铝灰有价组分回收及综合利用研究进展

铝灰是铝冶炼、加工过程中产生的由氧化铝、金属铝和其他杂质组成的复杂盐渣,具有较好的资源化价值,属于危险废物,需无害化处理才能进行安全填埋。通过分析铝灰来源、特性及化学反应的基础上,综述铝灰有价组分回收和铝灰整体资源化研究现状。提纯法主要回收金属铝、氧化铝、氢气和氯盐等组分,资源化为制备建材及耐火材料。铝灰的有价组分回收及综合利用可有效降低铝灰的处理成本,减少对环境的污染。

碱烧结法处理铝灰制备氢氧化铝

本文主要通过水洗、焙烧等方法对电解铝铝灰进行无害化处理，处理后铝灰采用碱烧结法进行熔融并水解溶出铝灰中的氧化铝。通过实验得出：铝灰中危害元素F和Cl脱除到铝土矿中微量杂质（0.001％～0.2％）范围以内，达到无害化处理的目的；采用碱烧结法处理铝灰可将其变为可溶性铝酸钠，然后进行水解制备氢氧化铝，铝的溶出率可达94．35％。

铜渣氧压酸浸制备硫酸铜的研究

对铜渣氧压酸浸法制备硫酸铜工艺进行了研究。结果表明,采用氧气或富氧空气加压浸出铜渣,在压力0.2MPa、温度80℃、初始硫酸浓度10%的条件下浸出2h时,铜浸出率达到92%以上。浸出液不经蒸发浓缩,可以直接冷却结晶生产结晶硫酸铜,过程能耗低,无废水产生。

用硫酸从锌铅锡烟尘中浸出锌及富集铅锡试验研究

研究了用硫酸从火法处理电镀污泥所得富含锌铅锡烟尘中浸出锌并富集铅、锡,考察了硫酸质量浓度、温度、浸出时间、液固体积质量比对锌浸出率的影响。结果表明:采用两段逆流酸浸工艺,在液固体积质量比3/1、温度80℃、浸出时间1h、一段浸出硫酸质量浓度30g/L、二段浸出硫酸质量浓度110g/L条件下,锌浸出率达96.44%,渣中锌质量分数降至0.91%,渣中铅、锡分别富集至20.13%和36.86%。通过锌的浸出及铅锡富集,实现了有价金属综合回收。

再生铝过程铝灰渣提取冶金级氧化铝研究

本文以再生铝冶炼过程产生的二次铝灰渣为原料,经加碱焙烧、水解浸出、液固分离等工艺,综合回收利用铝灰渣.通过单因素试验考察了碱量、焙烧温度、焙烧时间、液固比、浸出温度等因素对铝灰渣中铝浸出率的影响.结果表明,铝灰渣与碳酸钠质量比为1:1.4,焙烧温度1000℃,焙烧时间2 h,焙烧熟料在液固比为4:1,浸出温度60℃,浸出时间60 min条件下,铝灰渣中铝的浸出率达到85.54%,加碱焙烧后铝灰渣产出的浸出渣为第Ⅱ类一般固体废弃物,实现了铝灰渣的资源化和无害化利用.

铝灰中氧化铝的活性研究

通过扫描电镜对铝灰中氧化铝和砂状氧化铝的活性进行对比分析,发现铝灰中的α-Al_2O_3非常稳定,活性较差,在铝电解的工艺条件下很难将其电离,不宜将铝灰返回铝电解槽循环使用。

高纯氧化铝制备方法研究进展

由于高纯氧化铝具有其它材料所不具备的优异性能,在工业中得到了越来越广泛的应用,如何低成本、低污染、工业化地生产高纯度的氧化铝成为了一个热门的研究方向。本文介绍了高纯氧化铝的一些主要生产方法,对各方法的原理及优缺点进行了评述,并指出了未来高纯氧化铝制备的发展趋势。

响应曲面法优化含银浸出渣浸银工艺研究

以云南某有色冶炼厂湿法含银浸出渣为考察对象,采用硫脲法回收其中的银。实验结果为反应时间5 h、硫脲用量为40 g/L、反应液固比8 mL/g、Fe_2(SO_4)_3用量为0 g/L、浸出温度60℃。在此条件下,所得银浸出率大于88%。以反应时间、硫脲用量、反应液固比为考察因素,通过响应曲面法对该浸银工艺进行优化,得到银浸出率的预测回归方程,其优化得到的工艺条件为反应时间6 h、硫脲用量为50 g/L、反应液固比10 mL/g,在此条件下所得银浸出率91.40%,与理论银浸出率92.15%的结果相差较小,说明预测回归方程和优化的工艺条件可以实际应用。

