论铝灰的资源化利用
铝灰的资源化利用研究和无害化处理技术展望
铝灰的资源化利用研究和无害化处理技术展望摘要：铝灰中各化学组成成分对环境和人体健康造成危害。
铝灰遇水或潮湿空气，所含氮化铝极易发生水解反应，生成刺激性气味的氨气，对空气造成污染。
所含金属铝遇水反应生成氢气，碳化铝遇水反应生成甲烷，氢气和甲烷均具有燃烧爆炸的风险。
铝灰中含有较高的碱金属氧化物，并含有氟化物、氯化物等，长期堆积将污染土壤和地下水，严重影响生态环境及人民健康安全。
鉴于此，本文主要分析铝灰的资源化利用研究和无害化处理技术展望。
关键词：铝灰；资源化利用；无害化处理中图分类号：X781 文献标识码：A1、引言铝灰的资源化综合利用可以使企业在获取经济效益的同时解决环保问题，承担社会责任，对企业来说是发展循环经济，一举两得的事业，企业应该积极谋划和发展固废的资源化综合利用，打造形成“政府支撑、研究机构研发、企业推广运用”的循环发展格局。
2、铝灰的来源和简介铝灰是电解铝、铝加工和再生铝等铝工业生产过程中必然产生的有毒有害固体废弃物，一方面含有大量的金属铝及铝的化合物，具有较高的工业回收和再利用价值；另一方面还含有F-、Cl-、CN-等有害离子及Cr、Cd、Pb等重金属元素，处理不当不仅会污染土壤，还会随着重金属元素和有害离子迁移导致地下水污染，产生环境污染问题。
铝灰根据其产生和处理工序的先后顺序分为一次铝灰和二次铝灰。
一次铝灰是铝生产中产生的初级固体废料，二次铝灰是一次铝灰回收利用金属铝后剩下的固体残渣废料。
铝灰资源化综合利用就是以一、二次铝灰为主要原料，从中提取有价成分，提炼铝、制备建材和药剂等工序，此举可以将铝灰“变废为宝”，在创造经济价值的同时减少环境污染，对我国实施全面节约战略，推进各类资源节约集约利用具有重要的现实意义。
铝是活泼金属，在高温下和炉内氧气接触反应就产生了大量的铝灰。
铝灰是一种固体废渣，分为一次铝灰和二次铝灰。
二次铝灰成分非常复杂，主要化学组成为Al、Al2O3，另外含有少量Na、Mg、Ca和Si等物质，同时还含有少量氟化物和氯化物，甚至盐溶剂。
铝灰综合利用处理方法
铝灰综合利用处理方法铝灰是铝冶炼过程中产生的固体废弃物，通常含有高量的氧化铝和氧化钠。
如果不加以处理，它会对环境造成一定的危害。
因此，铝灰综合利用处理方法的研究和应用具有重要的意义。
下面将介绍几种常见的铝灰综合利用处理方法。
一、氧化铝回收铝灰中的氧化铝是一种重要的工业原料，可以作为制造陶瓷、磨料、催化剂等的原材料。
因此，氧化铝回收是铝灰综合利用的重要途径。
目前，常用的氧化铝回收方法包括碳酸化法、氢氧化铝法、电解法等。
碳酸化法是将铝灰与二氧化碳反应，生成碳酸铝，再通过煅烧得到氧化铝。
这种方法适用于铝灰中氧化铝含量较高的情况。
氢氧化铝法则是将铝灰中的氧化铝溶解在氢氧化钠中，再通过沉淀、过滤等工艺步骤得到氧化铝。
电解法则是将铝灰中的氧化铝通过电解的方式回收。
这种方法能够回收高纯度的氧化铝，但是成本较高。
二、钠化铝灰钠化铝灰是指将铝灰中的氧化铝和氧化钠转化为碳酸钠和铝酸钠的过程。
它是铝灰综合利用的重要途径之一。
钠化铝灰的主要应用领域是玻璃工业和水泥工业。
在玻璃工业中，钠化铝灰可以作为玻璃制造的原料。
铝酸钠可以中和玻璃中的杂质，提高玻璃的透明度和稳定性。
碳酸钠可以调节玻璃的熔点和黏度，保证玻璃的品质。
在水泥工业中，钠化铝灰可以作为水泥生产的辅料。
它可以促进水泥的硬化和强度增长，同时减少水泥的热量释放。
三、铝灰固化铝灰固化是指将铝灰中的有害物质转化为无害物质的过程。
这种方法可以有效地避免铝灰对环境造成的危害。
目前，常用的铝灰固化方法包括水泥固化、高岭土固化、无机胶凝材料固化等。
水泥固化是将铝灰与水泥、水等材料混合，然后煅烧成块状体。
