[发明专利]利用废铝灰生产铝酸钙的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种利用废铝灰生产铝酸钙的方法，获得的铝酸钙可用作冶炼的脱硫剂，属于冶金炉料技术领域。

背景技术

从金属铝熔化开始，铝渣就不可避免的成为副产品，大约占铝熔体总重量的3～5％，铝渣是再生铝的一个重要来源，刚出炉的铝渣通常含有50％～70％的金属铝，经过常规的回收处理后，剩余的废铝灰中仍含有15～30％的金属铝，因铝品位较低，一般不再进一步提取铝而废弃。废铝灰的处理通常采用填埋方式，既造成了资源浪费，又可能带来环境污染。

铝酸钙用于炼水(铁水)生产中的脱硫剂，一般采用铝矾土和氧化钙在电弧炉中生产，除有效成分氧化铝和氧化钙之外，杂质中二氧化硅含量通常为3～4％。随着对钢品质和精炼要求的逐步提高，对铝酸钙中杂质成分(主要是二氧化硅)含量要求也越来越苛刻，铝矾土作为原材料已经不能满足要求，只能采用工业氧化铝或棕刚玉作为原材料，成本将大幅度提高。

经对现有技术的文献检索发现，公开号为CN1389579A的中国专利公开了一种预熔型低熔点铝酸钙复合脱硫剂及其制备方法，采用铝矾土和氧化钙为原料，事先将氧化钙进行钝化处理，再将各组分按要求的比例混合，在电炉或反射炉中熔炼，冷却后经过破碎，制备成颗粒状或粉状脱硫剂。其不足在于：采用资源日益紧张的铝矾土作为原料，铝矾土不可避免的带入二氧化硅，合成的铝酸钙中二氧化硅含量较高。公开号为CN1986411A的中国专利介绍了一种人工合成铝酸钙的方法，采用转炉钢渣为主要原料生产铝酸钙，转炉钢渣中按配比加入铝渣、煤或者是金属铝、铝矾土和煤，钢渣加入量70～90％。其不足在于：得到的产物铝酸钙纯度太低，二氧化硅含量9.15～12.44％，氧化镁8.59～11.34％，很难得到应用；铝渣用量只有10～20％，不是主要原料，采用了金属铝和铝矾土等原材料，成本仍然较高。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种利用废铝灰生产铝酸钙的方法，采用废铝灰为主要原材料，在对废铝灰不做任何处理的前提下，替代铝矾土生产纯度较高的铝酸钙，既能降低铝酸钙的生产成本，又能保护环境不受污染。

为实现上述目的，本发明采用废铝灰和氧化钙为原材料，添加还原剂(如：焦炭)和沉淀剂(如：铁屑)，在电弧炉中进行高温熔炼，得到铝酸钙，将熔炼完成的铝酸钙倒出冷却，破粉碎，分选。

本发明的具体步骤如下：

以废铝灰、氧化钙为原料，铝灰主要成份重量百分比：Al₂O₃含量小于20～50％，Al含量15～40％，SiO₂含量5～15％，MgO含量5～15％，TiO₂含量1～3％，Fe₂O₃含量2～5％，CaO含量2～6％。氧化钙主要成分：CaO大于90％。将铝灰、氧化钙按重量百分比分别为：60～80％，20～40％的范围内配比，两者之和为100％，外加重量百分比为2～5％的焦炭粉和5～10％的铁屑，混合均匀，加入电弧炉中，熔炼时间60～90分钟。将熔炼完成后得到的铝酸钙倒出冷却，破粉碎，分选。

本发明生产铝酸钙的工艺简便，适用性广泛，对铝灰原料的要求低，无需对废铝灰作任何处理，即可替代铝矾土生产纯度较高的铝酸钙，制得的铝酸钙在炼钢脱硫剂领域具有广泛的应用价值。本发明将难以处理的废铝灰制造成铝酸钙用于具有市场价值的脱硫剂，既降低了生产铝酸钙的成本，又利用了容易造成环境污染的废弃物铝灰，带来了广泛的综合社会效益和经济价值。

具体实施方式

以下通过实施例对本发明的技术方案作进一步详细描述。以下实施例不构成对本发明的限定。

实施例1：

废铝灰主要成份：Al₂O₃含量30.56％，Al含量29.58％，SiO₂含量10.21％，MgO含量5.34％，TiO₂含量2.42％，Fe₂O₃含量2.23％，CaO4.51％。氧化钙主要成分：CaO含量92.35％。

按重量百分比废铝灰60％和氧化钙40％分别称取废铝灰60公斤和氧化钙40公斤，外加重量百分比10％的铁屑10公斤，加入5％焦炭粉5公斤，混合均匀，放在400KVA电弧炉中高温熔炼60分钟，倒出冷却，将得到的铝酸钙块进行破粉碎，分选。