一种竖炉炼铝法
阅读：9发布：2020-05-12
专利汇可以提供一种竖炉炼铝法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种 竖炉 炼 铝 法，从天然含铝 矿石 提取金属铝，现代化生产包括两段独立的工业生产过程，第一段是采用拜尔法从铝矿石中提取纯 氧 化铝；第二段是采用霍尔—赫鲁尔特 电解 法将氧化铝炼成金属铝。此两段工艺流程历经一百多年沿用至今，其最大弊端是只能适用于含三氧化二铝在60%以上的矿石，整个生产流程冗长，工艺复杂，电耗物耗高，成本高。本发明针对这些弊端改用竖炉炼铝法，省去生产氧化铝和电解铝流程，通过竖炉将含铝 炉料 熔化 、还原和精炼，直接获取金属铝，降低电耗、物耗和生产成本，且可适用品位高或品位低的铝矿石，也可适用于含 铁 、硫高的铝矿石，大大扩展了炼铝的资源，大大降低金属铝的生产成本。，下面是一种竖炉炼铝法专利的具体信息内容。
技术领域
背景技术
铝及其合金用途极为广泛。它是一种轻而光亮的金属，在地壳中， 铝的储量很丰富，占地球质量的8.13‰。从天然含铝矿石提取金属铝的现 代化生产，包括两段独立的工业生产过程。第一段流程采用拜尔法为基础 从铝矿石提取纯氧化铝；第二段流程是将氧化铝经电解得到金属铝。100 多年来，全世界产铝国家都是以拜尔法为基础由铝矿石生产氧化铝，再用 霍尔-赫鲁尔特电解法由氧化铝生产金属铝。此两段流程历经一百多年沿 用至今。拜尔-霍尔·赫鲁尔特法炼铝工艺最大的弊端是：只能选用优质 的铝矿石，且整个生产流程冗长，工艺复杂，电耗高，物耗大，成本高。 液体铝生产成本的分配是：氧化铝39.0％，碳阳极20.4％，电能18.4％， 劳务15.8％，其它材料6.4％。生产一吨金属铝耗电达15000千瓦小时。 据专家断言，耗电的最低限度是12300千瓦小时，不可能再低了。其次， 矿产资源受到限制，一般只适用于三氧化铝含量在60％以上的三水软铝 石。中国铝土矿储量丰富，但绝大多数是一水硬铝石，品位低，杂质含量 高，直接采用拜尔法生产氧化铝是很困难的，这是我国铝土矿资源的“先 天不足”。因此，必须寻找新的炼铝方法。
发明内容
本发明的目的在于针对百余年来现行炼铝法的上述缺陷，提供一种 既可采用品位高的铝土矿，又可采用低品位的铝土矿炼出金属铝的方法。 其特征是将铝土矿、高岭土、霞石或含铝粘土的矿石、燃料、熔剂、还原 剂等物料，经粉碎、混合、制团、焦化后制成多孔团块，送入竖炉经2100 ℃～2200℃高温熔化，形成包含铝、硅、铁多元素混合熔体，再送入精炼 器摄取金属铝，使铁、硅截然分离出来，便可将金属铝液铸锭得含铝量达 99.5％-99.8％的金属铝成品。
本发明的有益效果是：
第一，省电。电解铝每吨耗电近15000千瓦小时，采用本法炼铝， 小型竖炉每吨耗电1000千瓦小时，大型竖炉炼铝系统炉气余热发电装置 建成后所发电力除保证自身用电外，还可向外输出电能。
第二，大幅度降低金属铝的生产成本。首先省掉了工艺复杂的拜尔 法或烧结法生产氧化铝的工艺；其次不用电解法，也没有阳极炭素材料的 巨大损耗。
第三，改变了传统炼铝工艺只能采用优质铝土矿的局面，扩充了铝 土矿资源。凡是含Al2O330％以上的高岭土、长石、粘土、霞石、煤灰等 均可入炉炼铝。凡含铁、硫量高的铝土矿也可入竖炉炼铝。
