铝精炼过程中阳极合金渣的综合处理

来源 :沈阳理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:yulie2
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三层液电解精炼铝中产生的阳极合金渣中含有大量的铝、铜等(35~45%Al,30~45%Cu),同时含有8~15%Fe,2~5%Si,因此不能被重新利用。本文通过对阳极合金渣采取一些列的净化措施,降低阳极合金渣中的Fe、Si的含量,使其可以重新投入三层液电解精炼铝工艺中,以提高铝的利用率。  本文对阳极合金渣进行了元素分析,物相分析,微观结构分析。根据阳极合金渣的组成和成分特性,确定净化的工艺过程。首先,对阳极合金渣进行重熔,去除部分富铁相、富硅相;其次,使用复合净化剂精炼,进一步降低合金中的铁相和硅相;最后,采用酸浸法去除铁,得到符合电解精炼铝标准的合金。实验结果表明:  重熔后,熔体中的铁、硅含量明显下降,在重熔温度880℃、重熔时间90min时,重熔后合金中的铁含量由11.94%降低到8.57%,硅含量由2.92%降低到1.39%。使用复合净化剂(6%Na2B4O7+3%CaCO3+5%精炼剂),对重熔后合金进行除杂处理,在900℃熔化,升温1200℃后,降温至880℃保温,保温时间90min后,铁含量从8.57%降至到5.11%,硅含量从1.39%降至0.89%。  通过对精炼后的合金和精炼渣进行XRD分析可知:精炼渣中含有Fe2B、FeB、CaSi2的成分,这说明净化剂中的硼酸钠和碳酸钙分别与熔体中的Fe和Si反应,形成了高熔点,大密度的化合物而存在于渣中。当使用氩气做保护气体时,在90min的保温条件下,金属的回收率达到93%。采用酸浸法进一步除铁过程中,粒度为198~74μm(80-200)目的合金粉末,在浸出温度70℃、浸出时间7min、盐酸浓度3mol/L的条件下,阳极合金中的平均铁含量为2.91%,硅含量为0.95%,金属的回收率为96.35%。  采用重熔——精炼——酸浸工艺对三层液电解产生的阳极合金渣进行除Fe、Si处理,铁含量可达到2.91%,硅含量可达到0.95%,金属的综合回收率为89.60%。达到了可重新投放至电解工艺中的要求,因此此方法是可行的。
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