一种利用粉煤灰生产铝硅合金方法
【专利摘要】本发明属于粉煤灰资源利用和铝冶金领域，提出一种利用粉煤灰生产铝硅合金方法，主要方案：①以粉煤灰、回收脏料、水洗料为原料经混合均匀后代替一部分氧化铝加入到铝电解槽中生产铝硅基合金，其中：粉煤灰0.70±0.5吨，占总原料量10％～30％；回收脏料(从电解铝厂回收的各种弄脏的原料)1.2±0.3吨，占总原料量25％～35％；水洗料(从铝电解槽中捞出的炭渣经浮选出的物质)1.2±0.3吨，占总原料量25％～35％；氧化铝0.8±0.2吨，占总原料量10％～30％。②以铝电解槽正常生产方式，将混合料和氧化铝添加到铝电解槽中，在每生产1吨铝硅基合金同时，还生产出1.0～1.6吨电解质。
【专利说明】一种利用粉煤灰生产铝硅合金方法
【技术领域】
[0001]本发明属于粉煤灰资源利用和铝冶金领域。
【背景技术】
[0002]为方便叙述，文中所提到的物质名称和分子式对应关系如下:
[0003]①氧化铝(Al2O3)，氧化硅(SiO2)，氧化铁(Fe2O3)，氧化钙(CaO)。
[0004]②铝硅合金=铝硅基合金(即:以铝硅为基本金属，还含有其它少量金属的合金)。
[0005]粉煤灰是火力发电厂排出的由煤粉、煤泥等燃料经燃烧后形成的灰渣。我国是以煤为主要能源的国家，产生的粉煤灰是我国排量最大的工业废料。截至2011年12月，我国电力整体装机容量已经达到10.5万亿kW，其中火电占比72%，火电每年产生粉煤灰量约
4.5亿吨，随着我国经济的持续增长，火电装机容量也不断增长，粉煤灰排放已经成为中国工业固体废物的最大单一污染源，抽样检测的粉煤灰样品中检测出20多种对环境和人体有害的物质，其中包括可能导致神经系统损伤、出生缺陷甚至癌症的重金属，据粗略估算，中国每年约有2.9万吨的镉、铬、砷、汞和铅这五种国家重点监控的重金属随粉煤灰的排放进入到自然环境中，针对部分火电厂灰场附近的地表水和地下井水的检测也显示出多种有害物质的浓度超过了国家的相关标准，粉煤灰中的有害物质已不可避免地污染了周围的土壤、空气和水，不仅 威胁到附近居民的身体健康，还会通过食物链危害到更大的公众群体。目前，我国粉煤灰的总堆存量已经超过10亿吨，它不仅占用大量的土地，还常排放江河，使河道淤塞，河水变质，严重污染环境，因此是一个重要的污染源。
[0006]经查询有关资料，我国典型的粉煤灰成分主要范围如下:
[0007]
成分 jSiO；:； IAlaO, IFeaO, |CaO IMgO |S0a iNa# 及 --ο |烧失量
含量％ 134 ~65|l4 ~4θ|? ~16 |θ ~25 |θ ~4|θ ~6|θ.5 ~4 |l ~26
[0008]从上表看出，我国粉煤灰中主要含有氧化硅(SiO2)、氧化铝(Al2O3)和其它金属氧化物等成分，因此对粉煤灰的资源化利用，即可以避免资源浪费以及固体废弃物对环境的污染，又可以对其中的金属及矿物进行回收利用，这不仅使污染排放问题得到部分解决，改善了环境，而且节约了我国矿产资源，为我国提供了又一条金属来源渠道。
[0009]多年来，国内外普遍重视粉煤灰的资源综合利用，目前国内外把粉煤灰资源利用研究分为低、中、高三个方面:低技术主要将粉煤灰用于路坝修筑、工程回填、土壤改良等方面；中技术主要将粉煤灰用做建筑材料，如生产粉煤灰砖等；高【技术领域】的应用研究是指对粉煤灰中矿物质或有价元素的提取等方面。从目前国内外的应用情况看，低、中技术应用日臻完善，取得大量研究成果并付诸实施，高技术应用方面研究进展相对较慢，粉煤灰中各种有用金属如铝、硅等没有得到充分有效利用。
[0010]目前，利用粉煤灰提取铝、硅等有价金属的技术方法主要有两大类，说明如下:
[0011]第一类方法可简述为粉煤灰电热还原法制取铝硅合金(注:该法制取的合金中硅含量较多，铝含量次之，因此也可称为硅铝合金)，方法是:将粉煤灰与添加剂、还原剂、粘结剂按比例进行混合、搅拌后制成高强度的球团，再通过矿热电炉用炭电极对粉煤灰制成的球团进行加热还原冶炼，制得粗铝硅合金，再送入精炼炉，通过添加精炼剂、精炼除渣、然后铸造成招娃合金徒。
[0012]第一类方法引证文件:
[0013]粉煤灰提取铝硅合金的工艺方法，专利号CN200510017735.6，
【发明者】郭龙, 王玉辉, 常海宁, 杨卫康, 黄朝清 申请人:郭龙