这种方法可以将铝灰中的有害物质固化在块状体中，防止其对环境造成污染。
高岭土固化则是将铝灰与高岭土混合，然后经过干燥、煅烧等工艺步骤得到块状体。
无机胶凝材料固化则是将铝灰与无机胶凝材料混合，形成固态物质。
这种方法可以有效地控制铝灰中有害物质的释放，达到环保的目的。
铝灰综合利用处理方法的研究和应用具有重要的意义。
二次铝灰资源化利用现状及展望
2023年 6月上 世界有色金属109化学化工C hemical Engineering二次铝灰资源化利用现状及展望刘 秀1，2（１．中铝环保节能集团有限公司，北京 １０２２０９；２．中铝环保节能集团有限公司北京技术中心，北京 １０２２０９）摘 要：目前，在我们国家每一年都会产生大量的铝灰，铝灰被国家纳入到危险废物类别之后，再运用过去粗放化的处理方法已完全行不通。
现如今，我们国家对铝灰的处理还只是以回收金属铝为主要方法，对比国外，始终处在初级起步阶段，尤其是针对二次铝灰，到现在依然缺少高效成熟的处理技术。
二次铝灰当中金属铝的铝含量不高，存在较为复杂的杂质成分，处理过程需要消耗大把的资金，综合运用难度非常高。
当前所使用的处理方法会给环境带来较大的威胁，急需规范化的处理方法。
因此，文章从二次铝灰的概述入手，分析二次铝灰资源化利用现状，提出二次铝灰的利用技术，探究二次铝灰资源化利用的未来展望。
关键词：二次铝灰；资源化；利用现状；展望中图分类号：Ｘ７５８ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００２－５０６５（２０２３）１１－０１０９－３Current Situation and Prospects of Resource Utilization of Secondary Aluminum AshLIU Xiu 1,2（１．Ｃｈｉｎａ Ａｌｕｍｉｎｕｍ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ ａｎｄ Ｅｎｅｒｇｙ Ｃｏｎｓｅｒｖａｔｉｏｎ Ｇｒｏｕｐ Ｃｏ．， Ｌｔｄ，Ｂｅｉｊｉｎｇ １０２２０９，Ｃｈｉｎａ；２．Ｂｅｉｊｉｎｇ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｃｅｎｔｅｒ ｏｆ Ｃｈｉｎａ Ａｌｕｍｉｎｕｍ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ ａｎｄ Ｅｎｅｒｇｙ Ｃｏｎｓｅｒｖａｔｉｏｎ Ｇｒｏｕｐ Ｃｏ．， Ｌｔｄ，Ｂｅｉｊｉｎｇ １０２２０９，Ｃｈｉｎａ）Abstract: Ｃｕｒｒｅｎｔｌｙ， ａ ｌａｒｇｅ ａｍｏｕｎｔ ｏｆ ａｌｕｍｉｎｕｍ ａｓｈ ｉｓ ｇｅｎｅｒａｔｅｄ ｅｖｅｒｙ ｙｅａｒ ｉｎ ｏｕｒ ｃｏｕｎｔｒｙ． Ａｆｔｅｒ ａｌｕｍｉｎｕｍ ａｓｈ ｉｓ ｃｌａｓｓｉｆｉｅｄ ａｓ ｈａｚａｒｄｏｕｓ ｗａｓｔｅ ｂｙ ｔｈｅ ｓｔａｔｅ， ｉｔ ｉｓ ｃｏｍｐｌｅｔｅｌｙ ｉｍｐｒａｃｔｉｃａｌ ｔｏ ｕｓｅ ｔｈｅ ｅｘｔｅｎｓｉｖｅ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ｍｅｔｈｏｄｓ ｕｓｅｄ ｉｎ ｔｈｅ ｐａｓｔ． Ｎｏｗａｄａｙｓ， ｔｈｅ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ｏｆ ａｌｕｍｉｎｕｍ ａｓｈ ｉｎ ｏｕｒ ｃｏｕｎｔｒｙ ｉｓ ｍａｉｎｌｙ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ｒｅｃｙｃｌｉｎｇ ｏｆ ｍｅｔａｌ ａｌｕｍｉｎｕｍ． Ｃｏｍｐａｒｅｄ ｗｉｔｈ ｆｏｒｅｉｇｎ ｃｏｕｎｔｒｉｅｓ， ｉｔ ｉｓ ｓｔｉｌｌ ｉｎ ｉｔｓ ｅａｒｌｙ ｓｔａｇｅｓ， ｅｓｐｅｃｉａｌｌｙ ｆｏｒ ｓｅｃｏｎｄａｒｙ ａｌｕｍｉｎｕｍ ａｓｈ， ｗｈｉｃｈ ｓｔｉｌｌ ｌａｃｋｓ ｅｆｆｉｃｉｅｎｔ ａｎｄ ｍａｔｕｒｅ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ． Ｔｈｅ ａｌｕｍｉｎｕｍ ｃｏｎｔｅｎｔ ｏｆ ｍｅｔａｌ ａｌｕｍｉｎｕｍ ｉｎ ｓｅｃｏｎｄａｒｙ ａｌｕｍｉｎｕｍ ａｓｈ ｉｓ ｎｏｔ ｈｉｇｈ， ａｎｄ ｔｈｅｒｅ ａｒｅ ｒｅｌａｔｉｖｅｌｙ ｃｏｍｐｌｅｘ ｉｍｐｕｒｉｔｙ ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ． Ｔｈｅ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ｐｒｏｃｅｓｓ ｒｅｑｕｉｒｅｓ ａ ｌａｒｇｅ ａｍｏｕｎｔ ｏｆ ｆｕｎｄｓ， ａｎｄ ｔｈｅ ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｄｉｆｆｉｃｕｌｔｙ ｉｓ ｖｅｒｙ ｈｉｇｈ． Ｔｈｅ ｃｕｒｒｅｎｔ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｍｅｔｈｏｄｓ ｕｓｅｄ ｗｉｌｌ ｐｏｓｅ ａ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ ｔｈｒｅａｔ ｔｏ ｔｈｅ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ， ａｎｄ ｔｈｅｒｅ ｉｓ ａｎ ｕｒｇｅｎｔ ｎｅｅｄ ｆｏｒ ｓｔａｎｄａｒｄｉｚｅｄ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｍｅｔｈｏｄｓ． Ｔｈｅｒｅｆｏｒｅ， ｔｈｅ ａｒｔｉｃｌｅ ｓｔａｒｔｓ ｗｉｔｈ ａｎ ｏｖｅｒｖｉｅｗ ｏｆ ｓｅｃｏｎｄａｒｙ ａｌｕｍｉｎｕｍ ａｓｈ， ａｎａｌｙｚｅｓ ｔｈｅ ｃｕｒｒｅｎｔ ｓｉｔｕａｔｉｏｎ ｏｆ ｒｅｓｏｕｒｃｅ ｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ ｓｅｃｏｎｄａｒｙ ａｌｕｍｉｎｕｍ ａｓｈ， ｐｒｏｐｏｓｅｓ ｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ ｆｏｒ ｓｅｃｏｎｄａｒｙ ａｌｕｍｉｎｕｍ ａｓｈ， ａｎｄ ｅｘｐｌｏｒｅｓ ｔｈｅ ｆｕｔｕｒｅ ｐｒｏｓｐｅｃｔｓ ｏｆ ｒｅｓｏｕｒｃｅ ｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ ｓｅｃｏｎｄａｒｙ ａｌｕｍｉｎｕｍ ａｓｈ．Keywords: ｓｅｃｏｎｄａｒｙ ａｌｕｍｉｎｕｍ ａｓｈ； Ｒｅｓｏｕｒｃｅ ｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ； Ｕｔｉｌｉｚｅ ｔｈｅ ｃｕｒｒｅｎｔ ｓｉｔｕａｔｉｏｎ； ｅｘｐｅｃｔａｔｉｏｎ收稿日期：２０２３－０３作者简介：刘秀，男，生于１９８５年，汉族，河南邓州人，硕士，工程师，研究方向：有色金属冶金气固废资源综合利用。
论铝灰的资源化利用
