一種以鋁灰為原料的打渣劑及其制備方法技術

本發(fā)明專利技術涉及一種以鋁灰為原料的打渣劑及其制備方法，由下列質(zhì)量百分比的組分組成：NaCl?50～60%、Na3AlF6?12～20%、Na2CO3?6～12%、CaF2?6～10%、余量為鋁灰，上述各組分總和為100%。將各組分進行攪拌混合，將混合料置于恒溫烘干數(shù)小時，并控制失重水分≤0.01%以上，冷卻至常溫后即得打渣劑。有效地循環(huán)利用了鋁灰資源，將充分利用鋁灰中的鈉鹽、鉀鹽、氯化物、氟化物資源進行回收再次利用，大幅度的減少了鋁灰的庫存。解決了購買其他企業(yè)生產(chǎn)的打渣劑價格昂貴的影響，研究開發(fā)的含有鋁灰成分的打渣劑，能有效降低重熔用鋁錠鑄造及鋁合金鑄錠生產(chǎn)打渣劑的成本。

【技術實現(xiàn)步驟摘要】
一種以鋁灰為原料的打渣劑及其制備方法
本專利技術涉及一種鋁電解鑄造及鋁合金產(chǎn)生的鋁灰資源化循環(huán)利用的方法，特別涉及一種以鋁灰為原料的打渣劑及其制備方法，屬于鋁電解廢物回收利用

