8种方法让金属铝废弃物铝灰摇身成为耐火材料优质原材料
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采用油酸钠为捕收剂，当pH值固定在8.6左右，捕收剂用量为1000g/t时，浮选后铝灰w(Al2O3)含量由原来43.14%提高到86.41%,回收率68.89%。详见表1。可以替代铝矾土冶炼氧化铝基电熔材料。
α-Al2O3是刚玉等高级耐火材料的主要原料。用铝灰提取的基本原理是：在400~600℃的温度下，铝灰中的金属铝、氧化铝与NaOH和NaNO3反应生成可溶于水的金属盐，并用水将其溶出，实现铝与其他杂质分离之后，使用晶种分解法处理含铝溶液，最终得到α-Al2O3。得出的制备条件是：碱灰比(mNaOH/m铝灰)1.3，盐灰比(mNaNO3/m铝灰)0.7，按比例要求配合，混合均匀，在500℃下熔炼，熔炼时间60min;用去离子水在60℃恒温水溶中浸出熔炼产物，浸出时间30min，固液比1∶4，铝浸出率最高达92.71%，浸出后抽滤，固液分离，浸出液经过净化，调整苛性比，晶种分解和煅烧获得氧化铝。
采用加压碱浸、微波活化辅 助的方法回收铝灰中氧化铝。 首先将铝灰破碎、筛分、水洗，与 NaOH溶液按固液比1∶7混合搅拌均匀，然后在高压釜内，于140℃，1.15MPa反应6h，经进一步固液分离、酸中和、水洗分离后，将产物置于输出功率5W/g的微波设备干燥活化7min，抽风速度为30m/min，最终可得Al2O3产品。
还有人通过王水浸取法及添加氧化钇制备高硬度γ-Al2O3。首先铝灰在室温下溶解在王水中，然后在pH为9~10的条件下沉淀，加入0~20%氧化钇粒子，经压实后于1550~1650℃煅烧可得高硬度γ-Al2O3。
在刚玉耐火制品中引入α-Al2O3粉，降低烧结温度，节约能源，提高其性能。例如：在用电熔刚玉(Al2O399.5%)的配料中，加入4%~8%的α-Al2O3微粉和1%~2%的α-Al2O3纳米粉，制品的烧成温度由1700~1800℃降至1400℃。
耐火材料用棕刚玉一般是用特级铝矾土冶炼而成，Al2O3含量94.5%~97%，是中、高档耐火材料的主要原料，尤其不定形耐火材料用量较多。近年来，为了节能环保，降低生产成本，有人在研究用铝灰冶炼棕刚玉，其中低温冶炼制备棕刚玉的效果较好。其生产过程是：将1份铝灰(小于0.10mm)放入2~5份90~100℃热水中，浸泡6~10h，将水排出，并加入排出等质量的90~100℃热水浸泡2~14h，浸泡为放热反应，不断搅拌，保持水温90~100℃，确保铝灰不沉积，将浸泡后的铝灰分离出来后用流动水漂洗，漂洗水流为3~6m/min，然后用真空过滤机过滤，再经80~110℃烘干至水分低于20%，即完成预处理。在电弧炉中熔炼：在铝灰中加入0.5%~4%的沉淀剂铁屑，在炉中1700~1800℃冶炼6~8h，熔融还原铝灰中的SiO2，Fe2O3，TiO2等氧化物，冷却后经粉碎，磁选和筛分得到棕刚玉产品。其试用的铝灰及棕刚玉产品的化学成分见表2。
Sialon陶瓷是20世纪70年代后迅速发展起来的一类高温结构材料，Sialon材料以优越的力学性能、热学性能和化学稳定性，被认为是最有希望的高温陶瓷材料之一。Sialon为Si3N4-AlN-Al2O3-SiO2系固溶体，采用纯化学原料制备，成本高。采用铝灰、炭黑和粉煤灰为原料，用碳热铝热复合还原氮化工艺制备Sialon粉体。试用铝灰及粉煤灰的化学成分如表3。称好料，进行球磨12h(用Si3N4球，无水乙醇为介质)，然后进行干燥、过筛、压成圆片，再进行煅烧，自然冷却后磨成粉，研究了原料组成、合成温度对生成物相的影响。结果表明：在原料中当Si/Al为1(铝灰为33%，粉煤灰为50%)时，加入17%炭黑，合成温度1450℃，得到的主要物相为Si3Al3O3N(5β-Sialon，Z=3)和SiAl4O2N(415R)的产物;在Si/Al为1.5时，加入80%粉煤灰，1450℃可制备较纯的Si3Al3O3N5粉。
镁铝尖晶石是重要的耐火原料，以它为颗粒，镁砂为细粉，制备与刚玉配制钢包用浇注料。以铝灰、铝矾土和电熔镁砂为原料，铁屑为沉淀剂，焦炭为还原剂，采用高温电熔法合成富铝镁铝尖晶石。试验表明：加入铝灰20%，40%，60%生产的镁铝尖晶石，其综合指标超过铝矾土基镁铝尖晶石的技术指标;加入40%铝灰时，综合指标最好，其含Al2O382.48%，SiO20.35%，MgO14.10%，CaO1.12%，Fe2O30.5%(质量分数)显气孔率0.9%，体积密度3.48g/cm3，耐火度>1800℃;铝灰加入40%，60%生产的尖晶石中含有六铝酸钙(CA6)相。
TiN-Al2O3复合材料具有优异的高温稳定性，耐磨性及力学性能，是一种优异的耐火材料。以金红石和铝灰为原料，以铝灰中的金属铝为还原剂，采用铝热还原氮化法合成TiN-Al2O3复合粉体。试验用铝灰及金红石的化学成分见表4。
其原理是：根据反应式6TiO2+8Al+3N2=6TiN+4Al2O3计算铝灰和金红石理论质量比为16∶27。具体做法是：先称好料，放入球磨机中，干磨12h，以40MPa压力，干压成型坯体，然后放入石墨坩埚，在流动氨气中，600~1400℃，保温5h煅烧。在1300℃煅烧的产品按理论用量合成的产物主要是TiN，α-Al2O3，少量倍长石和MgAl2O4。经计算，TiN为30.4%，α-Al2O3为45.8%，随铝灰增加α-Al2O3增多，TiN减少，当铝灰过量50%时，TiN为26.4%，α-Al2O3为55.0%。TiN-Al2O3复合材料的抗折强度达520.2MPa。
利用铝灰电熔莫来石。具体步骤是：第一步是铝灰预处理过程，首先在1100℃下煅烧铝灰，使金属铝部分转变为Al2O3，然后将煅烧的铝灰放入水槽中，加入盐酸进行清洗，然后烘干;第二步是电熔，按铝灰、铝矾土与硅石的质量分数比为：30%~80%：0~50%：10%~20%的范围内，混合均匀后加入电弧炉中，熔炼，倒出，冷却，破粉碎，分选，得到莫来石。
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