11.国内产业化进程 北京矿冶研究总院、郑州有色金属研究院等单位在炭渣、阴极炭块、大修渣等方 面基本实现了产业化。目前我公司已经具有年处理一万吨二次铝灰，对应年产 2 万吨 干基聚铝，年处理 3 万吨二次铝灰对应年产 6 万吨铝酸钙粉和年处理 4 万吨二次铝灰 年产 10 万吨硫铝酸盐水泥的中试线。 12.铝灰处置现实整体所处的阶段 综上所述不难得出如下结论：纵观整个中国铝行业危废处置，目前整体基本处于 初级阶段。铝灰的基础研究、应用研究、尤其是产业化实践经验还相当欠缺，成熟 的、具有社会、环境、企业经济效益三统一的、为业内人士所认可的试验、示范、生 产线尚未面世，铝灰的资源化利用总体上还任重道远。
6、铝灰的定性
2016 年 6 月 14 日原环境保护部、国家发改委、公安部联合发布的自 2016 年 8 月 1 日起施行的新版《国家危险废物名录》废物类别 HW48 有色金属冶炼，废物代码 321-023-48～321-026-48 中将电解铝过程中电解槽维修及废弃产生的废渣；铝火法冶 炼过程中产生的初炼炉渣；电解铝过程中产生的盐渣、浮渣；铝火法冶炼过程中产生 的易燃性撇渣列为危险废物。其中的废物代码 321-023-48～321-025-48 危废特征为 毒性，而废物代码 321-026-48 危废特征为易燃性。虽然铝灰在 10 年前的 2008 版的 《国家危险废物名录》就已经被明文列入危废，但是 10 年过去了，至今中国国内从 业人员仍然难以准确的判明广义的铝灰中哪些属固废？哪些属危废？另外，对《国家 危险废物名录》中“铝火法冶炼”的概念其内含至今仍无法得到明确的解释。
二次铝灰资源化利用关键技术与应用
二次铝灰资源化利用关键技术与应用
随着工业化进程的加快，铝工业产生的废渣——铝灰也越来越多。
这些废渣中含有大量的铝元素，如果不加以有效处理利用，不仅会浪费资源，还会对环境造成污染。
因此，对于二次铝灰的资源化利用已经成为了一个备受关注的课题。
二次铝灰资源化利用的关键技术包括：铝灰的加工处理、铝元素的提取和回收、铝灰的再利用等。
其中，铝灰的加工处理是二次铝灰资源化利用的基础，主要包括粉碎、筛分、磁选和洗涤等步骤，将铝灰加工成为适合后续处理的铝灰粉或颗粒。
铝元素的提取和回收是二次铝灰资源化利用的核心技术，常用的提取方法包括盐酸浸出法、硫酸浸出法、氧化铝法等。
铝灰的再利用是二次铝灰资源化利用的最终目标，可用于生产铝材、水泥、陶瓷、玻璃等行业。
二次铝灰资源化利用已经在多个领域得到了广泛的应用。
其中，生产建筑材料是二次铝灰资源化利用的主要领域之一，比如铝灰可以用于生产砌块、砖头、水泥等建筑材料，不仅可以降低生产成本，还可以减少自然资源的消耗。
此外，二次铝灰还可以用于生产陶瓷和玻璃制品，提高产品质量和降低生产成本。
总之，二次铝灰资源化利用是一项重要的环保和资源节约工作，在未来的工业化进程中将会得到更加广泛的应用。
- 1 -。
铝灰的资源化利用研究和无害化处理技术展望
加强国际合作，实现互利共赢
加强与国际铝灰资源化利用和无害化处理技术研究 的合作与交流，引进先进技术和管理经验。
参与国际铝灰资源化利用和无害化处理的相关组织 和标准制定，推动国际合作和交流。
与国际合作伙伴分享铝灰资源化利用和无害化处 理的技术成果和市场资源，实现互利共赢。
THANKS
加大科研力度，推动技术进步
01
深入研究铝灰的化学组成、物理性质和生物活性，开发高效、环保的铝灰资源 化利用和无害化处理技术。
02
加强基础研究，建立和完善铝灰资源化利用和无害化处理的科学理论体系，推 动技术创新和成果转化。
03
加大对科研机构和企业的支持力度，鼓励企业增加研发投入，加强与高校、研 究机构的合作与交流，推动铝灰资源化利用和无害化处理技术的进步。
铝灰的资源化利用研究和无害化处 理技术展望
xx年xx月xx日
目录
