[发明专利]一种铝灰综合利用制电解铝用炭阳极抗氧化涂料的方法

说明书

本发明提供了一种铝灰综合利用制电解铝用炭阳极抗氧化涂料的方法；以重量份计，原料包括铝灰、强碱、铝粉、硼化合物、有机助黏剂和水；具体制备方法为：将铝灰加入水中，搅拌条件下保温；收集产生的氨气，液态物料冷却，过滤，滤液移入蒸发设备中蒸发回收其中的可溶性氯化盐，同时收集蒸发过程中产生的蒸馏水；向其中加入强碱得碱溶液；加入过滤所得滤渣、铝粉，搅拌，部分碱溶后得到电解铝用炭阳极涂料黏结剂及填料；最后在该黏结剂中添加硼化合物和有机助黏剂，混合均匀即可；本发明以固体废弃物铝灰为原料制备电解铝用炭阳极抗氧化涂料，不仅能够将铝灰进行综合再利用，而且制备得到的涂料可以使电解铝用炭阳极具有耐高温抗氧化作用。

技术领域

本发明属于固体废弃物综合利用处理技术领域，具体涉及一种铝灰综合利用制电解铝用炭阳极抗氧化涂料的方法。

背景技术

铝灰主要来源于铝生产、消费、废铝再生等环节。炼铝时产生的铝灰是一种产量大、污染严重的工业废渣。铝灰在氧化铝熔盐电解生产的过程中产生，同时由于操作和测定器具的携带、阳极更换、出铝、铸锭以及电解槽大修也会产生一定量的铝灰。刚出炉的铝灰铝渣含有大量的金属铝，其中只有部分铝能得到回收，剩余的废铝灰堆积在厂区或填埋，不仅造成资源的浪费，同时也带来环境的污染。据统计，我国每生产1000千克铝，就会产生25～50千克的铝灰，2018年中国电解铝产量约为3,649万吨，由此推算，2018年中国产生约900万吨的铝灰。目前，回收金属铝后的残灰可用来生产氧化铝、制备净水剂、合成或制备Al-Si合金、合成耐火材料、炼钢脱氧剂、用于半刚性基层中的建路材料，可是更多剩余的废弃铝灰仍然得不到利用。废弃的铝灰存放在铝灰渣堆场，不仅占用田地，而且容易造成水土污染。废弃铝灰的堆存已经严重影响了生产生活的进行，所以增加铝灰综合再利用的方法已经迫在眉睫。

发明内容

为解决上述目的，本发明提供了一种铝灰综合利用制电解铝用炭阳极抗氧化涂料的方法。其以固体废弃物-铝灰为原料制备，不仅能够将铝灰进行综合再利用，而且制备得到的涂料可以使电解铝用炭阳极具有耐高温抗氧化作用。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种铝灰综合利用制电解铝用炭阳极抗氧化涂料的方法，以重量份计，原料包括如下组分：铝灰20～70份、强碱5～30份、铝粉1～10份、硼化合物1～20份、有机助黏剂0.5～3份、水5～50份。

作为本发明的进一步改进，所述铝灰为铝铸造、铝再生和电解铝的至少一种工艺过程中产生的铝灰。铝灰是铝灰渣经过研磨过筛后得到的；其粒径优选100-200目；铝灰渣的化学组分为：金属铝、氟盐、氯盐、氧化铝、氮化铝、碳化铝以及硅、铁、镁、锰、锌、铜等金属的氧化物。

作为本发明的进一步改进，所述有机助黏剂为羧甲基纤维素、聚乙烯醇、糊精中的至少一种。

作为本发明的进一步改进，所述强碱为氢氧化钠、氢氧化钾中的至少一种。

作为本发明的进一步改进，所述硼化合物为硼酸钠、炭化硼中的至少一种。

一种铝灰综合利用制电解铝用炭阳极抗氧化涂料的方法，包括如下步骤：

1)按照配比准确称取原料；

2)将铝灰加入水中，搅拌条件下，在50～120℃温度条件下保温，直至不再产生氨气；期间将氨气收集；该步骤为铝灰的水浸过程，主要目的是将氮化铝转化为氧化铝；

3)将步骤2)产生的液态物料冷却至室温，过滤，滤液移入蒸发设备中蒸发回收其中的可溶性氯化盐，同时收集蒸发过程中产生的蒸馏水；

4)向蒸馏水中加入强碱得碱溶液；