技術介紹
在鋁電解重熔鋁錠生產(chǎn)或鋁合金熔煉過程中，會產(chǎn)生大量的浮渣，這些浮渣浮在鋁液上方，又稱之為鋁灰。2008年國家環(huán)保部和發(fā)改委將電解鋁鑄造、鋁合金精煉加工及鋁型材二次熔煉過程中產(chǎn)生的爐渣、浮渣、易燃性撇渣列入《國家危險廢物名錄》。隨著我國電解鋁、鋁加工、再生鋁產(chǎn)量的與日俱增，每年將產(chǎn)生大量的鋁灰（約1500萬噸），鋁灰中除含有鋁外，還含Al2O3、氟化鹽、AlN等有害物質(zhì)，如不妥善處理，不僅浪費了資源，還會對環(huán)境造成嚴重污染。因此，如何有效地利用和處理鋁灰對我國鋁工業(yè)產(chǎn)生重要意義。目前，鋁灰的利用方法很多，一種是把鋁灰中含量較大的Al2O3和氟化鹽等回收重新加到電解槽內(nèi)進行循環(huán)利用；另一種是將鋁灰用作鋁電解極上保溫料，此方法可以快速提高陽極上部溫度，加快陽極導電時間。其原理是鋁灰中含有部分固體鋁，在保溫料覆蓋后固體鋁熔化需要吸收大量的熱量，將電解槽的熱量快速吸收至角部陽極部位，提高角部陽極炭塊的溫度，在實際操作過程中，添加鋁灰量多，會出現(xiàn)加上保溫料發(fā)紅的現(xiàn)象。還有如山西華澤鋁電將鋁灰制作成陽極鋼爪保護環(huán)，用于保護鋼爪并進行循環(huán)利用，并實現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化，每年在鋁灰中資源價值1800萬元。但是鋁灰中Al2O3和氟化鹽的回收利用及鋁灰陽極鋼爪保護環(huán)的制作往往前期投入過大，設備工藝復雜，鋁灰保溫料會造成電解槽內(nèi)元素混亂，影響電解槽的正常運行。因此，尋找到一種新的鋁灰循環(huán)利用方法，對提高企業(yè)的經(jīng)濟效益，保護生態(tài)環(huán)境具有很重要的現(xiàn)實意義和實用價值。打渣劑又稱造渣劑，能改變金屬熔體與渣體之間的表面和界面張力，降低熔體與渣體的結(jié)合力，使金屬與渣有效分離，提高金屬的利用率。打渣劑加入金屬熔體后，能逸出大量氣泡而對熔體起到一定攪拌作用，并將金屬液中夾帶、吸附的渣充分翻動牽引到金屬液表面，有利于撈渣徹底，保障熔體干凈。打渣劑對渣體有吸附作用和熔解能力，能充分凈化金屬熔體，減少渣對金屬污染。目前，國內(nèi)公開的打渣劑產(chǎn)品一般都含有氯化鈉、氟鋁酸鈉、氟硅酸鈉、氟化鈉等鈉鹽中的一種或幾種。最常見的打渣劑由以下成分組成：氯化鈉25～45%、氯化鉀30～50%，氟化鈣3～7%，三氯化鋁1～6%，Na3AlF61～6%，以上配比為重量份數(shù)比，適用于含鎂量小于2%，使用溫度700～800℃情況下，在鋁及鋁合金熔煉鑄造時使用，能減少渣中鋁含量，使得渣與合金容易分離。打渣劑能起到充分回收有價有效金屬、提高產(chǎn)品直收率、降低成本、降低渣率等作用。目前還尚未見鋁灰用于生產(chǎn)打渣劑的報道。
技術實現(xiàn)思路
為解決現(xiàn)有技術中鋁灰處理過程中帶來的投資高、設備工藝復雜、利用效果不理想等問題，本專利技術提供一種以鋁灰為原料的打渣劑及其制備方法，使鋁灰資源得到循環(huán)利用，通過鋁灰制作打渣劑的方法，資源化二次回收鋁灰。本專利技術通過下列技術方案實現(xiàn)：一種以鋁灰為原料的打渣劑，其特征在于由下列質(zhì)量百分比的組分組成：NaCl50～60%、Na3AlF612～20%、Na2CO36～12%、CaF26～10%、余量為鋁灰，上述各組分總和為100%。所述NaCl為工業(yè)級NaCl，純度≥98%。所述Na3AlF6為工業(yè)級Na3AlF6。俗稱冰晶石，是鋁電解槽熔體電解質(zhì)的主要成分。所述Na2CO3為工業(yè)級Na2CO3。俗稱純堿，是鋁電解槽常用添加劑。所述CaF2為工業(yè)級CaF2。是鋁電解槽熔體電解質(zhì)的成分之一。本專利技術的另一目的在于提供一種以鋁灰為原料的打渣劑的制備方法，其特征在于經(jīng)過下列各步驟：A、按下列質(zhì)量百分比的組分備料：NaCl50～60%、Na3AlF612～20%、Na2CO36～12%、CaF26～10%、余量為鋁灰，上述各組分總和為100%；B、將步驟A的各組分進行攪拌混合，將混合料置于150～250℃下恒溫烘干3～5小時，并控制失重水分≤0.01%以上，冷卻至常溫后即得打渣劑。所述步驟A中NaCl、Na3AlF6、Na2CO3、CaF2均為工業(yè)級試劑，在100℃條件下失重水分≤0.2%。所述步驟B的恒溫烘干溫度優(yōu)選230℃。所述步驟B的恒溫烘干優(yōu)選4小時。所述步驟B所得打渣劑儲藏于空氣干燥的室內(nèi)。避免環(huán)境中的水分潮解，投入使用時會由于水分含量較高和高溫熔體接觸而發(fā)生爆炸。