權利要求書： 1.一種從鋁灰渣中高效回收金屬鋁的方法，其特征在于：將鋁灰渣采用振動篩進行預篩分處理，得到+20目組分和?20目組分；所述+20目組分與球磨助劑置于保護氣氛下進行球磨處理后，采用三層滾筒篩進行篩分處理，得到+20目鋁粒、+100 ?20目鋁粒、+200 ?100目~ ~鋁粒和?200目殘余灰渣，所述?20目組分采用雙層滾筒篩進行篩分，得到+100 ?20目鋁粒、+~

200 ?100目鋁粒和?200目殘余灰渣；所述球磨助劑包含生石灰和粉煤灰；

~

所述球磨助劑由生石灰和粉煤灰按照質量百分比60% 80%：20% 40%組成；

~ ~

所述球磨助劑的質量為所述+20目組分質量的10% 30%。

~

2.根據權利要求1所述的一種從鋁灰渣中高效回收金屬鋁的方法，其特征在于：所述+20目鋁粒的金屬鋁含量大于75%，氮化鋁含量低于2.0%；

所述+100 ?20目鋁粒的金屬鋁含量大于30%，氮化鋁含量低于5.0%；

~

所述+200 ?100目鋁粒的金屬鋁含量大于14%，氮化鋁含量低于15%；

~

所述?200目殘余灰渣的金屬鋁含量低于3%，氮化鋁含量高于15%。

3.根據權利要求1所述的一種從鋁灰渣中高效回收金屬鋁的方法，其特征在于：所述球磨處理采用臥式筒形球磨機。

4.根據權利要求1所述的一種從鋁灰渣中高效回收金屬鋁的方法，其特征在于：所述球磨處理的條件為：轉速為15 50r/min，以剛玉球為球磨介質，球料比為1：1.0 1.5，球磨時間~ ~為10min 60min。

~

說明書： 一種從鋁灰渣中高效回收金屬鋁的方法技術領域[0001] 本發(fā)明涉及一種從鋁灰渣中回收金屬鋁的方法，特別涉及一種通過球磨結合多級篩分的純機械手段從鋁灰渣中高效回收金屬鋁的方法，屬于金屬再生和危險廢棄物綜合回收利用領域。背景技術[0002] 在原鋁及再生鋁生產加工過程中每生產一噸原生鋁或者再生鋁會形成10～20％的鋁灰渣，2020年我國電解鋁產量達3708萬噸、再生鋁產能達765萬噸，由此可以間接大致計算出我國每年產生的鋁灰渣高達500萬噸以上。[0003] 鋁灰渣主要分為一次鋁灰渣與二次鋁灰渣，一次鋁灰渣與二次鋁灰渣所含物相基本相同，最大的差別是金屬鋁含量的不同。一次鋁灰渣中含有40％～80％金屬鋁以及5％～30％的氮化鋁，二次鋁灰渣中含有15％～35％金屬鋁以及10％～30％的氮化鋁。金屬鋁在空氣中極易氧化，因此鋁灰渣中金屬鋁粒表面都會包裹一層致密的氧化膜；在空氣濕度較大時，金屬鋁會與水發(fā)生反應生成氫氣。氮化鋁在空氣中也不穩(wěn)定，也是會與氧氣、水反應，反應方程式為4AlN(s)+3O2(g)＝2Al2O3(s)+2N2(g)、4AlN(s)+7O2(g)＝2Al2O3(s)+4NO2(g)、

4AlN(s)+5O2(g)＝2Al2O3(s)+4NO(g)、4AlN(s)+4O2(g)＝2Al2O3(s)+2N2O(g)、AlN(s)+3H2O(g)＝Al(OH)3(s)+2NH3(g)。氮化鋁與氧氣反應產生微量的氮氧化物對人體造成危害，其與H20隨然在常溫下反應較為緩慢，但也會源源不斷的產生氨氣，因此，在鋁灰渣的堆存以及處理車間會必不可少的聞到一股刺鼻的“氨味”，所以國家也禁止鋁灰渣長期堆存。

