从废铝熔渣中回收金属的熔剂制造技术

从废铝熔渣中回收金属的熔剂，特别适用于从铝渣中回收金属铝（铝合金），属于金属处理或回收技术领域。通常从废铝熔渣中回收铝，工艺过程复杂，条件差，回收率低，本发明专利技术熔剂包括由ＮａＮＯ－［３］，Ｎａ－［２］ＳｉＦ－［６］和ＮａＣｌ，ＫＣｌ的予熔混合物等组成，使用它，可以在各种不同情况下回收铝，方法简单，使用量少，回收率高。（*该技术在2007年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
从废铝熔渣中回收金属的熔剂，特别适用于从废铝熔渣中回收金属铝(铝合金)，属于金属处理或回收
在冶炼或重熔金属铝或铝合金的生产过程中，从熔化到成锭或浇注零件，包括反射炉，坩埚炉等各种熔炼炉在内，炉中总会产生一定量的浮渣-废铝熔渣和浇注废料，它是任何熔炼过程中必定会生成的副产品，但不能直接利用，只能作为废物处理。分析表明，这种废料，特别是废铝熔渣主要是由金属铝(合金)和各种氧化物、氮化物、熔盐生成物等构成的混合物。根据炉子类型，实际操作条件，合金牌号的不同，生成的废铝熔渣数量也不同，一般约占配料重量的2～8%，渣和废料中的含铝量可以从30%到90%。典型的熔渣成分组成是金属铝50～70%，氧化物、氮化物20～40%，其它杂质10～20%。废铝熔渣和废铝中含有相当数量的金属铝(合金)，它是一种有资源价值的物质，在铝及铝合金用途日益广泛、再生铝工业不断发展的今天，将它们予以合理回收，具有很大经济价值。然而特别是从废铝熔渣中回收金属铝，有一定的难度，回收率低、成本高、条件差，使人们不愿意进行这项工作。传统的从废铝熔渣中回收金属铝的方法是将收集的铝熔渣，首先分出大的金属碎块，剩余熔渣团块采用机械或人工方法砸散，使其成为粒料，过筛除去灰粉，其次将过筛后的粒料送入辗磨机进一步破碎，直至除金属粒以外的杂质呈粉状，再进行第二次过筛，去除经细筛后的粉尘和经粗筛后的大粒料，第三步将筛选出的一定粒度的含铝金属粒料(约占总重量的70%)，分批装入坩埚炉，进行加热重熔，温度820℃左右时，铝从熔渣中析出，略加搅拌后，金属铝液就可舀出成锭被回收，铝液上部的浮渣扒出冷却，它仍是带有金属铝的熔渣。可重复以上操作，反复回收。采用这种方法，由于金属铝在回收过程中浪费和耗损，因此只能回收熔渣中全部含铝的40～50%。在US4386956“从铝渣中回收金属工艺”的专利文献中阐述了一种采用楔形流槽构件收集熔渣，然后在流槽中加压，使熔渣中的金属铝充分析出，流入收集槽中回收金属铝的方法。据说该方法可以从含铝大约为70%的熔渣中回收出90～95%的金属铝，但回收不能在一次性的压缩流槽熔渣中全部实现，还必须进行分离处理和特殊的熔化处理，另外该回收方法是在熔化炉或保温炉正常生产过程中收集熔渣进行回收，容易造成生产过程的混乱。在US4451287“在反射炉中回收铝的熔剂”的专利文献中提供了一种固态粒状熔剂，组成为40～60%KCl和40～60%NaCl的固溶混合物和大于3%的冰晶石(Na3AlF6)，它用于从反射炉的熔池浮渣中回收金属铝，熔剂的使用量与熔渣中惰性组分的比率为0.3～0.4，它的直接作用是提高金属的回收量。这种熔剂只限于直接从反射炉熔池的浮渣中回收金属铝，使用温度高熔剂用量比较大。本专利技术的目的在于专利技术一种新的熔剂，用于从废铝熔渣中回收金属铝(铝合金)，同时，专利技术一种使用该熔剂回收金属铝的回收工艺，使熔剂使用量少，操作简单、回收率高。本专利技术的熔剂，其中含有Na2SiF6(或Na3AlF6)、NaCl和KCl的予熔混合物以及主要的发热剂NaNO3(或KNO3)。NaNO3(或KNO3)是熔剂的主要成分，起主要的发热作用，加入热熔渣中，能瞬时发热，提高熔渣温度，使未熔融状态的熔渣迅速稀释，渣和金属液很好分离，它显著地降低回收过程中的操作温度，它的组成量是熔剂重量的30～60%。Na2SiF6(或Na3AlF6)对渣中的Al2O3起部分吸收和溶解作用，能破坏铝珠表面氧化膜，有利于金属铝液汇集，它的组成占熔剂重量的15～30%。NaCl KCl的予熔混合物，是等量的NaCl，KCl组成的固溶混合物，它能降低熔渣熔点，防止金属铝热态氧化，对减少金属铝的烧损起很好的保护作用。NaCl，KCl单体化合物各自的熔点分别为805℃和772℃，其等量固溶混合物的熔点为652℃左右，因此为了降低使用温度，NaCl，KCl是以共晶固溶状态使用的。NaCl，KCl予熔混合物的制备方法是将约50%NaCl和50%KCl若干，在坩埚炉中加热熔化(850℃左右)，使之完全互溶，随后浇注到锭模中，冷却后，手工或机械破碎，并过筛(50～70目)待用。NaCl，KCl予熔混合物加入热熔渣中，在搅拌的作用下，析出的金属铝呈球粒状态，加入这种熔盐愈多，球粒也会愈多，由于这种球粒不是回收的最终产品，因此它的加入量不宜过多，其在熔剂中的组成重量为10～40%。为了进一步改善本专利技术熔剂的性能，可以向熔剂中加入下列辅助成分，组成新的熔剂，这些辅助成分包括以下3种(1)NaF(或Fe2O3)和铝粉(或镁粉);(2)CaCl2(或CaF2);(3)矽藻土。上述辅助成分可以分别加入熔剂，也可以同时加入其中的2种或3种。加入NaF(或Fe2O3)、铝粉(或镁粉)能显著地增强熔剂的发热作用，它与NaNO3混合，能在较低的温度下反应，发出更大的热量，使熔渣的温度显著升高，达到在更低的温度下实现金属铝的回收，它们在熔剂中的含量为NaF(或Fe2O3)10～20%，铝粉(或镁粉)8～15%。加入CaF2或CaCl2能进一步降低NaCl，KCl予熔混合物的熔点，减少金属铝的热损，起保护作用，同时CaF2能部分溶解Al2O3，减少金属铝形成球粒状态，CaCl2能防止熔剂在保存和运输过程中潮解，在熔剂中它们的含量为CaF21～5%，CaCl21～10%。为了防止熔剂加入热熔渣中产生过于激烈的作用，在熔剂中适量加入矽藻土，起一定的保护作用，其加入量为0～2%。熔剂各组分规格均采用工业纯。配制熔剂时，根据需要量按百分比称量各组分，将它们用手工或机械方法混合均匀，并置于150～250℃的干燥箱中保温2～4小时，去除水份，为防止随后在运输或保存中吸收水份潮解，熔剂按一定量(例如200克)用塑料袋封装，以备使用。新熔剂使用时，加入到一定温度的熔融废铝熔渣中，在搅拌的作用下，温度明显上升，加速了金属铝的析出，同时破坏了铝珠表面的氧化膜，使金属液迅速熔合、汇集，随着发热、精炼、搅拌过程的持续，原来是未熔融状态的黑色含铝熔渣，粘度发生了明显地变化，铝液从渣中析出，剩余熔渣变成渣灰，很快(金属)液、渣分明，此时将金属液倒出，浮在金属液表面的渣灰不粘带金属。使用本熔剂从废铝熔渣中回收金属铝的基本方法是使废铝熔渣的温度达到熔剂回收温度，待温度均匀后，向熔渣中加入熔剂，加入量为熔渣重量的1～2%，充分搅拌5～8分钟，可边加边搅拌，随后再补充加入少量的Na2SiF6(或Na3AlF6)其重量为废铝熔渣重量的0.2～1%，继续搅拌2～4分钟，此时渣、(铝)液分明，已完全分离，即可进行扒渣，收集金属铝液，完成回收过程。回收时使废铝熔渣温度达到熔剂回收温度是必要的。不含NaF(或Fe2O3)和铝粉(或镁粉)的熔剂，回收温度为760～780℃含NaF(或Fe2O3)和铝粉(或镁粉)的熔剂回收温度为690～730℃。熔剂回收温度是指熔剂在该温度下，加入废铝熔渣中，能较好地对熔渣中的铝和渣灰起分离作用，既使分离作用充分进行，又使分离作用不过于激烈，在低于该温度下，熔剂的分离效果不好，而在高于此温度下，虽同样可以很好地对熔渣完成分离回收过程，然而温度愈高，愈易造成铝的氧化和烧损，且操作条件变坏，浪费能源，因而在保证回收效果或回收率的本文档来自技高网...