• 铝灰的来源与性质 • 铝灰的资源化利用研究 • 铝灰的无害化处理技术研究 • 铝灰资源化利用和无害化处理的现状与挑战 • 铝灰资源化利用和无害化处理技术的发展趋势与
展望
01
铝灰的来源与性质
铝灰的来源
铝制品生产
在铝制品的生产过程中，会产 生大量的铝灰。
铝灰的资源化利用研究
直接利用
回收铝
通过直接利用铝灰中的铝，可以降低生产成本并减少对原生 铝的依赖。
生产辅助材料
铝灰经过处理后，可以用于生产辅助材料，如建筑材料、涂 料等。
有价金属回收
回收金属
从铝灰中回收其他金属，如铜、锌、镁等。
金属合金制备
利用回收的金属制备合金，以满足不同工业领域的需求。
无机材料制备
加强政策引导，促进产业发展
铝灰利用可行性研究报告
铝灰利用可行性研究报告一、铝灰的来源与性质1. 铝灰的来源：铝灰主要来自于铝制品生产、废铝回收、铝冶炼等工业过程中产生的废弃物，主要包括氧化铝、铝水解液等。
2. 铝灰的性质：铝灰是一种具有一定毒性的固体废弃物，含有铝氧化物、碳酸盐、硅酸盐等成分，具有较高的碱性和导电性。
二、铝灰的可行利用途径1. 建筑材料领域：铝灰可作为水泥掺合材料，改善混凝土的力学性能和耐久性，减少对天然资源的开采和能源消耗。
2. 农业肥料领域：铝灰中含有的铝氧化物和碳酸盐等成分可作为土壤改良剂和中微元素肥料，提高作物产量和质量。
3. 环境修复领域：铝灰可作为吸附剂和固化剂，用于污水处理、重金属污染修复等环境保护工程。
4. 其他领域：铝灰还可用于玻璃制造、陶瓷生产、化工原料等领域。
三、铝灰利用的技术难点和挑战1. 铝灰含碱性较强，易引起土壤碱化和环境污染，需采取措施降低其对环境的影响。
2. 铝灰中含有多种金属氧化物和杂质，需进行有效提取和分离，以提高其利用效率。
3. 铝灰的利用成本较高，需要开发新的高效利用技术和工艺，降低其生产成本。
四、铝灰可行利用的建议和措施1. 加强对铝灰的监管和管理，建立健全的废弃物处理机制，促进其资源化利用。
2. 加大对铝灰利用技术研发的投入，推动相关科研机构和企业开展铝灰利用的技术创新。
3. 加强与国内外相关行业的合作交流，开拓铝灰利用的市场前景，促进行业发展和经济增长。
五、结论铝灰作为一种含有一定毒性的固体废弃物，其资源化利用具有重要的经济和环境意义。
通过开展相关技术研究和产业化推广，铝灰可以被有效利用于建筑材料、农业肥料、环境修复等领域，促进资源循环利用和可持续发展。
然而，促进铝灰利用的过程中面临着技术难点和挑战，需要相关部门和企业加大对其研究和推广力度，加强政策支持和监管力度，共同推动铝灰利用的可行性研究和发展。
一次铝灰、二次铝灰的回收和资源化利用
一次铝灰、二次铝灰的回收和资源化利用一次铝灰的利用一次铝灰中铝含量较高,为15-70%，外观呈白色粉末，又称白灰。
目前对一次铝灰的利用主要是提取其中的金属铝，主要方法有：1、热处理法回收所谓热处理回收法，是对铸造熔炼产生的热铝灰直接进行金属铝回收处理。
该方法种类非常多，目前我国电解铝厂应用较多的有炒灰回收法、回转窑回收法、倾动式回转炉回收法等。
(1)炒灰回收法炒灰回收法是将热铝灰混合一定量的盐类熔剂后放置在一个倾斜的铁锅中，利用铝灰自身的热量和一些添加剂氧化放热使铝灰温度升高，采用人工或机械方式进行翻炒，翻炒之后液态铝沉聚到铁锅底部，从而使金属铝分离出来。
该法操作简单、投资少，但因为是敞开式操作，会产生大量的烟尘，操作环境恶劣，同时污染环境。
目前该方法只在小型电解铝厂还有应用，而且需要配套相应的除尘设施。
(2)回转窑回收法回转窑回收法与炒灰回收法原理大致相同，利用机械传动机构不停地旋转回转窑代替人工翻炒，使铝灰被反复翻滚，并有热源对回转窑内部铝灰进行加热，使铝灰中的液态铝沉聚到回转窑底部，从而实现金属铝与铝灰的分离。