[0004] 目前鋁灰渣中金屬鋁的回收仍是以機械研磨篩分為主，但是由于機械研磨篩分制度的不完善，導致目前金屬鋁的回收率僅在80％左右，仍有20％左右的金屬鋁在球磨的過程中氧化損耗以及細粒級的金屬鋁顆粒存在與細粒級鋁灰中，造成金屬鋁回收效率降低。發(fā)明內容[0005] 針對現有技術存在的缺陷，本發(fā)明的目的是在于提供一種從鋁灰渣中高效回收金屬鋁的方法，該方法采用雙軸等厚振動篩+臥式筒形球磨機+三層滾筒篩以及雙軸等厚振動篩+雙層滾筒篩的純機械組合工藝，減少了鋁灰渣中金屬鋁回收過程中由于氧化、球磨以及篩分而造成的損失，實現了鋁灰渣中金屬鋁的高效分離和回收，并且對不同金屬鋁含量的組分進行分級回收而作為不同的用途，實現鋁灰渣的最大資源化利用。[0006] 為了實現上述技術目的，本發(fā)明提供了一種從鋁灰渣中高效回收金屬鋁的方法，該方法是將鋁灰渣采用振動篩進行預篩分處理，得到+20目組分和?20目組分；所述+20目組分與球磨助劑置于保護氣氛下進行球磨處理后，采用三層滾筒篩進行篩分處理，得到+20目鋁粒、+100～?20目鋁粒、+200～?100目鋁粒和?200目殘余灰渣，所述?20目組分采用雙層滾筒篩進行篩分，得到+100～?20目鋁粒、+200～?100目鋁粒和?200目殘余灰渣；所述球磨助劑包含生石灰和粉煤灰。[0007] 現有技術中，鋁灰渣中金屬鋁的回收率在80％左右，原因一部分在于對金屬鋁的研磨過程中會損失金屬鋁，另一部分在于對金屬鋁的篩分過程中篩網孔徑過大導致金屬鋁的損失，從而導致鋁灰渣中提取金屬鋁的回收率低，造成資源浪費。本發(fā)明技術方案采用一次球磨結合多級篩分過程，通過減少球磨次數來減少鋁粒因過度破碎而造成分離困難和損失，同時在球磨過程中采用惰性氣體保護，可以防止金屬鋁在球磨過程中的氧化損失，且采用了特殊的球磨助劑可以防止球磨過程中水分與鋁及氮化鋁反應造成鋁損失和產生有害氣體。本發(fā)明的篩分過程為采用振動篩對鋁灰渣進行預篩分，將粒徑為?20目的鋁灰渣優(yōu)選分離，減少了對金屬鋁的磨損，提高了金屬鋁的回收率；同時可以減小球磨機壓力、提高球磨效率，而+20目鋁灰渣經過球磨后，經過特殊目數的三層篩網篩分，同時?20目的鋁灰渣直接進行特殊目數篩網分級，從而根據鋁含量的不同將鋁灰渣分級成+20目鋁粒、+100～?20目鋁粒、+200～?100目鋁粒和?200目殘余灰渣，且?200目殘余灰渣中金屬鋁殘留量低，而不同鋁含量的鋁?？梢栽诓煌念I域應用，使得鋁灰渣得到綜合利用，提高鋁的回收利用率。[0008] 作為一個優(yōu)選的方案，所述球磨助劑由生石灰和粉煤灰按照質量百分比60％～80％：20％～40％組成。本發(fā)明的球磨助劑基于鋁灰渣遇水會反應而釋放有害氣體的特點，而創(chuàng)新地使用一種球磨助劑，該球磨助劑不但可以吸水，而且可以吸附球磨過程中產生的少量有害氣體。生石灰具有較強的吸水性，粉煤灰顆粒呈多孔型蜂窩狀組織，比表面積較大，具有較高的吸附活性，顆粒的粒徑范圍為0.5～300μm，并且珠壁具有多孔結構，孔隙率高達50％～80％，有很強的吸水性，將粉煤灰與生石灰組合使用能夠顯著提高吸水性能，從而可以更好的抑制氮化鋁與水反應而生成氨氣，對環(huán)境友好，即使不可避免地產生少量的氨氣等也可以被粉煤灰吸附。但粉煤灰不能配比過高，因為粉煤灰中含有的硅、鐵、鈦的氧化物會對?200目鋁灰產生消極影響。

[0009] 作為一個優(yōu)選的方案，所述球磨助劑質量為所述+20目組分質量的10％～30％。球磨助劑如果添加量過低會降低吸水效果，導致氨氣含量過高，含量過高又會使球磨效率降低，不利于工業(yè)化生產。[0010] 作為一個優(yōu)選的方案，所述+20目鋁粒的金屬鋁含量大于75％，氮化鋁含量低于2％。篩分出來的+20目鋁粒金屬鋁含量高，氮化鋁含量低，可以直接用于再生鋁工業(yè)原料。