所述步驟B所得打渣劑作為鋁電解重熔用鋁錠鑄造及鋁合金精煉用打渣劑。本專利技術具有下列優(yōu)點和有益效果：（1）有效地循環(huán)利用了鋁灰資源，將充分利用鋁灰中的鈉鹽、鉀鹽、氯化物、氟化物資源進行回收再次利用，大幅度的減少了鋁灰的庫存。（2）與常規(guī)打渣劑相比，本專利技術所得打渣劑作為鋁電解重熔用鋁錠鑄造及鋁合金精煉用的打渣劑時，渣中鋁含量＜1%，除渣率＞98.5%。（3）解決了購買其他企業(yè)生產(chǎn)的打渣劑價格昂貴的影響，研究開發(fā)的含有鋁灰成分的打渣劑能有效降低重熔用鋁錠鑄造及鋁合金鑄錠生產(chǎn)打渣劑的成本費用1000元/噸，為企業(yè)創(chuàng)造巨大的經(jīng)濟價值。具體實施方式下面通過實施例對本專利技術作進一步說明。實施例1A、按下列質(zhì)量百分比的組分備料：NaCl50%、Na3AlF618%、Na2CO310%、CaF210%、鋁灰12%，上述各組分總和為100%，其中NaCl、Na3AlF6、Na2CO3、CaF2均為工業(yè)級試劑，在100℃條件下失重水分≤0.2%；B、將步驟A的各組分進行攪拌混合，將混合料置于均質(zhì)爐內(nèi)250℃下恒溫烘干3小時，并控制失重水分≤0.01%以上，冷卻至常溫后即得打渣劑。所得打渣劑儲藏于空氣干燥的室內(nèi)，并作為鋁電解重熔用鋁錠鑄造及鋁合金精煉用打渣劑。渣中鋁含量＜1%，除渣率＞98.5%，打渣劑成本費用為2235元/噸。使用傳統(tǒng)的打渣劑（由以下成分組成：氯化鈉25～45%、氯化鉀30～50%，氟化鈣3～7%，三氯化鋁1～6%，Na3AlF61～6%，以上配比為重量份數(shù)比）作為鋁電解重熔用鋁錠鑄造及鋁合金精煉用打渣劑，渣中鋁含量5%左右，除渣率＞98%、打渣劑成本費用為3000元/噸。實施例2A、按下列質(zhì)量百分比的組分備料：NaCl53%、Na3AlF615%、Na2CO38%、CaF28%、鋁灰16%，上述各組分總和為100%，其中NaCl、Na3AlF6、Na2CO3、CaF2均為工業(yè)級試劑，在100℃條件下失重水分≤0.2%；B、將步驟A的各組分進行攪拌混合，將混合料置于均質(zhì)爐內(nèi)230℃下恒溫烘干4小時，并控制失重水分≤0.01%以上，冷卻至常溫后即得打渣劑。所得打渣劑儲藏于空氣干燥的室內(nèi)，并作為鋁電解重熔用鋁錠鑄造及鋁合金精煉用打渣劑。渣中鋁含量＜1%，除渣率＞98.5%，打渣劑成本費用為1970.5元/噸。使用傳統(tǒng)的打渣劑（由以下成分組成：氯化鈉25～45%、氯化鉀30～50%，氟化鈣3～7%，三氯化鋁1～6%，Na3AlF61～6%，以上配比為重量份數(shù)比）作為鋁電解重熔用鋁錠鑄造及鋁合金精煉用打渣劑，渣中鋁含量5%左右，除渣率＞98%、打渣劑成本費用為3000元/噸。實施例3A、按下列質(zhì)量百分比的組分備料：NaCl57%、Na3AlF612%、Na2CO312%、CaF26%、鋁灰13%，上述各組分總和為100%，其中NaCl本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術保護點】
一種以鋁灰為原料的打渣劑，其特征在于由下列質(zhì)量百分比的組分組成：NaCl?50～60%、Na3AlF6?12～20%、Na2CO3?6～12%、CaF2?6～10%、余量為鋁灰，上述各組分總和為100%。

【技術特征摘要】
1.一種以鋁灰為原料的打渣劑，其特征在于由下列質(zhì)量百分比的組分組成：NaCl50～60%、Na3AlF612～20%、Na2CO36～12%、CaF26～10%、余量為鋁灰，上述各組分總和為100%。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的以鋁灰為原料的打渣劑，其特征在于：所述NaCl為工業(yè)級NaCl，純度≥98%；所述Na3AlF6為工業(yè)級Na3AlF6；所述Na2CO3為工業(yè)級Na2CO3；所述CaF2為工業(yè)級CaF2。3.一種以鋁灰為原料的打渣劑的制備方法，其特征在于經(jīng)過下列各步驟：A、按下列質(zhì)量百分比的組分備料：NaCl50～60%、Na3AlF612～20%、Na2CO36～12%、CaF26～10%、余量為鋁灰，上述各組分總和為100%；B、將...

【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：張春生，楊萬章，陳本松，江俊，潘建國，孔凡衛(wèi)，
申請(專利權(quán))人：云南云鋁潤鑫鋁業(yè)有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：云南;53