铝熔炼热铝渣的处理工艺与设备探究

铝熔炼热铝渣的处理工艺与设备探究

张和路

中铝青岛轻金属有限公司266431

摘要：铝加工生产中，作为重要金属材料，铝材料广泛应用于制造工业、航天航空及生活领域中。而且，作为一种单质，其还会与气体、水等发生不可逆化学反应，生成三氧化铝后无法再还原成铝单质。因而，铝熔炼中，工艺设备有严格的要求，要尽量减少熔炼时间并合理控制熔炼温度参数，保障熔炼生产实际质量。但，实际生产中，如果无法有效处理并回收热铝渣，就会浪费铝资源。因而，针对铝熔炼热铝渣处理工艺及设备相关知识，本文从以下几方面进行了简单地论述。

关键词：铝熔炼热铝渣；处理工艺；设备

引言

铝金属有很强的活泼性，遇到气体或水就会产生反应，此种反应是不可逆的，三氧化铝生成后无法再还原成金属铝。所以，铝熔炼生产中，工艺设备要求比较严，要尽量减少熔炼时间加强熔炼温度等相关技术参数控制，条件允许情况下深入研究铝熔热炼铝渣处理工艺，提高金属铝资源应用效率是非常必要的。

1、铝熔炼特点分析

1.1特点

根据实际生产情况分析铝熔炼，发现整个铝熔炼过程比较严谨，要严格控制熔炼温度、时间与溶剂等因素，全面保障生产质量，以防铝材料遇到水或空气发生不可逆的化学反应，生成三氧化铝。

1.2热铝渣

铝熔炼过程中，热铝渣是重要生成物，为了提高铝材料应用率，有效处理并回收热铝渣，保障资源应用效率以防浪费。

实际生产中，热铝渣是能够再次回收与使用的，结合冷却后热铝渣颜色将其划分成白色与黑色两种铝渣。热铝渣主要是通过手工或借助自动扒渣机扒渣与回收取得，其中，白色铝渣有15-80%的金属产物含量，一般以铝氧化物及铝金属混合物为主，主要为白色。炼炉无盐熔炼或铝液运输时，主要生成物为原铝。

而黑色铝渣，一般构成物为溶剂、铝氧化物与金属铝等。通常，核算铝渣能够再牲畜铝型材，而且也是铝厂进行铝材料回收的重要途径。该物质回收方法简单，只要投入反射炉并用含盐化合物溶剂覆盖铝废料，熔化过程中降低铝液氧化几率。此过程中，选用NaCl、KCl与氟化盐混合物溶剂。熔炼炉中原铝进行有盐熔炼，也会生成黑色铝渣。

另外，热铝渣适用于铝材料回收过程，铝粉、碱式氯化铝及硫酸铝等相关产物生产中也可使用该材料，以此为铝熔炼企业创造更多的收益。

2、热渣处理应用工艺及设备

铝加工行业中热铝渣处理是非常重要的环节，其利于节省企业运行成本，降低废弃物排放量，创造更多利润增强企业市场竞争力。此外，通过热铝渣对金属铝进行回收处理，产生大量铝灰其中铝含量比较少，其它为Al2O3与溶剂残留物。硫酸铝、铝粉及碱式氯化铝等产品生产中铝灰也发挥着重要的作用。当前，热铝渣处理中，国内外铝加工企业形成了很多的处理方法，实际工艺水平有很大的差异，其中最为常用的为回转炒渣筛分、压制破碎筛分及高速搅拌筛分，处理后期热渣冷却后方可筛分，这是其共同处理流程。

2.1回转炒渣及筛分

该工艺是利用扒渣车或人工操作方式扒出炉子中热铝渣并装入渣箱，通过旋转叉车再将其送回到回转炉。利用回转炉进行回转结合靶子搅拌形成铝热剂反应。静置一段时间后，炉底部沉淀大比重金属铝，其它小比重铝渣成分会悬浮于炉子上部，有效分离铝液。此过程中，处理工艺温度控制是非常关键的，通常小块生铝或冷渣用于温度控制剂。完成护理后，利用液压油缸顶起回转炉尾部，倒出铝液形成铝锭。铝液倒出后利用旋转炉身将热铝渣卸掉并装入渣箱，利用筛网式冷灰桶冷却喷水，确保热铝渣温度下降不超过50℃，做好筛分获得铝颗粒物与铝灰。应用此工艺时，铝渣单次处理量大，高达1000kg到2000kg，且金属铝有80

