一种用于炼钢精炼渣低氮惰性氧化铝材料的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种用于炼钢精炼渣低氮惰性氧化铝材料的制备方法。以二次铝灰为原料，将二次铝灰进行球磨、筛分，得到半成品灰；所得半成品灰加入水进行加热水解反应，反应产生的氨气，经氨气吸收装置把氨气制成氨水；产生的甲烷和氢气分别收集后作为烘干炉燃气利用；反应后所得产物经真空过滤机过滤，过滤所得物料经烘干炉烘干，得到干燥的低氮惰性氧化铝材料，用于钢厂精炼渣的生产；分离出来的氯化钠和氯化钾溶解于料浆水中，进入MVR蒸发器，依次经浓缩、结晶、离心和烘干，得到原料盐。利用本发明专利技术处理二次铝灰，二次铝灰中有害成分回收利用为工业原料，得到很高的经济效益。因此，本发明专利技术技术方案能够解决环境污染问题，有利于环保。保。

【技术实现步骤摘要】
一种用于炼钢精炼渣低氮惰性氧化铝材料的制备方法
一、
：
[0001]本专利技术属于二次铝灰回收
，具体涉及一种用于炼钢精炼渣低氮惰性氧化铝材料的制备方法。
二、
技术介绍
：
[0002]铝灰，也被称为铝渣灰或铝渣，是在一次和二次铝工业中所产生的废弃物，又被分为一次铝灰和二次铝灰。铝灰中含有很多直接或间接危害环境的元素或化合物，如果将其直接填埋会对环境造成严重威胁。尤其在2021年施行的《国家危险废物名录》中，将有色金属铝冶炼排出的铝灰列为毒性危险废物及易燃性危险废物，故铝灰尤其是二次铝灰的问题已经到了非处理不可的地步。
[0003]铝灰的成分因各生产工艺的原料及操作条件不同而略有变化，但通常都含有金属铝、铝的氧化物、氮化物和碳化物、其他金属氧化物(如二氧化硅、氧化镁)等。二次铝灰的氧化铝的含量一般在30～50％，二氧化硅的含量一般在1～5％，具有经济价值，为企业重视和回收处理。关于一次铝灰回收利用开展了大量研究和应用工作，如铝灰回收金属铝、回收有用盐分、回收氧化铝、生产水泥、合成聚合氯化铝、生产棕刚玉、制备耐火材料、用作脱硫剂等。而二次铝灰作为一次铝灰提铝后的剩余物，其主要成分为氧化铝和氮化铝，氯化钠，氯化钾，含铝量一般在7％以下，难以回收利用，影响企业的可持续发展。
[0004]二次铝灰渣含有大量氮化铝、碳化铝、金属铝、氯化钠、氯化钾。不经处理，可回收利用物质煅烧后产生大量有害气体。大量氯化钠、氯化钾不能回收利用，并且存在于原料中，影响精炼渣性能。
三、
技术实现思路
：
[0005]本专利技术要解决的技术问题是：根据现有二次铝灰处理技术的发展状况，本专利技术提供一种以二次铝灰为原料制备炼钢精炼渣所用低氮惰性氧化铝材料的方法，即本专利技术提供一种用于炼钢精炼渣低氮惰性氧化铝材料的制备方法。
[0006]为了解决上述问题，本专利技术采取的技术方案是：
[0007]本专利技术提供一种用于炼钢精炼渣低氮惰性氧化铝材料的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
[0008]a、以二次铝灰为原料，将二次铝灰进行球磨，球磨后进行筛分，筛分后得到半成品灰；
[0009]b、将步骤a所得半成品灰加入水进行加热水解反应，水解反应温度为80～85℃、反应时间为5～6h；所述半成品灰与水二者之间加入的质量比1：1.2～2；
[0010]c、步骤b反应产生的氨气，经氨气吸收装置把氨气制成氨水；产生的甲烷和氢气分别收集后作为烘干炉燃气利用；
[0011]d、将步骤b反应后所得产物经真空过滤机进行过滤分离，分离出含有氯化钠、氯化钾的料浆水和低氮惰性氧化铝物料，所得低氮惰性氧化铝物料经烘干炉进行烘干，得到干
燥的低氮惰性氧化铝材料，用于钢厂精炼渣的生产。
[0012]根据上述的用于炼钢精炼渣低氮惰性氧化铝材料的制备方法，步骤a中所述半成品灰中主要成分及其含量分别为氧化铝30～50％、二氧化硅1～3％、氧化镁3～8％、金属铝2～7％、氮化铝8～20％、碳化铝1～3％、氯化钠15～20％和氯化钾10～15％。
[0013]根据上述的用于炼钢精炼渣低氮惰性氧化铝材料的制备方法，步骤a所述球磨过程中采用的设备是球磨机，球磨介质为球磨钢球或球磨钢段。
[0014]根据上述的用于炼钢精炼渣低氮惰性氧化铝材料的制备方法，步骤a所述筛分采用的设备是滚筒筛，所得半成品灰的粒度为80目以细。
[0015]根据上述的用于炼钢精炼渣低氮惰性氧化铝材料的制备方法，步骤d所述烘干过程中，烘干温度为300～500℃、烘干时间为5～10分钟；烘干后所得物料的含水率≤1％。
