铝灰在铝电解质中溶解行为的研究.pdf

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1、第26卷第3期有色矿冶V01．26．№32010年6月N0N—FERROUSMININGANDMETALLIJRGYJune2010文章编号：1007—967X(2010)03—0038—04铝灰在铝电解质中溶解行为的研究陈伟(福建省南平铝业有限公司，福建南平353000)摘要：对熔铸过程产生的铝灰进行了x射线荧光和x射线衍射分析，并专门分析了铝灰中氧和氮含量的分析。结果表明铝灰中主要含有A1N和—A1：O，。在此基础上，采用透明石英槽对氮化铝在铝电解质中的溶解性能进行了研究，并观测了铝灰在电解质中的溶解行为

2、。关键词：铝灰；溶解行为；透明石英槽中图分类号：TF821文献标识码：A3实验方法与装置1引言取不同粒度铝灰加工成均匀粉末状，然后对铝铝灰是在一次和二次铝工业中所产生的一种废灰进行x射线荧光半定量分析、x射线衍射分析和弃物J。对铝灰成分的分析可知，铝灰中含有大量化学分析，并对氮和氧进行专门的定氮和定氧分析。具有经济价值的氧化铝、金属铝和氮化铝，是一种可采用透明电解槽对氮化铝和铝灰在电解质中的再生的资源。铝灰的回收利用方法很多，从中可以溶解行为进行了研究。实验过程中，用一束入射光回收金属铝j、盐，氧化铝J，也可

3、以合成净水穿透石英坩埚内的电解质熔液层，该熔液层原先为剂J，还可以用于耐火材料、路用及炼钢脱硫白色透明。可以观察到加入坩埚内的试样，散射出剂1等方面。它们存在回收率低、环境污染大、能丁道尔效应。在光线的垂直方向可以观察到试样质耗高、人工强度高等缺点。然而，关于把铝灰与氧化点的溶解现象。使用摄像机记录试样的全部溶解过铝按一定比例加入铝电解槽作为原料进行电解生产程，并记录下全部溶解行为和溶解时间。DWT一铝的研究还很少。此工艺不仅可以回收金属铝、氧702型控温仪配以Pt—PtRh。型热电偶对电阻炉进化铝，还可以回

4、收氮化铝、氧化镁及可溶性盐等有价行温度控制和测温，预热后的试样经一个带有漏斗成分。它具有高回收率、低能耗、较高经济效益等特的刚玉管加入电解质中。所用实验设备见图1。点。本文对这种铝灰回收利用方法的可行性进行了基础研究。2实验药品及处理本实验采用的化学药品有冰晶石(化学纯)、氟化钠(分析纯)、氧化铝(分析纯)、氟化钙(分析纯)、氟化铝(化学纯)、氟化氢铵(分析纯)和铝灰(福建省南平铝业有限公司)。其中，氟化铝除含附着水外，还含3个结晶水，因此需要脱除结晶水。将图1透明槽实验装置图含有结晶水的氟化铝试剂与氟化氢铵

5、按一定的比例1——加热炉；2——石英窗口；3——石英坩锅I4——加料管；(7：3)混合均匀，在150oC下恒温2h，在250℃下5——摄像机；6——热电偶；7——温控仪；8——可调节光源。恒温2h，在500oC下恒温至少3h¨。制取的无水实验中电解质组成(质量分数)如下：电解质分氟化铝密封待用。氧化铝和铝灰放入烘箱中在300子比为2．4，A1：O，和CaF的含量均为3％。分子比℃下烘4h，其它药品在400oC下烘3h后置于干燥为2．4的铝电解质初晶温度在970oC左右，实验电柜中保存备用。解质温度为(985±

6、1℃)。收稿日期：2010—04一O2作者简介：陈伟(1964一)，男，福建莆田人，高级工程师，南平铝业有限公司副总经理，总工程师。第3期陈伟：铝灰在铝电解质中溶解行为的研究3919．24％。4结果与讨论4．2氮化铝在冰晶石熔液中的溶解4．1铝灰成分分析每向电解质中添加0．5wt％氮化铝的溶解过程通过x射线荧光半定量分析，确定铝灰中含有基本相同，只是完全溶解所需的时间有所不同。随的元素及各元素存在于铝灰中的相对含量。经过对着冰晶石溶液中已溶解氮化铝含量的增加，试样的不同粒度铝灰的成分分析，铝灰成分变化不大，说

7、明溶解速度减慢。熔液中A1N饱和浓度与实际浓度原料粒度对铝灰成分的影响甚微。之差越大，熔液容纳氮化铝的能力越强，溶解速度越x射线荧光分析结果如表1所示。从表1中可大。当向电解质中加入的A1N占电解质组成看出铝灰中主要含A1、Mg、Na、F、Ca、Si、K、C1等元2．Owt％时，氮化铝试样还可以完全溶解，但再向其素，还含有少量的Ti、Ba、Mn、Cr、Ni等合金元素。Al中加入0．5wt％的氮化铝后，熔液中的沉淀不能完元素是铝灰中的主要元素，其相对含量达80wt％以全溶解。因此，实验温度为985℃，电解质组成

8、为上，这说明将铝灰作为部分原料添加到铝电解槽是94wt％(2．4NaF·A1F3)一3wt％A1203～3wt％CaF2可能的。的电解质体系中，A1N的溶解度在2．Owt％到表1铝灰X射线荧光分析结果2．5wt％之间。■■一采用x射线衍射分析确定铝灰中含有的物相组成。X射线衍射分析结果如图2所示。根据x射线衍射分析可知，铝灰中主要有A1N、一A10。、A1、MgA12O、NaCl、KC1等物相，其中