[0011] 作為一個優(yōu)選的方案，所述+100～?20目鋁粒的金屬鋁含量大于30％，氮化鋁含量低于5％。+100～?20目鋁粒金屬鋁含量適中可以制備用于鋼鐵冶煉過程中的鋼渣促進劑。[0012] 作為一個優(yōu)選的方案，所述+200～?100目鋁粒的金屬鋁含量大于14％，氮化鋁含量低于15％。+200～?100目鋁粒鋁含量相抵偏低可以作為配料制備用于鋼鐵冶煉過程中鋼渣促進劑。[0013] 作為一個優(yōu)選的方案，所述?200目殘余灰渣的金屬鋁含量低于3％，氮化鋁含量高于15％。?200目殘余灰渣鋁含量低，氮化鋁含量高，可以作為輔料搭配鈣源經過氧化焙燒生產鋁酸鈣水泥。[0014] 作為一個優(yōu)選的方案，所述球磨處理采用臥式筒形球磨機。[0015] 作為一個優(yōu)選的方案，所述球磨處理的條件為：轉速為15～50r/min，以剛玉球為球磨介質，球料比(質量比)為1:1.0～1.5，球磨時間為10min～60min。過度球磨會造成鋁粒過度破碎而難以分離，而球磨程度不夠則難以將鋁粒與其他含鋁成分及雜質分離。[0016] 作為一個優(yōu)選的方案，所述保護氣氛為氮氣和/或惰性氣體，惰性氣體如氬氣。在球磨機中通入保護氣體(氮氣或氬氣)充當保護氣，不僅可以減少球磨過程中金屬鋁的氧化損失，還能防止爆炸。[0017] 本發(fā)明采用的振動篩為雙軸等厚振動篩，優(yōu)點在于其篩面系采用不同傾角的折線型式，從入料端到排料端料層厚度不變或者遞增，而物料在篩面上的運動速度是遞減的。等厚篩分法的優(yōu)點是用于細粒級(小于25mm)物料的篩分時，可以減少篩孔堵塞，處理量高，設備配置方便，占用廠房面積小。[0018] 本發(fā)明采用的球磨設備為臥式筒形球磨機，其優(yōu)點在于，該球磨機由給料部、出料部、回轉部、傳動部等主要部分組成。中空軸采用鑄鋼件，內襯可拆換，回轉大齒輪采用鑄件滾齒加工，筒體內鑲有剛玉材質的耐磨襯板，具有良好的耐磨性，且其運轉平穩(wěn)，工作可靠，研磨體便宜，且便于更換、操作條件好，粉碎在密閉機內進行，沒有塵灰飛揚，且磨中可充入惰性氣體以代替空氣。[0019] 本發(fā)明采用滾筒篩的優(yōu)點在于通過自身滾動，使物料從高運動到底部通過篩網最終完成篩分的，其透篩率高，且有密封的隔離罩，在作業(yè)過程中不會出現揚塵現象；采用雙層篩以及三層篩的優(yōu)點是增加篩分效率，減少篩分級數，減少設備投入以及操作維修難度。[0020] 相對現有技術，本發(fā)明的技術方案帶來的有益效果在于：[0021] 1)本發(fā)明以工業(yè)危廢鋁灰渣為原料，通過純機械手段對金屬鋁的回收率達到95％以上，且對金屬鋁的損失達到最低；[0022] 2)本發(fā)明通過合理利用振動篩、球磨機以及多層滾筒篩，將鋁灰渣中的金屬鋁進行粒度分級并進行資源化利用(熔鋁以及作為鋼渣促進劑的配料)，對－200目的殘余灰渣作為制備水泥的輔料。[0023] 3)本發(fā)明通過在鋁灰渣球磨過程中使用球磨助劑不但可以吸水，減少球磨過程中鋁與水的反應損失，而且可以吸附球磨過程中產生的少量有害氣體。附圖說明[0024] 圖1為本發(fā)明從鋁灰渣中高效回收金屬鋁的工藝流程圖。具體實施方式[0025] 以下實施例旨在進一步說明本發(fā)明內容，而不是限制本發(fā)明權利要求的保護范圍。[0026] 為了進一步闡述本發(fā)明一種從鋁灰渣中高效回收金屬鋁的方法，達到預期發(fā)明目的，以下結合較好的實施例，對根據本發(fā)明一種從鋁灰渣中高效回收金屬鋁的方法，其具體實施方式、結構、特征以及功效，詳細說明入后。在下述說明中，不同的“一實施例”或“實施例”指的不一定是同一實施例。此外一或多個實施例中的特定特征、結構或特點可由任何形式組合。[0027] 下面將結合具體的實施例，結合圖1的流程圖，對本發(fā)明一種從鋁灰渣中高效回收金屬鋁的方法做進一步的詳細介紹：[0028] 對比例1[0029] 以某再生鋁廠產生的鋁灰渣(金屬鋁含量32.41％，氮化鋁含量15.18％)為原料，將鋁灰渣首先放入20目篩孔的振動篩中，得到篩上鋁渣以及篩下鋁灰；再將篩上鋁渣放入球磨機中，轉速為30r/min，球料比為1，球磨時間30min，球磨過程通氮氣保護，球磨后物料放入三層滾筒篩進行篩分，得到+20目鋁粒(金屬鋁含量70.11％，氮化鋁含量1.98％)、+100～－20目鋁粒(金屬鋁含量31.58％，氮化鋁含量4.32％)、+200～－100目鋁粒(金屬鋁含量12.37％，氮化鋁含量10.94％)、－200目殘余鋁渣(金屬鋁含量3.42％，氮化鋁含量

