KR19980072546A - How to use aluminum dross material - Google Patents
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Abstract
순수 알루미늄 지금, 괴, 스크랩, 사내 리턴 금속 또는 알루미늄 합금 등을 소재로 가공하기 위하여 용해하여 주조가공 또는 주형 주조-소성가공 등을 하게 되는바 용해과정 알루미늄의 산화 방지 및 표면개질 등을 위하여 알루미늄량의 약 1∼7%, 경우에 따라서는 10%까지 플럭스, 일반적으로 알칼리 할로겐 화합물 또는 그들의 혼합물들을 사용한다.Pure aluminum Now, ingot, scrap, in-house return metal or aluminum alloy are melted and processed for casting or casting casting-firing, so that the amount of aluminum for oxidation prevention and surface modification. Flux, generally alkali halogen compounds or mixtures thereof, is used up to about 1-7%, and in some cases up to 10%.
이 플럭스를 사용하므로써 알루미늄 및 그 합금의 용해 공정에서 발생되는 드로스재를 수세한 후 분급하면 금속상과 수세펄프액으로 분리할 수 있다.By using this flux, the dross material generated in the dissolution process of aluminum and its alloy is washed with water, and then classified into a metallic phase and a washed pulp liquid.
금속상은 침적용해와 정련여과를 통해 알루미늄 또는알루미늄 합금 지금으로 재생하고, 수세펄프액은 침전과정을 거쳐서 고상의 수세드로스재와 수세액으로 분리하여 수세액은 재사용하고 수세드로스재는 농황산등으로 가온 용해하고 여과후 포화농도 가까이 농축, 침전시커 Al2(SO4)3등의 화공제품을 만드는 것이다.The metal phase is regenerated into aluminum or aluminum alloy through immersion melting and refining filtration, and the flushing pulp is separated into a solid flush and wash solution after the precipitation process, and the wash solution is reused, and the flush detergent is concentrated with sulfuric acid. After heating, dissolving, concentrating near saturation concentration and precipitating seeker Al 2 (SO 4 ) 3 to make chemical products.
Description
본 발명은 알루미늄 드로스재의 활용방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method of utilizing an aluminum dross material.
순수 알루미늄 지금, 괴, 스크랩, 사내 리턴 금속 또는 알루미늄 합금 등을 소재로 가공하기 위하여 용해하여 주조가공 또는 주형 주조-소성가공 등을 하게 되는 바 용해과정 알루미늄의 산화방지 및 표면개질 등을 위하여 플럭스를 사용한다.Pure aluminum is melted to process ingots, scraps, in-house return metals or aluminum alloys into materials for casting, casting, casting and baking. The flux is melted to prevent oxidation and surface modification. use.
이 플럭스를 사용하므로써 나오는 드로스재의 성분은 산화알루미늄이 대부분이고 그외 10-25%의 금속 알루미늄과 그외 염 및 Mg. Si, Fe 등의 불순물로 이루어져 있다.Most of the dross material produced by using this flux is aluminum oxide, and 10-25% of metal aluminum and other salts and Mg. It consists of impurities, such as Si and Fe.
이러한 드로스재의 기존의 처리방법은 금속을 회수한 후 남은 폐드로스는 산업폐기물 입자에 의해 고형화 하여 매립하나, 이 폐드로스에는 수용성물질이 남아있어 지하수 등의 수질을 오염시키는 실정이다.In the conventional treatment method of such dross material, the waste dross remaining after the recovery of the metal is solidified by industrial waste particles, but the water is left in the waste dross to contaminate water quality such as groundwater.
본 발명은 알루미늄 드로스재를 처리함에 있어서 전체적인 처리공정 및 pH3이하에서 수세 드로스의 농황산 또는 농염산으로의 용해하는 기술과 수세드로스의 농황산 또는 농염산으로 최종산도 pH 1∼3에서 53wt%Al 함유 이상의 수세 드로스재를 첨가하여 산도 변화가 적은 범위에서 Al금속으로 귀한 중금속 이온을 분리시키는 Al2(SO4)3또는 AlCl3용액의 정액 방법과 공정도의 내용에 따라서 정액된 Al2(SO4)3또는 AlCl3용액에서 함수 Al2(SO4)3또는 함수 AlCl3염을 종자로 첨가 또는 첨가없이 Al2(SO4)3·XH2O 또는 AlCl3·XH2O를 석출침전분리 또는 Al(OH)3을 가수분해 침전을 시켜서 침전분리된 Al(OH)3로부터 함수의 AlF3. Al2(SO4)3, AlCl3또는 알칼리 할로겐 화합물의 중합 화합물을 제조하는 방법으로서 완성되어 있다.In the present invention, in the treatment of aluminum dross material, a technique for dissolving washed dross into concentrated sulfuric acid or concentrated hydrochloric acid at a pH of 3 or less and a final acidity of 53 wt. Al 2 (SO 4 ) 3 or AlCl 3 solution containing 2% Al-containing flushed dross material to separate precious heavy metal ions with Al metal in the range of low acidity change and Al 2 Precipitating Al 2 (SO 4 ) 3 · XH 2 O or AlCl 3 · XH 2 O with or without addition of the hydrous Al 2 (SO 4 ) 3 or hydrous AlCl 3 salts in (SO 4 ) 3 or AlCl 3 solution a precipitate separation or Al (OH) 3 by the hydrolysis and precipitation of the function from a separate Al (OH) 3 precipitated AlF 3. It is completed as a method for producing a polymerized compound of Al 2 (SO 4 ) 3 , AlCl 3 or an alkali halogen compound.
