[发明专利]一种从铝灰中提取铝的方法

说明书

本发明涉及再生金属技术领域，及废杂铝再生处理领域，特别是提供了一种从废杂铝再生过程中产生的大量铝灰中提取金属铝的方法；本发明采用的工艺方案为：应用低价氯化物‑熔盐真空处理的方法处理经热态回收处理和/或经常规冷处理后的二次铝灰，即以二次铝灰为原料，经熔剂处理、低价氯化物提取金属铝的方法，实现最大程度地提取金属铝；本发明的优点是熔解过程操作简易，原料价格低廉、易得，用于提取金属铝的低价氯化物可以循环使用，不产生对环境有污染的物质；整个过程在真空中进行，产品的纯度高且对环境无影响，回收的金属铝纯度可以达到99.99%。

技术领域

本发明涉及再生金属技术领域，及废杂铝再生处理领域，特别是提供了一种从废杂铝再生过程中产生的大量铝灰中提取金属铝的方法。

背景技术

铝灰（又称铝渣灰或铝渣），是在一次和二次铝工业生产中产生的一种浮渣，呈松散的灰渣状。在液态原铝加工过程中产生的铝灰，一般含有30~70%的金属铝，通常称为白灰或一次铝灰。二次铝工业所产生的废弃物通常含有5~30%的金属铝和大量的可溶性浮渣，通常称为黑灰。金属铝主要在氧化铝和氮化铝的包覆下存在。铝灰是一种对环境有害的物质，直接丢弃会造成环境污染，铝灰又是一种具有综合利用价值的可再生资源，从中可以回收铝、盐和氧化铝等二次资源，也可作为耐火材料、路用及建筑材料、炼钢脱硫剂等方面的原材料。

近年来，从铝灰中提取金属铝越来越受到国内外铝厂的重视。现代铝厂对铝灰的处理思路不外乎两种，一是回收金属铝；二是利用铝灰生产新的有价值的产品，如生产净水剂、棕刚玉等。目前铝灰中回收金属铝的工艺按有盐无盐分为加盐处理和无盐处理。经常规热态炒灰和冷态球磨、筛分两种方法回收后，回收率可达60~70%，残余的铝灰中仍有10%左右的金属铝。

本发明主要针对热态炒灰和随后冷态球磨、筛分后的20目到60目及其以上的残余铝灰，这部分铝灰采用常规的方法很难提取金属铝。这部分铝灰大多数铝厂采用外卖的方式处理，其经济效益低，环境影响大。随着我国经济的发展，铝厂的产量增大，选择合理有效的回收提取铝的方式，不但可以解决铝灰的贮存的问题，还可以给其企业带来更大的经济效益。

纵观国内外，国外文献报道，应用三氯化铝反应法可以从Al-Si一次合金中提取出纯铝，并分离出大量的Cu以及Fe、Si、Mn、Ni等。苏联有色金属学院应用低价氯化物蒸馏法从一次Al-Si合金中提取纯铝。1939年威尔穆发现低价爱氟化物，1942年瓦爱斯发现低价氯化物与溴化物。至今应用于精炼Al-Si合金方面或有成效者是低价卤素化合物，特别是低价氯化物。此种方法的原理在于：三价铝的化合物与铝合金在高温下反应，生成具有很大挥发性的低价铝化合物，低价铝化合物在低温下分解为金属铝与三价铝化合物。而合金中的其他成分则很少起这种反应。这样，金属铝就跟合金中的其他成分分开。但是，至今为止，没有关于利用低价化合物从铝灰中提取铝的报道。

发明内容

本发明所要解决的技术问题为提供一种从二次铝灰中进一步提取金属铝的方法。

本发明所述的二次铝灰指的是铝工业生产中产生的铝灰经传统铝回收工艺（如热态炒灰法，冷处理回收法等）提取金属铝后产生的残余铝灰。特别是指依次经过热态炒灰、后冷态球磨、筛分后，得到的20目到60目及60目以上粒度的残余铝灰。这种二次铝灰按照目前已知的常规回收工艺已经难以进行二次提取。

为了解决该技术问题，本发明采用的工艺方案为：应用低价氯化物-熔盐真空处理的方法处理经热态回收处理和/或经常规冷处理后的二次铝灰。即以二次铝灰为原料，经熔剂处理、低价氯化物提取金属铝的方法，实现最大程度地提取金属铝。

具体的，从铝灰中提取铝的方法，包括以下步骤：

1）准备原料，为经热态炒灰和冷态球磨、筛分后的60目以上的二次铝灰；

2）准备熔盐，NaCl、KCl和NaF的混合物，NaCl、KCl和NaF的质量比为4~4.5：4~4.5：1~2；