2． 2 二次鋁灰的铝灰回收方法

處理二次鋁灰的主要目的是利用其中的含鋁物質，如金屬鋁、资源氧化鋁、化研氮化鋁等。究新进展根據鋁灰的铝灰處理方式和用途主要分為濕法化學法製備含鋁材料、高溫燒結法製備耐火材料、资源作為主要原料製備建築材料等。化研

濕法化學法製備含鋁材料的究新进展方法主要是以氫氧化鈉、硫酸、铝灰鹽酸或硝酸溶液為介質，资源通過加壓浸出的化研方式處理二次鋁灰，浸出反應過程中鋁灰中的究新进展金屬鋁和可溶性的氧化鋁進入溶液，形成的铝灰浸出料漿經固液分離後獲得浸出渣和含鋁溶液。含鋁溶液經係列處理後可製備出氧化鋁、资源硫酸鋁、化研氯化鋁等產品。浸出渣經洗滌、烘幹後可用作生產陶瓷、建築材料的主要原料。該方法存在的主要缺點是浸出過程未考慮氮化物、氟化物的回收利用，處理過程產生的氣體對環境依然產生較壞影響，而且工藝循環能力差，生產成本比較高。

高溫燒結法製備耐火材料的方法是按照所製備產品的要求，經配比混料後在高溫條件下燒結，製備出合格的棕剛玉、鎂鋁尖晶石或 Sialon 等耐火材料。製備出的耐火材料性能均可滿足工業需求，而且製備成本較低，具有顯著的經濟效益。但在製備耐火材料過程中需要先對鋁灰進行洗滌除氮，消除含氮物質在後續使用過程中的水解，影響產品的性能。目前有關除氮的工藝技術均采用熱水洗滌的方式，但熱水洗滌除氮效率低、除氮效果差，還不能滿足工藝的要求。

作為主要原料製備建築材料的方法是以鋁灰為主要原料，並加入石英、黏土等可降低燒成溫度的添加劑進行生產。獲得的清水磚氣孔率和耐壓強度良好，是傳統黏土燒結磚的理想替代品。也可以將鋁灰、鋁汙泥和氧化鋁為原料製備鋁酸鈣水泥，製備出的鋁酸鈣水泥的各項性能指標均可達到國際水泥標準。但鋁灰中含有一定量的氯鹽、重金屬和氟化物等影響產品強度、耐腐蝕性等性能，尤其氮化鋁的水解對大氣環境產生惡劣影響，依然需要進行預處理後才能使用。一定程度增加了鋁灰資源化的成本及技術難度，阻礙了鋁灰在建築領域的推廣應用。

2． 3 資源化利用新技術

開發有效解決鋁灰中氟的危害，促進氮化鋁的快速水解，實現綠色資源化的工藝路線是處理鋁灰的追求目標。沈陽工業大學提出了一種以硫酸氫銨為主要介質，采用濕法冶金的方法處理鋁灰的工藝技術，其工藝流程示意圖如圖 1 所示。

該工藝流程為濕法密閉循環流程，所有反應均在密閉的容器中進行，生產過程中無任何氣體、廢水外排。鋁灰中的氮化鋁與硫酸氫銨反應劇烈，可以在較短的時間內生成硫酸鋁銨和硫酸銨進入溶液。其他反應活性比較大的含鋁礦物的鋁也會形成鋁離子進入液相。經硫酸氫銨處理後的不溶固體殘渣屬於高鋁物料，可用於製備性能良好的耐火材料或結構陶瓷。固液分離後的浸出液經氨水沉澱後獲得氫氧化鋁微粉產品和硫酸銨溶液，當硫酸銨溶液的中的氟離子濃度累積到一定程度時可通過向溶液中加入硫酸鈉使氟離子形成冰晶鹽沉澱，從而避免流程中氟離子的積累。 

圖 2 為鋁灰中的鋁在不同反應溫度條件下的浸出率變化曲線，可以看出隨著反應溫度的升高鋁灰中的氧化鋁的浸出速度加快。反應溫度為 160 ℃條件下，氧化鋁的浸出率相對較高，反應時間為 240 min 時氧化鋁的浸出率達到最高值 56% ，但進一步延長時間並不能提高氧化鋁的浸出率。從圖 3 中鋁灰和浸出渣( 浸出 4 小時) 的物相分析結果可以看出，鋁灰主要由氮化鋁、氧化鋁、氯化鈉和鋁鎂尖晶石組成，經硫酸氫銨浸出後，灰中的氮化鋁和氯化鈉的衍射峰已完全消失了，說明氮化鋁和氯化鈉已完全溶解。

3 結語與展望

鋁灰由於其含有氟化物、氮化物等被定義為危險固體廢棄物，如何處理好氟化物和氮化物的回收利用是實現鋁灰資源化的關鍵。資源化利用新技術以硫酸氫氨為主要介質采用濕法循環處理技術處理鋁灰，工藝具有能耗低、可實施性強、AlN 水解完全、過程中無廢液、廢氣排放等特點，可實現鋁灰的高效、綠色資源化利用，具有廣闊的應用前景。但對於鋁灰濕法循環處理技術的有關基礎理論，如反應過程中的相關熱力學、相關元素的遷移轉化過程、進出過程的有關機理等還缺乏深入係統研究，有待進一步完善。

聲明：本文所用圖片、文字來源《輕金屬》，版權歸原作者所有。如涉及作品內容、版權等問題，請與本網聯係

相關鏈接：氫氧，氟化物，硫酸鈉