[0016]根据上述的用于炼钢精炼渣低氮惰性氧化铝材料的制备方法，步骤d所得分离出含有氯化钠、氯化钾的料浆水，进入MVR蒸发器，依次经浓缩、结晶、离心和烘干，得到原料盐。
[0017]本专利技术的积极有益效果：
[0018]1、利用本专利技术技术方案能够去除二次铝灰渣中大量氮化铝、碳化铝、金属铝；同时能够去除已有技术中产生的大量有害气体，且转化为氨水、燃气。去除已有技术原料中含有的大量氯化钠、氯化钾等无用成分，提高原料纯度，且回收氯化钠、氯化钾。
[0019]2、利用本专利技术技术方案处理二次铝灰，二次铝灰中有害成分回收利用为工业原料，得到很高的经济效益。因此，本专利技术技术方案能够解决环境污染问题，有利于环保。
[0020]3、利用本专利技术技术方案制备得到的低氮惰性氧化铝材料中，氧化铝含量>70％、二氧化硅含量<4.0％、氮化铝含量<2.0％、含水率<1.0％、盐含量<0.5％。
[0021]综上所述，本专利技术具有显著的社会效益和经济效益。
四、具体实施方式：
[0022]以下结合实施例进一步阐述本专利技术，但并不限制本专利技术技术方案保护的范围。
[0023]实施例1：
[0024]本专利技术用于炼钢精炼渣低氮惰性氧化铝材料的制备方法，该制备方法的详细步骤如下：
[0025]a、将原料10吨二次铝灰盐渣进入预筛分滚筒筛(滚筒筛筛网孔径为80目)，得到筛下半成品灰3.2吨，经输灰管送至半成品灰仓中备用；得筛上大灰颗粒6.8吨进入球磨机进行球磨，球磨后再次进行筛分，得到0.9吨铝颗粒送回转炉熔炼得铝液0.8吨；所得筛下半成品灰5.9吨，经输灰管送至半成品灰仓中备用，共得到半成品灰9.1吨；
[0026]b、按照80kg半成品灰/min、120kg水/min均匀进料入配料罐，搅拌均匀后经软管泵输送至反应罐，采用外盘管蒸汽加热进行水解反应，反应温度为80～85℃、反应时间为6h；
[0027]c、步骤b反应产生的氨气，经氨气吸收装置把氨气制成氨水1.8吨；产生的甲烷和氢气分别收集后得到可燃气体260m3，作为烘干炉燃气利用；
[0028]d、将步骤b反应后所得料浆以200kg/min均匀分布于真空过滤机中进行分离，分离出含有氯化钠、氯化钾的料浆水和低氮惰性氧化铝物料，料浆水进入MVR蒸发器，依次经浓缩、结晶、离心和烘干，得到原料盐2.2吨；真空过滤机上低氮惰性氧化铝物料经铝灰烘干机
均匀连续进料、350℃烘干10分钟，得到低氮惰性氧化铝物料7.2吨。
[0029]本实施例所得低氮惰性氧化铝物料中各成分及其质量百分含量为：氧化铝70.2％、二氧化硅1.5％、氯化钠0.2％、氯化钾0.1％、水分0.5％、氮化铝1.3％、氧化镁4.3％。
[0030]实施例2：
[0031]本专利技术用于炼钢精炼渣低氮惰性氧化铝材料的制备方法，该制备方法的详细步骤如下：
[0032]a、将原料100吨二次铝灰盐渣进入预筛分滚筒筛(滚筒筛筛网孔径为80目)，得到筛下半成品灰41.2吨，经输灰管送至半成品灰仓中备用；得筛上大灰颗粒58.8吨进入球磨机进行球磨，球磨后再次进行筛分，得到8.8吨铝颗粒送回转炉熔炼得铝液7.6吨；所得筛下半成品灰50吨，经输灰管送至半成品灰仓中备用，共得到半成品灰91.本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于炼钢精炼渣低氮惰性氧化铝材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：a、以二次铝灰为原料，将二次铝灰进行球磨，球磨后进行筛分，筛分后得到半成品灰；b、将步骤a所得半成品灰加入水进行加热水解反应，水解反应温度为80～85℃、反应时间为5～6h；所述半成品灰与水二者之间加入的质量比1：1.2～2；c、步骤b反应产生的氨气，经氨气吸收装置把氨气制成氨水；产生的甲烷和氢气分别收集后作为烘干炉燃气利用；d、将步骤b反应后所得产物经真空过滤机进行过滤分离，分离出含有氯化钠、氯化钾的料浆水和低氮惰性氧化铝物料，所得低氮惰性氧化铝物料经烘干炉进行烘干，得到干燥的低氮惰性氧化铝材料，用于钢厂精炼渣的生产。2.根据权利要求1所述的用于炼钢精炼渣低氮惰性氧化铝材料的制备方法，其特征在于：步骤a中所述半成品灰中主要成分及其含量分别为氧化铝30～50％、二氧化硅1～3％、氧...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨正高，王万宏，杨幸杰，刘杰，邵三勇，
申请(专利权)人：河南明泰科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：