17.49％)；對振動篩篩下物料直接送入雙層滾筒篩中進行篩分，得到+100～－20目鋁粒(金屬鋁含量36.88％，氮化鋁含量6.43％)、+200～－100目鋁粒(金屬鋁含量13.93％，氮化鋁含量15.42％)、－200目殘余鋁渣(金屬鋁含量2.07％，氮化鋁含量21.47％)；經過計算最終－200的殘余鋁渣中以及氧化損失的金屬鋁的含量為16.43％，即金屬鋁的總回收率為

83.57％，氮化鋁損失約為2.27％，現場“氨味”較大。

[0030] 對比例2[0031] 以某再生鋁廠產生的鋁灰渣(金屬鋁含量32.41％，氮化鋁含量15.18％)為原料，將鋁灰渣首先放入20目篩孔的振動篩中，得到篩上鋁渣以及篩下鋁灰；再將篩上鋁渣配加20％的球磨助劑(包括80％的生石灰以及20％的粉煤灰)放入球磨機中，轉速為8r/min，球料比為1，球磨時間30min，球磨后物料放入三層滾筒篩進行篩分，得到+20目鋁粒(金屬鋁含量64.59％，氮化鋁含量2.42％)、+100～－20目鋁粒(金屬鋁含量29.87％，氮化鋁含量

6.18％)、+200～－100目鋁粒(金屬鋁含量11.96％，氮化鋁含量12.01％)、－200目殘余鋁渣(金屬鋁含量3.72％，氮化鋁含量19.24％)；對振動篩篩下物料直接送入雙層滾筒篩中進行篩分，得到+100～－20目鋁粒(金屬鋁含量37.40％，氮化鋁含量6.97％)、+200～－100目鋁粒(金屬鋁含量14.44％，氮化鋁含量16.07％)、－200目殘余鋁渣(金屬鋁含量2.21％，氮化鋁含量23.32％)；經過計算最終－200的殘余鋁渣中以及氧化損失的金屬鋁的含量為

21.34％，即金屬鋁的總回收率為78.66％，氮化鋁損失約為6.27％，現場“氨味”較大。

[0032] 對比例3[0033] 以某再生鋁廠產生的鋁灰渣(金屬鋁含量32.41％，氮化鋁含量15.18％)為原料，將鋁灰渣首先放入20目篩孔的振動篩中，得到篩上鋁渣以及篩下鋁灰；再將篩上鋁渣配加6％的球磨助劑(包括80％的生石灰以及20％的粉煤灰)放入球磨機中，轉速為30r/min，球料比為1，球磨時間30min，球磨過程通氮氣保護，球磨后物料放入三層滾筒篩進行篩分，得到+20目鋁粒(金屬鋁含量63.46％，氮化鋁含量2.19％)、+100～－20目鋁粒(金屬鋁含量

28.97％，氮化鋁含量6.01％)、+200～－100目鋁粒(金屬鋁含量12.07％，氮化鋁含量

12.42％)、－200目殘余鋁渣(金屬鋁含量3.21％，氮化鋁含量19.87％)；對振動篩篩下物料直接送入雙層滾筒篩中進行篩分，得到+100～－20目鋁粒(金屬鋁含量36.99％，氮化鋁含量7.03％)、+200～－100目鋁粒(金屬鋁含量14.20％，氮化鋁含量16.32％)、－200目殘余鋁渣(金屬鋁含量2.11％，氮化鋁含量23.12％)；經過計算最終－200的殘余鋁渣中以及氧化損失的金屬鋁的含量為19.77％，即金屬鋁的總回收率為80.23％，氮化鋁損失約為

