铝冶炼.废罐衬里的再处理

在全球范围内,铝冶炼厂每年生产超过50万吨的废罐内衬(SPL),如何安全处理这种不可避免但危险的废料是所有铝冶炼厂面临的挑战。在许多情况下,废罐内衬被填埋处理,但对废罐内衬填埋做法的日益关注导致一些国家法规禁止这种处理形式。因此,越来越多的国家开始囤积数以十万计的废锅衬里,等待一种成功而经济的处理方法的发展。现在,澳大利亚的一些公司正着手解决这一全球性的工业废料问题,他们开发了一种新工艺,使有害废料变得无害,同时产生两种商业副产品——氟化铝和一种安全的“合成砂”。

项目团队及其目标

屡获殊荣的美国铝业波特兰废罐衬里工艺是波特兰铝业、美国铝业、澳大利亚金属熔体公司和CSIRO之间耗资2600万美元的合作研发项目的成果。由于一个小团队的决心和献身精神,其目标——开发废罐衬里处理工艺,以破坏吸收的氟化物和微量氰化物的危险状态,回收和再循环其氟化物含量,并以EPA批准的方法处理产生的熔渣——已经实现波特兰铝业废罐衬里项目经理肯·曼斯菲尔德(Ken Mansfield)说,新工艺具有环保解决方案所需的特性它回收和再利用有价值的矿物,从而保护自然资源,并拥有具有商业用途的最终产品。”

项目起源和成功

从1989年对现有和过去的流程进行评估开始,该团队花了近13年的时间来寻找、开发和完善其解决方案。当这种全球范围的研究未能找到可接受的解决方案时,1991年开始了开发一种新的治疗系统的试验。2001年底,奥斯梅尔特有限公司和CSIRO矿业公司的开发工作帮助成功地完成了该工艺的两个主要领域,即火法冶金阶段和氟化铝的形成。

处理过程

新的处理系统结合了由前CSIRO研究员John Floyd博士开发的SIROSMELT技术(商业化为Ausmelt技术),包括两项主要开发。首先,在适当的准备后,将废罐衬里送入Ausmelt设计的顶部浸没式喷枪炉,在该炉中,氰化物形成材料在高达1250°C的温度下被破坏,所含氟作为氟化氢排出尾气。在第二个主要步骤中,由CSIRO Minerals和Portland Aluminal开发的独特气体处理工艺在多级流化床反应器中将废气中的氟化氢转化为氟化铝。熔炉还产生称为“合成砂”的粒状熔渣。氟化铝被回收到铝冶炼过程中,合成砂可用于道路制造和混凝土产品等商业应用。欧洲杯足球竞彩

该过程的优点

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正是在铝冶炼过程中成功地产生和重复使用氟化铝,使这一工艺与世界各地的竞争工艺显著不同。然而,在开发过程中,项目团队不得不克服许多技术障碍。

环保By-Products

处理过程的一个关键目标是生产对环境或人类健康无害的炉渣。它必须符合澳大利亚维多利亚州环保局的浸出标准,才能用于商业用途。波特兰铝业于2001年6月安装了炉渣造粒工艺,并对炉渣的化学成分进行了修改,以降低浸出率。”曼斯菲尔德说,CSIRO的孙寿义博士提出的改变炉渣成分的建议有助于这一方面我们的合成砂已获得维多利亚州环境保护局的批准,用于无限制的环境用途,因为其浸出特性小于15ppm。它还被试用来替代混凝土中的沙子

可重用过程的副产品

另一个挑战是回收和回收其中的氟化物。曼斯菲尔德说:“对这个团队来说,最重要的挑战之一是,在处理废罐内衬的过程中形成氟铝,以及在铝熔炼过程中重复使用这种材料。”与CSIRO矿产开发工作进行小规模实验过程是否可以转换成低浓度synthetically-produced氟化氢气体和氟化铝冶炼氧化铝年级,从试验结果在美国铝业的亨利在吉朗冶炼厂,维多利亚,澳大利亚,波特兰铝业公司的电解槽车间发现,使用过的电解槽内衬氟化铝与商用氟化铝相比,在操作效率和金属纯度方面没有显著差异。

过程识别

这种新的废罐内衬处理工艺消除了铝工业中最大的环境问题,避免了垃圾填埋和未来可能因渗滤液污染水资源而承担的责任,这些成就得到了澳大利亚维多利亚州州长史蒂夫·布拉克(Steve Bracks)的赞扬,他向波特兰铝和废罐内衬工艺颁发了澳大利亚最高环保奖项之一的2002年首届维多利亚州州长商业可持续发展奖。布拉克在5月份的颁奖典礼上说,波特兰铝业的创新意味着现在有了一个经济、可持续、环境和社会负责任的长期解决方案,而不是铝业囤积越来越多的废内衬。

未来

世界铝冶炼厂收到了有关这一过程的询价,目前正在对中东的大型冶炼厂实施这项研究的可行性研究提出建议。曼斯菲尔德说,该工艺正在不断改进,并正在评估该工艺中产生的腐蚀性条件下材料选择的可靠性。然而,他认为,许多铝冶炼厂只有在立法或社会对可持续发展的期望要求时才会改变其现行做法。因此,该工艺的大规模商业化可能还需要几年时间。欧洲杯足球竞彩

资料来源:《材料欧洲杯足球竞彩世界》,第10卷。第9页37-37,2002年9月。

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