一種利用粉煤灰生產(chǎn)鋁硅合金方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于粉煤灰資源利用和鋁冶金領(lǐng)域，提出一種利用粉煤灰生產(chǎn)鋁硅合金方法，主要方案：①以粉煤灰、回收臟料、水洗料為原料經(jīng)混合均勻后代替一部分氧化鋁加入到鋁電解槽中生產(chǎn)鋁硅基合金，其中：粉煤灰0.70±0.5噸，占總原料量10％～30％；回收臟料(從電解鋁廠回收的各種弄臟的原料)1.2±0.3噸，占總原料量25％～35％；水洗料(從鋁電解槽中撈出的炭渣經(jīng)浮選出的物質(zhì))1.2±0.3噸，占總原料量25％～35％；氧化鋁0.8±0.2噸，占總原料量10％～30％。②以鋁電解槽正常生產(chǎn)方式，將混合料和氧化鋁添加到鋁電解槽中，在每生產(chǎn)1噸鋁硅基合金同時，還生產(chǎn)出1.0～1.6噸電解質(zhì)。
【專利說明】一種利用粉煤灰生產(chǎn)鋁硅合金方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于粉煤灰資源利用和鋁冶金領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]為方便敘述，文中所提到的物質(zhì)名稱和分子式對應(yīng)關(guān)系如下:
[0003]①氧化鋁(Al2O3)，氧化硅(SiO2)，氧化鐵(Fe2O3)，氧化鈣(CaO)。
[0004]②鋁硅合金=鋁硅基合金(即:以鋁硅為基本金屬，還含有其它少量金屬的合金)。
[0005]粉煤灰是火力發(fā)電廠排出的由煤粉、煤泥等燃料經(jīng)燃燒后形成的灰渣。我國是以煤為主要能源的國家，產(chǎn)生的粉煤灰是我國排量最大的工業(yè)廢料。截至2011年12月，我國電力整體裝機容量已經(jīng)達(dá)到10.5萬億kW，其中火電占比72%，火電每年產(chǎn)生粉煤灰量約
4.5億噸，隨著我國經(jīng)濟的持續(xù)增長，火電裝機容量也不斷增長，粉煤灰排放已經(jīng)成為中國工業(yè)固體廢物的最大單一污染源，抽樣檢測的粉煤灰樣品中檢測出20多種對環(huán)境和人體有害的物質(zhì)，其中包括可能導(dǎo)致神經(jīng)系統(tǒng)損傷、出生缺陷甚至癌癥的重金屬，據(jù)粗略估算，中國每年約有2.9萬噸的鎘、鉻、砷、汞和鉛這五種國家重點監(jiān)控的重金屬隨粉煤灰的排放進入到自然環(huán)境中，針對部分火電廠灰場附近的地表水和地下井水的檢測也顯示出多種有害物質(zhì)的濃度超過了國家的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，粉煤灰中的有害物質(zhì)已不可避免地污染了周圍的土壤、空氣和水，不僅 威脅到附近居民的身體健康，還會通過食物鏈危害到更大的公眾群體。目前，我國粉煤灰的總堆存量已經(jīng)超過10億噸，它不僅占用大量的土地，還常排放江河，使河道淤塞，河水變質(zhì)，嚴(yán)重污染環(huán)境，因此是一個重要的污染源。
[0006]經(jīng)查詢有關(guān)資料，我國典型的粉煤灰成分主要范圍如下:
[0007]
成分 jSiO；:； IAlaO, IFeaO, |CaO IMgO |S0a iNa# 及 --ο |燒失量
含量％ 134 ~65|l4 ~4θ|? ~16 |θ ~25 |θ ~4|θ ~6|θ.5 ~4 |l ~26
[0008]從上表看出，我國粉煤灰中主要含有氧化硅(SiO2)、氧化鋁(Al2O3)和其它金屬氧化物等成分，因此對粉煤灰的資源化利用，即可以避免資源浪費以及固體廢棄物對環(huán)境的污染，又可以對其中的金屬及礦物進行回收利用，這不僅使污染排放問題得到部分解決，改善了環(huán)境，而且節(jié)約了我國礦產(chǎn)資源，為我國提供了又一條金屬來源渠道。
[0009]多年來，國內(nèi)外普遍重視粉煤灰的資源綜合利用，目前國內(nèi)外把粉煤灰資源利用研究分為低、中、高三個方面:低技術(shù)主要將粉煤灰用于路壩修筑、工程回填、土壤改良等方面；中技術(shù)主要將粉煤灰用做建筑材料，如生產(chǎn)粉煤灰磚等；高【技術(shù)領(lǐng)域】的應(yīng)用研究是指對粉煤灰中礦物質(zhì)或有價元素的提取等方面。從目前國內(nèi)外的應(yīng)用情況看，低、中技術(shù)應(yīng)用日臻完善，取得大量研究成果并付諸實施，高技術(shù)應(yīng)用方面研究進展相對較慢，粉煤灰中各種有用金屬如鋁、硅等沒有得到充分有效利用。
[0010]目前，利用粉煤灰提取鋁、硅等有價金屬的技術(shù)方法主要有兩大類，說明如下:
[0011]第一類方法可簡述為粉煤灰電熱還原法制取鋁硅合金(注:該法制取的合金中硅含量較多，鋁含量次之，因此也可稱為硅鋁合金)，方法是:將粉煤灰與添加劑、還原劑、粘結(jié)劑按比例進行混合、攪拌后制成高強度的球團，再通過礦熱電爐用炭電極對粉煤灰制成的球團進行加熱還原冶煉，制得粗鋁硅合金，再送入精煉爐，通過添加精煉劑、精煉除渣、然后鑄造成招娃合金徒。
[0012]第一類方法引證文件:
[0013]粉煤灰提取鋁硅合金的工藝方法，專利號CN200510017735.6，
【發(fā)明者】郭龍, 王玉輝, 常海寧, 楊衛(wèi)康, 黃朝清 申請人:郭龍