该法具有自动化程度高，便于操作，处理能力大等优点，加之整套设备密闭性较好，且配置除尘系统，现场环境较好；但该法需要热源加热铝灰，生产成本比炒灰法高。
目前该方法主要应用在中小型电解铝厂。
(3)倾动式回转炉回收法倾动式回转炉回收法与回转窑回收法相似。
该法一方面将回转炉倾斜一定角度，因此提高了炉内物料的热传导；另一方面为了保证炉内还原性气氛及降低熔盐的使用量，倾动式回转炉的烧嘴和烟道均设置在炉门上，避免吸入炉外空气;同时倾动式回转炉兼有可熔化铝屑的作用，因此该法广泛应用于铝加工厂，电解铝厂由于其投资较大应用很少。
以上所述炒灰回收法、回转窑回收法及倾动式回转炉回收法，需要在铝灰中添加盐类熔剂，其作用是利用盐类熔剂侵蚀液态铝表面的氧化膜，增加液态铝与铝灰之间的界面张力，有助于液态铝与铝灰的分离，并且还可以大幅减少液态铝的氧化，提高金属铝的回收率。
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2016 年 12 月 25 日第十二届全国人民代表大会常务委员会第二十五次会议通过的 自 2018 年 1 月 1 日起施行的《中华人民共和国环境保护税法》规定，铝灰排放企业 每吨要交纳 1000 元环保税。从环境保护税税目税额表可知，固体废物诸如煤矸石每 吨的环保税仅 5 元，尾矿每吨的环保税仅 15 元，冶炼渣、粉煤灰炉渣等每吨的环保 税仅 25 元。铝业排出量最大的固废赤泥每吨要交纳的环保税仅 25 元，仅为铝灰要交 纳环保税的百分之二点五。所以从税收所体现的国家对铝灰的重视或者说严苛由环保 税亦可略见一斑。
TiO L.O.I ---- 34.26
4、铝灰的特点
广义铝灰的特点集中体现在三个方面：（1）具有毒性，多数属危废；（2）数量 较大，中国每年的排出量数百万吨级；（3）有金属铝、铝的化合物及热能，潜在价 值高。
广义铝灰中最具特点的应是二次铝灰。所谓二次铝灰是一次铝灰提取金属铝后的 剩余物。根据铝灰的处理过程可将铝灰分为一次铝灰和二次铝灰。一次铝灰为具有金 属铝提取价值的铝灰，一般为灰白色，其主要成分是金属铝、氧化铝和冶炼过程中添 加的部分盐类，铝的含量一般为 15%～50%。而二次铝灰则一般为灰黑色，是一次铝灰 提铝后的剩余物，主要成分为铝(5～20%)、氧化铝(30～70%)、盐类(10～30%)以及其 它组分。
6
9、国内研究状况及产业化进程 9.1 国内开发研究机构
国内从事铝灰开发研究的单位分布在北京的中国科学院、北京矿冶研究总院、河 南的郑州有色金属研究院、云南昆明冶金研究院等机构，大学涉及铝灰研究的主要分 布在东北大学、中南大学、江西理工大学、同济大学、南通大学等院校；公司涉及铝 灰研究的主要分布在山东的山东铝业公司、山东铝晖环保科技有限公司、淄博海慧工 程设计咨询有限公司、淄博德力鑫环保新科技有限公司；北京的北京科林泽环保科技 有限公司；湖南中大冶金设计有限公司；河南的郑州中绿环保新材料有限公司、郑州
二次铝灰的特点集中体现在以下三个方面：（1）是内含氟、氮等有毒有害物 质，这是二次铝灰定性为危险固废的根本原因所在。铝灰中的氮化铝中的氮遇水生成 氨产生的恶臭味是外在影响环保的最主要的动因，人们对铝灰的厌恶皆源于此；
4
（2）是铝灰内所含的主要物质为金属铝、氧化铝、电解质等等，且价值颇高，金属 铝现单价一万四千余元，氧化铝单价三千多元；（3）是二次铝灰数量较大，最具特 点，处置亦最棘手。
KCl
20~50 15~30 2~10
3~25
2~10
2~6 2~5
注：各厂铝灰的化学成分和物相组成均有区别，以上数据仅供参考。
3.2 铝电解炭渣：
表3
占比 Na3AlF6 Na5A13F14 Li3AlF6 CaF2
项目
%
%
%
%
%
