铝灰回收加工技术综述

铝灰回收加工技术综述

Summary of Processing Technology of Aluminum Ash

前言

铝是构建未来的金属，它不仅对汽车轻量化做出贡献，节省燃料、减少污染、利于环保，它还是航天工业的原材料。铝可以被反复回收和再生，铝被广泛用于日常生活项目和包装，迄今为止，全球生产的铝仍有75%还在被使用，今天有几乎600种不同的铝合金被用于各个领域，可以说铝无处不在。

2015年全球铝总产量约为57898000吨，产生铝灰为总产量的1.0%到1.5%，铝灰中平均含铝金属为50%，2015年所产生的铝灰中含有铝金属约为2.9万吨。2016年全球再生铝消费总量达到2000万吨，预计到2020年全球再生铝消费总量将超过2500万吨，而再生铝的生产过程中所产生铝灰的数量相当可观。

传统铝灰回收加工技术

传统的铝灰回收加工技术是把铝灰缓慢冷却，然后运往二次加工设备采用含有熔剂的盐处理来回收铝，处理过程中产生盐饼。盐饼是铝灰回收加工过程的副产品，盐饼是主要的废料并且在全球许多地方被定为危险废料，现在在全球一些地区盐饼回填土地越来越受到法律限制，严格禁止回填土地。这种盐饼铝灰加工技术至少已经有30年历史，技术复杂且成本很高，实际上已经过时并且对环保有害。

铝灰处理的传统技术就是对铝熔炉撇渣，对渣即铝灰冷却，对可以常压下在铝灰压力机惰性气体冷却器或回转冷却器里冷却。

大多数铝灰回收加工厂使用简单回转炉技术，利用一种氯化物基盐熔剂从铝灰中回收铝，铝从回转炉倒出来，还含有4%-10%的铝金属，欧洲的法律和全球一些地区法律要求对盐饼加以处理，禁止回填土地。

盐饼加工处理的最先进的技术之一是ALSA技术，20世纪80年代初期开发出来，这一技术为闭环，处理盐饼的所有成份，耗能高，产品为较低质量的铝颗粒。回收冶炼厂的盐，硫酸氨，湿氧化铝/氢氧化铝和一定数量氯化物。

无盐铝灰回收加工技术

采用盐来从铝灰中回收铝，从经济上是和环保上都不再是先进的技术，因为成本高，铝灰的处理带来对环境污染问题，应运而生的替代技术是无盐铝灰回收加工技术：

1.Alcan（加铝）等离子体电弧枪铝灰处理技术

这一技术由Hydro魁北克研究中心开发，初次试验始于1987年，铝灰利用空气或氢气作为工艺气体采用等离子体电弧枪加热，氧化物产品（非金属产品NMP）为灰色粉末，大多为氧化铝及不同数量的氮化铝和氧化镁，取决于合金成份构成。

2.DROSCAR石墨弧工艺技术

DROSCAR工艺技术是Hydro魁北克研究中心开发的另一个无盐铝灰处理技术，保留了Alcan等离子体的等离子体电弧枪采用水冷却是困难的，有发生事故的危险。Hydro 魁北克研究中心在一个电弧炉中在两个石墨电极之间的电弧延伸，铝灰处理在氢气气氛下进行，非金属产品NMP为灰色粉末。

3.Alur铝灰处理加工技术

Alur铝灰处理加工技术在冰岛开发，为避免铝灰运到欧洲铝灰加工厂进行处理，铝灰在回转炉中不用盐处理，电作为热源被认为是太复杂。通过采用一氧燃料燃烧器努力改善燃料加热的回转炉技术和控制炉中的压力来限制可回收铝金属的氧化。非金属产品NMP在海水冲洗池中进行中和，含氨和可溶金属盐的海水冲洗进入海洋。这得到冰岛环境保护局2011年官方运营批准。

4.TAHA热铝灰处理加工技术

TAHA热铝灰处理加工技术是TAHA国际公司开发并且注册专利的技术，该技术在冶炼厂现场撇出铝灰后就从铝灰中回收铝，因为铝水倾倒时，铝从氧化物基体里分裂出来，铝热和铝损失只限于裸铝。TAHA工艺和回转炉比对试验经过几个月时间证明TAHA工艺的铝回收是优异的。

TAHA热铝灰处理加工技术简便且非常有效，铝回收率和传统技术一样或更好。TAHA热铝灰处理加工技术的主要优点是：铝的回收没有不同合金的交叉污染，是分批次加工技术，处理每次单独撇渣的铝灰，这表明回收的铝可以直接返回到同一个炉次，节省能源和提供所产生铝灰的同一种合金。TAHA加工技术的另一个重要特点是：TAHA热铝灰加工技术运营时不添加熔剂，特别是不添加传统熔剂中的氯化物熔剂，氯化物熔剂污染非金属氧化物产品。

TAHA热铝灰加工技术开发出来一肥料／土壤调节剂，基于注册专利的热铝灰工艺技术的稳定氧化物。这种肥料已经获得认证，被批准用于欧盟和新西兰，TAHA热铝灰加工技术绿色环保，节省能源，减少温室气体排放。

铝灰回收加工技术性能比较表

苏鸿英编译自《铝时代》2016年9月号第32-33页