高硫铝土矿脱硫技术研究现状与发展趋势

面对我国优质铝土矿资源短缺的问题,开发复杂难选的高硫铝土矿资源,有助于保障我国铝土矿资源战略安全,赋能氧化铝工业的可持续发展。我国高硫铝土矿储量丰富,但因硫对拜耳法生产过程造成危害而无法高效利用。综述了浮选法、焙烧法、过程脱硫等高硫铝土矿脱硫方法的研究现状和技术水平,并展望了今后的研究方向和发展趋势。

铝电解废槽衬中毒害物质足迹

铝电解废槽衬(SPL)因其含有大量可溶性氟化物和少量剧毒氰化物而被列为危险固体废弃物。对运行了2396天的350kA铝电解槽中氟化物和氰化物的分布状况进行检测分析,研究废槽衬中毒害物质的足迹和腐蚀机理。研究结果表明,氟化物主要集中在阴极炭块和阴极下方的干式防渗料层中,这与氟化物在此区域的渗透状态密切相关。氰化物浓度在电解槽中部位置较低,而侧壁高浓度的氰化物与进入电解槽内该区域的空气量呈正相关。

我国铝冶炼工业的竞争力分析及发展趋势

在全面综述我国铝冶炼工业生产和技术现状的基础上,剖析了我国铝冶炼工业发展在资源、能源和环境治理方面所面临的主要矛盾与挑战,在世界范围进行了生产成本竞争力比较与分析,认为制约我国铝冶炼工业可持续发展的主要因素是国内缺乏足够的优质铝土矿资源、电力价格过高、生产技术需进一步优化,所产生的大量固危废难于实现无害化和资源化利用.由此提出了我国铝冶炼工业可持续发展的战略,即严控产能的无序过快扩张并合理布局,优化资源和能源供应结构,实施优质、节能、低耗的产业发展战略以提高核心竞争力,加快实现废气、废水和固废的达标排放及资源化利用.研究结果对我国铝工业进行产业结构调整、实现高质量可持续发展的战略,具有较重要的意义.

铝电解槽废阴极炭块电-热耦合处理过程数值模拟

废阴极炭块是铝电解槽大修时产生的一种危险固体废弃物,对其进行安全处置和资源化利用的关键是深度分离其中的有价组分炭和氟化盐.采用火法工艺对废阴极炭块进行处理,明确了氟化盐的挥发温度.基于氟化盐的挥发析出性质,设计了高温热处理电阻炉,并对其传热特性、控温规律以及氟化盐有效挥发区域进行了三维数值解析.实验确定氟化物的有效挥发温度为≥1700℃,该温度段下其挥发率可达93.1%以上.通过模拟不同供电模式下炉内温度场的演变规律,得到:在12 V升温24 h,9 V保温12 h的供电条件下,升温阶段炉内最高温度可达2250℃,氟化盐理论挥发区域占比可达98%;采用逐级递减的电压供给制度可以保证1700℃以上温度区域维持20 h,大幅度延长了有效热处理时间,有利于废阴极炭块中炭与氟化盐的深度分离.

铝灰中有害元素脱除及钙化转相制备铝酸钙

铝灰是铝工业产生的危险固体废弃物,其中含有氯、氮等有害元素和较多的氧化铝,具备危废和资源的双重属性。为了实现铝灰中有害物质的脱除和氧化铝资源的回收利用,基于铝灰化学成分及物相组成分析,开展铝灰高温脱氮除氯及钙化转相制备铝酸钙试验,研究铝灰制备铝酸钙反应过程热力学、配比及温度对产物物相的影响。研究结果表明,在1 300℃下焙烧1 h,铝灰中的有害组分在高温下得以有效脱除,氮和氯元素脱除率分别为98.16%和99.33%;当物料Al_(2)O_(3)和CaO的质量比为0.36~1.79、控制焙烧温度为1 320℃时,可获得以7Al_(2)O_(3)·12CaO为主要物相的低熔点铝酸钙产品,所得到的铝酸钙产品可满足普通型炼钢用预熔型铝酸钙产品质量标准要求。

铝合金灰焙烧-酸洗除杂新工艺

铝合金灰是铝工业生产中产生的危险废弃物,成分较为复杂,但因其含有含量较高的氧化铝,具有较大的回收利用价值。提出了一种铝合金灰焙烧-酸洗除杂工艺,主要考察酸洗过程中酸种类、酸浓度、反应温度、浸出时间、液固比等因素对铝合金灰除杂的影响。通过XRD及XRF对铝合金灰除杂前后的物相及元素成分进行分析。研究结果表明,最佳酸洗除杂条件是酸种类为硫酸、酸浓度为1 mol/L、反应温度为60℃、浸出时间为30 min、液固比为10 mL/g;经酸洗除杂后铝合金灰的物相主要为氧化铝(α-Al_(2)O_(3))及镁铝尖晶石(MgAl2O4),两者所占比例之和约为94%,其中氧化铝质量分数可达82.73%。本研究为铝合金灰的资源化用提供了新思路。

我国铝工业固危废资源化利用现状及发展趋势

系统梳理了我国铝工业大宗固危废赤泥、铝灰、电解槽大修渣、阳极炭渣的产排情况及对环境的危害,总结了当前各种固危废资源化利用的技术研发和工业化应用的现状,剖析了当前固危废资源化利用中存在的主要问题,指出了我国铝工业固危废安全治理及资源化利用技术的研究及发展趋势。

二次铝灰处置及利用现状及其在炼钢中的应用

中国是铝生产和消费大国,伴随着铝产业的发展,原铝的制备、加工和再生过程中排放出大量铝灰(渣)危险固体废弃物,不仅对环境造成了污染,还存在着二次资源浪费的问题。针对二次铝灰的成分特点以及处理现状,综述了二次铝灰在钢铁行业中的应用及其制备成铝酸钙炼钢精炼剂的技术现状和发展趋势。利用廉价的二次铝灰制备成铝酸钙炼钢精炼剂作为炼钢辅助原料,可在一定程度上节约炼钢成本,同时也是目前缓解二次铝灰处置及利用问题的有效手段。

炭阳极用煤沥青中间相的研究

选取热聚法、真空闪蒸法生产的煤沥青试样,全面分析了各项理化指标,重点研究了煤沥青的中间相含量及其黏度。试验结果表明,我国热聚法生产的煤沥青中间相含量高,为3.0%～6.9%,而真空闪蒸法生产的煤沥青几乎不含中间相。热聚法生产的煤沥青中主要指标甲苯不溶物、喹啉不溶物含量也较高,比国际上普遍采用的真空闪蒸法生产的煤沥青高出20%左右。煤沥青中喹啉不溶物及中间相的含量对黏度产生很大影响。在较低的温度条件下,我国热聚法煤沥青的黏度明显高于真空闪蒸法煤沥青。煤沥青的这些性质将对炭阳极的生产工艺参数及质量带来一定的影响。