MgF2 A1F3 LiF A1203
%
%% %
电解质 70
62.7
7
经纬科技实业有限公司；沈阳银海再生资源科技有限公司等等，中国的涉及铝灰的研 究开发机构总数约二十余家。
9.2 二次铝灰处置现状
目前国内的一次铝灰由于其中的金属铝含量较高，具有经济价值而作为一种资源 为企业重视和处理，而二次铝灰作为一次铝灰提铝后的剩余物，由于国内至今缺乏技 术上先进、成熟，经济上投资少、效益高的处置项目而被抛弃或掩埋，既造成了资源 的浪费，又污染了环境，与当今绿色发展的理念极不相称。
10.铝灰资源化利用的关键 从二次铝灰、阴极炭块、阳极炭渣、电解槽防渗料、耐火料、铝合金厂收尘灰、 铝加工的污泥等每个分项数量、性质、成份、潜在价值等方面看，铝灰资源化利用的 关键在于二次铝灰。
11.国内产业化进程 北京矿冶研究总院、郑州有色金属研究院等单位在炭渣、阴极炭块、大修渣等方 面基本实现了产业化。目前我公司已经具有年处理一万吨二次铝灰，对应年产 2 万吨 干基聚铝，年处理 3 万吨二次铝灰对应年产 6 万吨铝酸钙粉和年处理 4 万吨二次铝灰 年产 10 万吨硫铝酸盐水泥的中试线。 12.铝灰处置现实整体所处的阶段 综上所述不难得出如下结论：纵观整个中国铝行业危废处置，目前整体基本处于 初级阶段。铝灰的基础研究、应用研究、尤其是产业化实践经验还相当欠缺，成熟 的、具有社会、环境、企业经济效益三统一的、为业内人士所认可的试验、示范、生 产线尚未面世，铝灰的资源化利用总体上还任重道远。
本文拟就上术述问题发表我们的一点思考、体会和浅见，希望能为铝业的危废的 处置尽一份绵薄之力，同时希望能给相关人士以启示。
二、关于铝灰
1、铝灰的概念 自 1886 年美国的霍尔（C.M.Hall）和法国的埃罗(Heroult)几乎同时发明了溶解 于冰晶石熔体中的氧化铝电解提取铝的方法至今已 132 年了，随着时间的推移，世界 电解铝从无到有，从少到多，并由电解铝发展到铝加工及其再生铝三个行业，三行业 产品的联产物—被人们俗称的铝灰或铝灰渣始终如影随形伴随着三个行业的发展而源 源不断的排出。
6、铝灰的定性
2016 年 6 月 14 日原环境保护部、国家发改委、公安部联合发布的自 2016 年 8 月 1 日起施行的新版《国家危险废物名录》废物类别 HW48 有色金属冶炼，废物代码 321-023-48～321-026-48 中将电解铝过程中电解槽维修及废弃产生的废渣；铝火法冶 炼过程中产生的初炼炉渣；电解铝过程中产生的盐渣、浮渣；铝火法冶炼过程中产生 的易燃性撇渣列为危险废物。其中的废物代码 321-023-48～321-025-48 危废特征为 毒性，而废物代码 321-026-48 危废特征为易燃性。虽然铝灰在 10 年前的 2008 版的 《国家危险废物名录》就已经被明文列入危废，但是 10 年过去了，至今中国国内从 业人员仍然难以准确的判明广义的铝灰中哪些属固废？哪些属危废？另外，对《国家 危险废物名录》中“铝火法冶炼”的概念其内含至今仍无法得到明确的解释。
2、铝灰的数量
2017 年中国的电解铝的产量为 3227 万吨，铝加工的产量为 5832 万吨，再生铝的 产量为 690 万吨，据调查，电解槽大修渣排灰渣量约为电解铝产量 0.5%，这部分排灰 量约为 16 万吨，电解铝的排灰量约为电解铝产量的 1.2%，这部分排灰量约为 39 万 吨，铝加工排灰量约为产量的 1.5%，这部分排灰量约为 88 万吨，再生铝加工排灰量 约为再生铝加工产量的 10%，这部分排灰量约为 69 万吨。据此估算中国每年广义的 铝灰量约为 200 多万吨。如果将中国已排出并堆存、掩埋和抛弃的铝灰计算在内，中 国境内的铝灰量大约有 1000 万吨。