锌冶炼石膏渣还原分解热力学分析

采用HSC Chemistry热力学计算软件对焦炭和一氧化碳与锌冶炼石膏渣还原反应进行了分析,探索分解温度、平衡常数、耗能与还原介质的关系。结果表明,在高温和弱还原介质条件下,石膏渣中Ca SO_4还原分解成Ca S均比Ca O容易进行。还原剂中的碳优先与中间产物金属氧化物发生还原反应,从而得到蒸气Zn_((g))和Pb_((g)),随着CO浓度逐渐增大,反应体系将加快反应的进程。从能量消耗来看,CO对降低石膏渣还原分解的能耗有明显的优势;而从反应进程来看,还原剂C更有利于锌氧化物的高效挥发。

石油焦加压脱除杂质铁的动力学

研究了石油焦加压浸出脱除杂质铁的动力学特征,并研究诸如石油焦粉粒度、反应温度、反应总压力和盐酸浓度等因素对杂质铁脱除的动力学影响。实验结果显示,反应过程符合核收缩模型的固态产物层扩散方程;反应过程中,表观反应活化能为38.735 kJ/mol,表观反应级数为1.074。以石油焦粉粒度、反应温度、反应总压力和盐酸浓度四者共同对铁脱除效率影响建立了动力学数学模型。通过实验结果与模型计算结果进行比对,吻合良好,则该模型可行。

拜耳法赤泥回收有价金属试验研究

以拜耳法赤泥为原料,通过硫酸化焙烧-磁选、沉淀-结晶的工艺,回收赤泥中的有价金属铁、铝、钠。通过单因素实验考察了不同的焙烧温度、焙烧时间,浸出液固比、浸出时间和浸出温度等因素条件,确定了Fe、Al2O3、Na2O回收的最佳实验条件。结果表明,经硫酸化焙烧-磁选、沉淀-结晶后,赤泥中Fe、Al2O3、Na2O的回收率分别为:59.87%,39.77%,90.75%。

高镉烟尘氧化酸浸试验

采用氧化酸浸法从高镉烟尘中高效浸出锌、镉,研究了过氧化氢用量、浸出温度、浸出时间、液固比及硫酸浓度对锌、镉浸出率的影响。结果表明,在硫酸浓度50 g/L、过氧化氢用量60 g/L、液固比3 mL/g、浸出温度80℃、浸出时间2.0 h的条件下,锌、镉浸出率分别可达93.50%、95.97%。

常压—氧压碱浸工艺从高砷铅阳极泥中脱砷

采用常压-氧压两段逆流碱浸工艺高效脱除高砷铅阳极泥中的砷。研究了浸出温度、浸出时间、氧气压力、氢氧化钠浓度等对砷脱除率的影响。确定最佳常压碱浸工艺条件为:液固体积质量比5mL/g、浸出温度80℃、浸出时间0.5h;最佳氧压碱浸工艺条件为:液固体积质量比5mL/g、氢氧化钠浓度130g/L、氧压浸出温度140℃、氧压浸出时间4.0h、氧气压力1.0MPa、搅拌速度600r/min。在上述条件下,砷脱除率可达99.0%以上。

某地铜钴渣氧压酸浸工艺研究

研究了采用氧压酸浸工艺从铜钴渣中浸出铜、钴的方法,得到最佳试验条件为:铜钴渣用量250 g,液固比(2.5~3)∶1,初始硫酸酸度10 g/L,木质素0.5%,浸出温度175℃,氧气压力1.6 MPa,浸出时间2 h,在此条件下铜和钴的浸出率分别大于98%和99%。

锌湿法冶金三段净化渣置换中上清液回收铜

采用锌湿法冶金三段深度净化渣中残留的金属锌粉置换沉淀中上清液中的铜回收铜。研究净化渣加入方式、沉铜工艺参数条件对沉铜效果的影响。结果表明,将三段净化渣酸化浆化预处理,并分次加入中上清液中,在每升上清液中加入湿净化渣12.45 g、浆化液硫酸浓度15 g/L、反应温度75℃、反应时间2.0 h的条件下,沉铜率可达到90.53%,沉铜后液含Cu 161.50 mg/L,沉铜后液含铜满足锌冶炼生产深度净化工段的控制要求,铜渣经酸洗后含铜54.87%,铜回收率为89.37%,满足铜渣的外售要求。

“高效、节能、长寿命铝电解槽硼化钛惰性阴极材料制备及产业化应用”的项目成果简介

项目围绕制约我国电解铝能耗高、槽寿命短等关键问题,采用等离子喷涂及人工涂覆相结合的方法制备硼化钛惰性阴极铝电解槽,电流效率提高0.5%-1%,吨铝降低电耗211kWh,电解槽已稳定运行2000天以上,产生了良好的经济和社会效益,整体技术达到国际先进水平,对于行业转型升级、科技进步、云南水电铝材一体化发展具有重要的示范作用。