附图说明
图1是本发明的工艺流程图
本发明的有益效果是：
第一，省电。电解铝每吨耗电近15000千瓦小时，采用本法炼铝， 小型竖炉每吨耗电1000千瓦小时，大型竖炉炼铝系统炉气余热发电装置 建成后所发电力除保证自身用电外，还可向外输出电能。
第二，大幅度降低金属铝的生产成本。首先省掉了工艺复杂的拜尔 法或烧结法生产氧化铝的工艺；其次不用电解法，也没有阳极炭素材料的 巨大损耗。
第三，改变了传统炼铝工艺只能采用优质铝土矿的局面，扩充了铝 土矿资源。凡是含Al2O330％以上的高岭土、长石、粘土、霞石、煤灰等 均可入炉炼铝。凡含铁、硫量高的铝土矿也可入竖炉炼铝。
附图说明
图1是本发明的工艺流程图
具体实施方式
现结合附图阐述本发明的具体炼铝方法。
首先构建炉料配制系统，其任务是将铝土矿、高岭土、霞石、含铝 粘土、煤渣等凡含三氧化二铝30％以上的矿石、燃料、熔剂、还原剂(CO、 H2、C)经粉碎混合搅拌、制团、焦化后制成多孔球团。
其次是构建小型、中型、大型不同炼铝规模的竖炉。竖炉外壳用钢 板卷制焊接而成，炉衬由耐火度2500℃的耐火材料制成，竖炉底部安装 有相应规模的精炼器。将炉料配制系统的炉料送入竖炉经2100℃～2200 ℃高温熔化，还原得到含铝、铁、硅多元素的混合熔体，其中粗铝含量 为50～60％。再将多元素混合熔体送入精炼器进行分离，将分离出来的 金属铝液铸锭，即得含铝量达99.5％～99.8％的成品。
经过精炼器分离出来的硅渣、铁渣可回收利用；其炉气温度尚有500 ℃可设余热发电装置综合利用。
首先构建炉料配制系统，其任务是将铝土矿、高岭土、霞石、含铝 粘土、煤渣等凡含三氧化二铝30％以上的矿石、燃料、熔剂、还原剂(CO、 H2、C)经粉碎混合搅拌、制团、焦化后制成多孔球团。
其次是构建小型、中型、大型不同炼铝规模的竖炉。竖炉外壳用钢 板卷制焊接而成，炉衬由耐火度2500℃的耐火材料制成，竖炉底部安装 有相应规模的精炼器。将炉料配制系统的炉料送入竖炉经2100℃～2200 ℃高温熔化，还原得到含铝、铁、硅多元素的混合熔体，其中粗铝含量 为50～60％。再将多元素混合熔体送入精炼器进行分离，将分离出来的 金属铝液铸锭，即得含铝量达99.5％～99.8％的成品。
经过精炼器分离出来的硅渣、铁渣可回收利用；其炉气温度尚有500 ℃可设余热发电装置综合利用。
高效检索全球专利专利汇是专利免费检索,专利查询,专利分析-国家发明专利查询检索分析平台，是提供专利分析，专利查询，专利检索等数据服务功能的知识产权数据服务商。
我们的产品包含105个国家的1.26亿组数据，免费查、免费专利分析。
分析报告
专利汇分析报告产品可以对行业情报数据进行梳理分析，涉及维度包括行业专利基本状况分析、地域分析、技术分析、发明人分析、申请人分析、专利权人分析、失效分析、核心专利分析、法律分析、研发重点分析、企业专利处境分析、技术处境分析、专利寿命分析、企业定位分析、引证分析等超过60个分析角度，系统通过AI智能系统对图表进行解读，只需1分钟，一键生成行业专利分析报告。
QQ群二维码
意见反馈
意见反馈