人们俗称的铝灰，或者说铝灰渣是指铝电解、铝加工及再生铝加工过程中排出的 固体废弃物，在世界铝电解技术发明至今的 132 年里，铝灰至今没有一个明确的其内 涵和外延为大家所公认的定义。
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铝灰产生于铝电解、铝加工、再生铝加工等所有铝发生融熔的工序。其来源可分 为铝电解过程中的铝灰，铝合金熔铸过程中的铝灰，再生铝加工过程中的铝灰。
论铝灰的资源化利用
一、引言
近年来国家把绿色发展作为五大发展理念之一。面对日益严竣的环境形势，去年 下半年召开的党的“十九”大报告中首次将污染防治作为当前的三大攻坚战之一。今 年随着环保税的征收，铝行业中的危废铝灰的处置成为焦点问题。从中国的国情出 发，审视铝灰的处置现阶段存在哪些问题？应坚持什么原则？向哪个方向发展？选择 什么样的工艺路线？什么样的资源化产品才更适合当前中国的市场？这是中国铝行业 铝灰资源化利用目前及今后一个时期必须面对和正视的问题。
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3.1 二次铝灰：
表 1 铝灰的主要化学成分
成分
Al
Cl
Na
Mg
K
F
Si
Ca
Fe
含量/% 10~80 1~10 1~6 0.3~5 0.5~4 1~5.5 0.6~5 0.5~2.8 0.3~0.6
物相 含量/%
Al 2~30
表 2 铝灰的主要物相组成
Al2O3 AlN SiO2 MgAl2O4 NaAl11O17 NaCl
5、铝灰的潜在价值
铝灰的潜在价值主要体现在其所含的金属铝、氧化铝、电解质以及其蕴含的热能 等。以中国的年排出量 200 万吨为计算基数，以铝灰中金属铝占 50%约计，氧化铝占 30%约计，电解质占 10%约计，热能按 4000 大卡约计，以阴极炭块中炭占 50%，电解 质占 30%，阳极炭渣中电解质占 70%，碳占 30%，参考现行的金属铝 14000 元/吨、氧 化铝 3000 元/吨、氟化盐 6000 元/吨、煤炭 500 元/吨的价格计算的铝灰的潜在价值约 150 亿元人民币。由此可见，铝灰资源化利用的潜在价值巨大。
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三、铝灰资源化利用原则、方向及工艺选择
1.铝灰资源化利用的原则 （1）“三化”原则：国家资源综合利用“三化”原则即无害化、减量化、资源 化。“三化”之中无害化是前提、是基础，减量化是权益之计，资源化是最高利用方 式、是目的。 （2）“三统一”原则：即社会效益、环境效益、企业经济效益的统一。 （3）“三要素”原则：从数量上体现最大限度的利用，从效益上体现高的产值 附加值，从环保上体现无二次污染。 2.铝灰资源化利用的方向 2.1 广义铝灰资源化利用价值 广义铝灰包括的诸如二次铝灰、阴极炭块、阳极炭渣、电解槽防渗料、耐火砖、 铝合金厂烟囱灰、铝加工的污泥等等内含的成份上看，其可利用的价值主要不外乎以 下几种—金属铝、氧化铝、电解质、热能、二氧化硅、氧化钙等。 2.2 狭义铝灰资源化利用价值 狭义铝灰中二次铝灰内可利用的价值主要是金属铝、氧化铝、电解质；阳极炭 渣、阴极炭块可利用的价值是主要是电解质和碳热能；电解槽防渗料、保温料内可利 用的价值主要是氧化铝和二氧化硅；而铝合金收尘灰和铝加工的污泥可利用的价值主 要是其内含的氢氧化铝。 2.3 铝灰资源化利用的方向
2017 年世界的电解铝的产量为 6460 万吨，铝加工的产量为？万吨，再生铝的产 量为？万吨。世界每年广义的铝灰渣量约近 400 万吨。如果将世界已排出并堆存、掩 埋和抛弃的铝灰计算在内全世界的铝灰量大约有 2000 万吨。