%的回收率。整个处理工艺中所用设备成本不高，广泛应用于再生铝厂。再生铝厂负责处理绿色铝渣，热铝渣中有很高的铁与溶剂，如果利用压值与破碎筛分工艺，其应用效率不高而且不利于高效回收金属。高速搅拌与筛分工艺的应用，极易因搅拌叶片缝隙中铁块被卡住造成设备故障。所以，再生铝厂广泛应用此类处理工艺技术。实际应用时，要注意该工艺要开放回转炉处理与筛网式冷灰桶，灰尘产生量大因而除尘收尘所处是非常必要的。

2.2压制及破碎筛分工艺

热铝渣处理中，该工艺技术也是比较常用的，实际处理中在渣箱内装入热铝渣，再依照设定程序利用特殊压头为渣箱中热铝渣加压，以此将游离金属铝分离出来。渣箱处理过程时，特殊压头发挥着强制冷却所用，还可很好地隔离空气，以防铝渣被氧化加快滤液凝固。液态铝生成铝锭后，可向破碎机中融入其它残渣进一步破坏并做好筛分处理，有效分离铝颗粒与铝灰。

该工艺的应用有明显的优势，通过压制获得冷却固体铝渣块，采用压制与破碎筛分工艺分离铝渣。同时，应用该工艺时刻灵活部署，能够在两个不同车间完成压制与破碎筛分过程。压制时，对环境带来的污染比较小，构建良好车间环境。而破碎筛分时产生的灰尘量比较大，还可向专业处理企业直接销售压制后其它残渣，以此解决车间内部造成的环境污染问题。应用该工艺时，选用方口型渣箱，以防扒渣时地面上掉落炉渣。该工艺单次只能处理200-350kg热铝渣，实际处理量并不高，而且只有60%的回收率。此外，因该工艺设备有较高的投资，因而因铝熔铸厂有很高的环保要求，所以适用于该生产工艺。

2.3高速搅拌及筛分生产工艺

热铝渣日常处理过程中，该生产工艺流程主要是向渣锅中装入热铝渣并利用高速搅拌充分搅拌。渣锅中将高速搅拌机叶片插入其中保障高速搅拌。此过程中，渣锅中热铝渣形成铝热反应，然后加入适量水以此控制渣锅温度。搅拌处理且静置一段时间后，因金属铝及铝灰沉锭物比重大因而沉积在渣锅底部；其它小比重物质则会在渣锅上部悬浮，充分分离铝渣及铝液有再将搅拌叶片打开，保障渣锅底部铝液顺利进入铝液搜集箱，翻转后再进入冷却剂，以此确保快速降低铝热渣温度，且温度不会超过50℃。最后，通过筛分处理取得相应的铝颗粒及铝灰物质。日常工作中此项工艺的应用，渣锅、高速搅拌机、铝液搜集想、翻转装置及冷却剂等是常用设备，俄日了保障工艺可靠运行，有效控制温度是非常必要的。一般，通过洒水控制工艺温度，可有效降低渣锅温度。

本处理工艺单次处理量高，且每次高达0.2-0.5t。能够连续处理，而且处理效率比较高。该工艺的应用，对铝氧化问题有很好的控制效果。日常处理工作中，可对热铝渣进行有效搅拌与筛分，金属铝达到90%的回收率。而且不会对生态环境带来很大的影响，污染非常小。相较之前两种工艺，处理白色与黑色铝渣时，其应用价值比较高；对比回转炒渣与筛分工艺，其粉尘生成量小但回收率高，但该工艺处理量却低一些。对比压制与破碎筛分工艺，该工艺有更高的回收率与单次处理量，而且环境影响小。应用该工艺时，要注意选用圆口型渣锅，底部还要有出铝孔，以防处理时铝渣掉落到地面上，保障安全可靠的操作减小安全隐患。

结束语

综上所述，铝加工企业选用热铝渣处理工艺及设备时，要综合考虑热铝渣处理种类、数量、投资预算与环保等要求，全面衡量各处理工艺优缺点以此选择最为适宜的处理工艺及设备，统筹兼顾环境保护与社会效益的基础上，构建良好企业形象，创造更多收益促进企业健康稳定的发展。

参考文献

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