【技术保护点】
从废铝熔渣中回收金属铝的熔剂，其中含有Ｎａ↓［２］ＳｉＦ↓［６］（或Ｎａ↓［３］ＡｌＦ↓［６］）、ＮａＣｌ和ＫＣｌ的予熔混合物，其特征在于：（１）主要发热剂是ＮａＮＯ↓［３］（或ＫＮＯ↓［３］）（２）熔剂中各成份的重量百分比为：Ｎａ ＮＯ↓［３］（或ＫＮＯ↓［３］）＂３０～６０％Ｎａ↓［２］ＳｉＦ↓［６］（或Ｎａ↓［３］ＡｌＦ↓［６］＂１５～３０％ＮａＣｌ，ＫＣｌ予熔混合物＂１０～４０％。

【技术特征摘要】
1.从废铝熔渣中回收金属铝的熔剂，其中含有Na2SiF6(或Na3AlF6)、NaCl和KCl的予熔混合物，其特征在于(1)主要发热剂是NaNO3(或KNO3)(2)熔剂中各成份的重量百分比为NaNO3(或KNO3) ″ 30～60%Na2SiF6(或Na3AlF6) ″ 15～30%NaCl，KCl予熔混合物 ″ 10～40%2.根据权利要求1所述的熔剂，其特征在于含有增强发热剂NaF(或Fe2O3)、铝粉(或镁粉)，其含量为NaF(或Fe2O3) ″ 10～20%铝粉(或镁粉) ″ 8～15%3.根据权利要求1、2所述的熔剂，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：向世芬，刘勇立，
申请(专利权)人：航空工业部西安飞机制造公司，
类型：发明
国别省市：61[中国|陕西]