料混合，用于建筑材料或路基材料的制备。

7. 铝灰水泥制备：将铝灰与水泥进行混合，用于水泥制品的生产，提高水泥的强度和耐久性。

8. 铝灰填充材料制备：将铝灰混合其他材料，制备成填充材料，用于道路、桥梁等建筑工程，提高强度和稳定性。

以上是常见的二次铝灰资源化利用工艺流程，具体的工艺流程可以根据不同的铝灰类型和资源化利用需求进行调整和优化。

二次铝灰无害化处理和资源化利用研究进展
李亮星;董学舒;程一;吴家航;王劲松
【期刊名称】《轻金属》
【年(卷),期】2024()4
【摘要】二次铝灰是铝熔渣经提取金属铝后得到的固体废弃物,含有氮化铝以及盐类精炼剂,二次铝灰具有污染和资源的双重属性,长期堆存会对环境构成威胁,而夹杂其中的铝化合物可用于二次回收利用,缓解环境危机。

目前,二次铝灰的回收利用方
法主要包括湿法冶金和火法冶金,湿法冶金主要是将二次铝灰进行溶解,提取里面的
铝元素制备氧化铝、聚合氯化铝等;火法冶金主要是在高温条件下煅烧,制备微晶玻璃、耐火材料等。

本文总结了二次铝灰的危害,概述了二次铝灰的无害化处理和资
源化利用的现状,以期提高二次铝灰的资源化利用效率,降低二次铝灰对环境的污染。

【总页数】8页(P5-12)
【作者】李亮星;董学舒;程一;吴家航;王劲松
【作者单位】江西理工大学能源与机械工程学院
【正文语种】中文
【中图分类】TF821;X758
【相关文献】
1.二次铝灰危险废物的资源化利用技术研究进展
2.铝灰的资源化利用研究和无害化处理技术展望
3.工业二次铝灰资源化回收利用现状
4.水泥基材料资源化利用二次
铝灰的可行性研究5.二次铝灰资源化研究进展
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硫酸铝生产工艺方法
硫酸铝也称为硫酸铝矾，是一种重要的化工原料，广泛应用于医药、冶金、光学、电子等领域。

下面是硫酸铝的生产工艺方法。

硫酸铝的生产工艺主要分为两个步骤：先制备氟化铝，再用氟化铝在硫酸的作用下生成硫酸铝。

1. 制备氟化铝
首先，将氢氟酸（HF）与铝矾石（Al2(SO4)3·18H2O）按一定比例混合，形成反应物。

然后，在高温（550摄氏度）下将反
应物放入反应釜中进行反应。

反应生成的氟化铝（AlF3）通
过分离和粉碎，得到氟化铝粉末。

2. 氟化铝与硫酸反应生成硫酸铝
将氟化铝粉末与硫酸按一定比例混合，放入反应釜中进行反应。

在适当的温度和压力下，氟化铝与硫酸快速反应生成硫酸铝（Al2(SO4)3）。

反应结束后，使用离心机和过滤机将固体的
硫酸铝分离出来。

经过以上两个步骤，硫酸铝的生产便完成了。

总结来说，硫酸铝的生产工艺方法包括制备氟化铝与氟化铝与硫酸反应生成硫酸铝这两个步骤。

整个过程需要控制好反应温度、压力和反应物的比例，确保反应的顺利进行。

同时，对产物的分离和提纯也是生产过程中需要注意的环节。

硫酸铝的生产工艺方法在工业生产中具有重要的应用价值。

硫酸铝生产技术一、引言硫酸铝是一种重要的化工原料，广泛应用于水处理、造纸、纺织、皮革等行业。

其生产技术的优化和改进对于提高产品质量、降低生产成本具有重要意义。

本文将介绍硫酸铝的生产技术，并分析其中的关键步骤和技术要点。

二、硫酸铝的原料硫酸铝的原料主要包括石膏、硫酸铁和硫酸铬。

其中石膏是最主要的原料，通常采用湿法石膏熔炼工艺。

硫酸铁和硫酸铬用于调整产品的化学组成和性能。

三、硫酸铝的生产过程1. 石膏熔炼：将石膏经过破碎、磨细等工艺处理后，与稀硫酸反应生成硫酸铝溶液。

这个过程中需要控制好反应温度和反应时间，确保反应充分进行。

2. 晶体生长：将硫酸铝溶液经过浓缩、冷却等工艺处理后，使其中的硫酸铝结晶成为固体颗粒。

这个过程中需要控制好浓缩度和冷却速度，以促进晶体的生长和形成。

3. 晶体分离：将硫酸铝晶体与母液分离，通常采用离心或过滤等方法。

分离后的硫酸铝晶体可以作为产品直接销售，而母液则可循环使用。

4. 晶体干燥：将分离后的硫酸铝晶体进行干燥处理，以去除其中的水分。

干燥的温度和时间需要控制得当，以避免晶体结构的破坏。

5. 产品包装：对干燥后的硫酸铝晶体进行包装，使其便于储存和运输。

四、硫酸铝生产技术的关键要点1. 原料选择：选择优质的石膏作为主要原料，控制硫酸铁和硫酸铬的加入量，以确保产品的化学组成和性能满足要求。

2. 反应控制：控制好石膏熔炼过程中的反应温度和反应时间，确保反应充分进行。

同时，要注意控制浓缩和冷却过程中的工艺参数，以促进晶体的生长和形成。

3. 晶体分离和干燥：选择合适的分离方法，确保分离后的硫酸铝晶体质量良好。

在干燥过程中，控制好温度和时间，避免晶体结构的破坏。

4. 产品质量控制：通过对产品进行化学分析和性能测试，确保产品的质量稳定可靠。

五、硫酸铝生产技术的发展趋势1. 节能环保：研发和应用新型的节能环保技术，降低生产过程中的能耗和排放，减少对环境的影响。

2. 自动化控制：采用先进的自动化控制系统，提高生产过程的自动化程度，降低人工操作的风险，提高生产效率和产品质量。