[发明专利]一种利用氟盐处理铝灰渣的工艺

说明书

本申请提出了一种利用氟盐处理铝灰渣的工艺，涉及铝灰渣处理技术领域。一种利用氟盐处理铝灰渣的工艺，包括以下步骤：对铝灰渣进行预处理和水洗脱盐；将经过水洗脱盐后的铝灰渣与酒精、有机粘结剂和氟盐混合，然后进行造球、烘干和高温煅烧，最后粉碎，得到脱硅后的铝灰渣。本申请工艺操作简单，实现了对硅杂质的有效去除，可应用于铝灰渣无害化处理及资源化应用中。

技术领域

本申请涉及铝灰渣处理技术领域，具体而言，涉及一种利用氟盐处理铝灰渣的工艺。

背景技术

硅及其氧化物是铝灰渣中的主要杂质，在多次高温过程中，在铝灰渣硅元素主要以斜硅石、沸石、莫来石、滑石和石英等含硅氧化物的形式存在，这类氧化物会影响材料的耐火度、耐磨性以及抗渣侵蚀能力，因此在对铝灰渣进行处理时，尤其需要对硅及其氧化物进行处理。

传统的处理铝灰渣中的含硅杂质，主要有“湿法”和“火法”两种工艺。“湿法”工艺来源于拜耳法生产氧化铝，即利用烧碱与铝灰进行反应，使SiO₂、Al₂O₃转化为硅酸钠、偏铝酸钠溶于水中，再进行铝硅分离。主要反应式为：SiO₂+2NaOH→Na₂SiO₃+H₂O，Al₂O₃+2NaOH→2NaAlO₂+H₂O；这种处理方法的优点在于：该工艺比较成熟，并且广泛应用于氧化铝的工业化生产。但是缺点也很明显。主要体现在两个方面：一方面铝灰渣中氧化铝的主相为α相，其反应性较低，会导致用碱量增加，而且铝灰渣中的铝硅比相较于氧化铝矿石要高出很多，因此进行碱浸出的经济性较差，会提高处理成本；另一方面，铝灰渣与氧化铝矿石在成分有相似之处，但是来源不同的铝灰渣，其元素组成有较大的差别，后期不易进行分离。

“火法”工艺处理铝灰渣，其主要原理是通过高温煅烧，使铝灰中的氮化铝氧化成氧化铝，同时使其中的其他杂质元素在高温中挥发，从而实现对铝灰渣的有效处理。尽管高温煅烧可以将铝灰渣中的部分硅脱除，但是残存的硅及其氧化物，依然会对铝灰渣的资源化利用造成影响。

发明内容

本申请的目的在于提供一种利用氟盐处理铝灰渣的工艺，此工艺可以有效对铝灰渣中的硅及其氧化物进行脱除。

本申请解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。

本申请实施例提供一种利用氟盐处理铝灰渣的工艺，其包括以下步骤：

对铝灰渣进行预处理和水洗脱盐；

将经过水洗脱盐后的铝灰渣与酒精、有机粘结剂和氟盐混合，然后进行造球、烘干和高温煅烧，最后粉碎，得到脱硅后的铝灰渣。

相对于现有技术，本申请的实施例至少具有如下优点或有益效果：

本申请在进行脱硅前先对铝灰渣进行预处理和水洗脱盐，预处理可以使得铝灰渣中铝含量较高的部分被分离出去，留含铝量较低的铝灰渣进行后续处理，对铝灰渣进行水洗，有助于去除铝灰渣中的可溶于水的钠盐和钙盐，防止其在脱硅过程经过高温加热与氧化铝反应生成沸石和β-氧化铝等物质，增加后续处理的难度；采用氟盐对铝灰渣中的硅及其氧化物进行处理，其主要原理为：在高温条件下，氟盐水解后生成氟化氢，氟化氢与硅及其氧化物可以生成四氟化硅气体排放后被碱液吸收，从而实现对铝灰渣进行脱硅处理。本申请工艺操作简单，实现了对硅杂质的有效去除，可应用于铝灰渣无害化处理及资源化应用中。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本申请实验例中原始铝灰渣的XRD图；