6.05％，現場“氨味”較大。

[0034] 實施例1[0035] 以某再生鋁廠產生的鋁灰渣(金屬鋁含量32.41％，氮化鋁含量15.18％)為原料，將鋁灰渣首先放入20目篩孔的振動篩中，得到篩上鋁渣以及篩下鋁灰；再將篩上鋁渣配加20％的球磨助劑(包括80％的生石灰以及20％的粉煤灰)放入球磨機中，轉速為30r/min，球料比為1，球磨時間30min，采用氮氣作為惰性氣體對金屬鋁以及氮化鋁進行保護，球磨后物料放入三層滾筒篩進行篩分，得到+20目鋁粒(金屬鋁含量80.43％，氮化鋁含量0.87％)、+

100～－20目鋁粒(金屬鋁含量43.38％，氮化鋁含量3.72％)、+200～－100目殘余鋁渣(金屬鋁含量15.46％，氮化鋁含量9.43％)、－200目殘余鋁渣(金屬鋁含量3.12％，氮化鋁含量

15.32％)；對振動篩篩下物料直接送入雙層滾筒篩中進行篩分，得到+100～－20目鋁粒(金屬鋁含量37.28％，氮化鋁含量5.07％)、+200～－100目殘余鋁渣(金屬鋁含量14.43％，氮化鋁含量14.12％)、－200目殘余鋁渣(金屬鋁含量1.97％，氮化鋁含量17.83％)；經過計算最終?200的殘余鋁渣中以及氧化損失的金屬鋁的含量僅為2.14％，即金屬鋁的總回收率為

97.86％，氮化鋁損失約為0.43％，現場幾乎無“氨味”。

[0036] 實施例2[0037] 以某再生鋁廠產生的鋁灰渣(金屬鋁含量32.41％，氮化鋁含量15.18％)為原料，將鋁灰渣首先放入20目篩孔的振動篩中，得到篩上鋁渣以及篩下鋁灰；再將篩上鋁渣配加20％的球磨助劑(包括75％的生石灰以及25％的粉煤灰)放入球磨機中，轉速為15r/min，球料比為1，球磨時間30min，采用氮氣作為惰性氣體對金屬鋁以及氮化鋁進行保護，球磨后物料放入三層滾筒篩進行篩分，得到+20目鋁粒(金屬鋁含量82.35％，氮化鋁含量1.13％)、+

100～－20目鋁粒(金屬鋁含量44.17％，氮化鋁含量3.97％)、+200～－100目鋁粒(金屬鋁含量16.78％，氮化鋁含量10.12％)、?200目殘余鋁渣(金屬鋁含量3.84％，氮化鋁含量

16.32％)；對振動篩篩下物料直接送入雙層滾筒篩中進行篩分，得到+100～－20目鋁粒(金屬鋁含量37.42％，氮化鋁含量5.82％)、+200～－100目鋁粒(金屬鋁含量14.23％，氮化鋁含量14.62％)、－200目殘余鋁渣(金屬鋁含量2.04％，氮化鋁含量18.69％)；經過計算最終－200的殘余鋁渣中以及氧化損失的金屬鋁的含量為2.94％，即金屬鋁的總回收率為

97.06％，氮化鋁損失約為0.52％。

[0038] 實施例3[0039] 以某再生鋁廠產生的鋁灰渣(金屬鋁含量32.41％，氮化鋁含量15.18％)為原料，將鋁灰渣首先放入20目篩孔的振動篩中，得到篩上鋁渣以及篩下鋁灰；再將篩上鋁渣放入球磨機中，轉速為50r/min，球料比為1，球磨時間30min，采用氮氣作為惰性氣體對金屬鋁以及氮化鋁進行保護，球磨后物料放入三層滾筒篩進行篩分，得到+20目鋁粒(金屬鋁含量76.47％，氮化鋁含量1.52％)、+100～－20目鋁粒(金屬鋁含量34.21％，氮化鋁含量

4.22％)、+200～－100目鋁粒(金屬鋁含量12.95％，氮化鋁含量10.47％)、－200目殘余鋁渣(金屬鋁含量3.02％，氮化鋁含量16.95％)；對振動篩篩下物料直接送入雙層滾筒篩中進行篩分，得到+100～－20目鋁粒(金屬鋁含量37.52％，氮化鋁含量5.87％)、+200～－100目鋁粒(金屬鋁含量14.29％，氮化鋁含量14.93％)、－200目殘余鋁渣(金屬鋁含量2.12％，氮化鋁含量20.84％)；經過計算最終－200的殘余鋁渣中以及氧化損失的金屬鋁的含量為

3.75％，即金屬鋁的總回收率為96.25％。