도 1은 본 발명에 의한 알루미늄 드로스재의 처리 공정도 11 is a process chart 1 of the aluminum dross material according to the present invention.
도 2는 본 발명에 의한 알루미늄 드로스재의 처리 공정도 2Figure 2 is a process chart 2 of aluminum dross material according to the present invention
암루미늄 할로겐 화합물과 산화물 그리고 큰 입자와 미세입자 알루미늄 금속을 주성분으로 하는 이 드로스재를 뜨거운 물로 수세하고 1∼3mm/mm 채로 분급하면 표 2에서 보기로 볼 수 있는 약 35% 중량의 알루미늄 금속 또는 그 합금과 50∼68% 알루미늄을 함유하는 수세-드로스재를 분리시킬 수 있다.This dross material, which is mainly composed of aluminium halides and oxides, and large particles and fine particles of aluminum metal, is washed with hot water and classified at 1 to 3 mm / mm. Alternatively, the alloy and the flush-dross material containing 50 to 68% aluminum can be separated.
금속상의 장입 금속상량의 약 절반정도의 양이 용해되어 660∼800℃, 경우에 따라서는 더 높은 온도로 유지되는 용탕에 금속상을 넣고 45%NaCl + 45%KCl + 10%NaF로 조성된 플럭스를 장입 금속상중량의 약 3%를 덮고 침적용해한 다음 철 성분이 없는 현무암 부스러기 또는 알루미나구 또는 다공성 알루미나 판재 또는 Si 함유량이 높은 알루미늄 합금일때는 코크스제를 기공도(Void fration)가 0.28∼0.48이 되게 충진시킨 약 20cm 높이의 여과탑을 이용하여 여과하므로써 표 4에 나타낸 조성의 알루미늄 합금을 얻을 수 있다.About half of the amount of the metal phase is dissolved and the flux is composed of 45% NaCl + 45% KCl + 10% NaF by placing the metal phase in a molten metal maintained at 660-800 ° C, and sometimes at a higher temperature. Coke is made of coke with a porosity of 0.28 to 0.48 when it is covered with about 3% of the weight of the metal and is immersed and dissolved. The aluminum alloy of the composition shown in Table 4 can be obtained by filtering using the about 20 cm high filtration tower.
드로스재로 분리시켜 용해하고 여과하여 얻은 정제 금속량은 장입량의 약 66%였다.The amount of purified metal obtained by dissolving, filtration and filtration of the dross material was about 66% of the loading amount.
수세드로스재를 침전시켜 수세액과 분리하면 수세액에는 불화물을 제외한 알칼리를 포함하여 수용성 할로겐 화합물이 함유된다.When the hydrated material is precipitated and separated from the rinse, the rinse contains a water-soluble halogen compound including alkali except for fluoride.
이 수세액은 어느 하나의 화합물이 포화 농도에 도달할 때까지 수세액으로 사용할 수 있으며 포화되면 농축시켜 침전 분리하고 희석시켜 재사용할 수 있다.This wash can be used as a wash until either compound reaches a saturation concentration, and when saturated, can be concentrated, precipitated, separated, diluted and reused.
수세 드로스재는 Al과 AL2O3가 주성분으로 되어 있으며, 이것을 농황산 또는 농염산으로 최종산도 pH 1~3이하에서 가온 용해하면 불화물과 α-Al2O3등을 제외한 알루미늄 화합물이 대부분 용해된다.Al and AL 2 O 3 are the main components of the flush dross material, and when heated and dissolved in concentrated sulfuric acid or concentrated hydrochloric acid at a pH of 1 ~ 3 or lower, most aluminum compounds except fluoride and α-Al 2 O 3 are dissolved. .
용해공정이 끝나면 중금속이온을 침전시키기 위하여 약 53% 이상의 알루미늄 함유의 수세 드로스재를 더 넣어서 최종산도 1.2이상 일반적으로 2∼3 이하 되게 하고 가급적으로 가온 상태에서 고액 분리한다.At the end of the dissolution process, in order to precipitate heavy metal ions, a water-containing dross material containing about 53% or more of aluminum is added, so that the final acidity is 1.2 or more and generally 2 to 3 or less.
수세 드로스재의 용해 잔사는 모래 성질로서 가열하여도 힌 연기가 별로 나지 않는 α-Al2O3를 주성분으로 중금속과 알루미늄 중합화합물이 들어 있어 표 5에서 보는 바와 같이 Al2O3의 이론적 Al함유량 약 53%를 함유하지 않는다.The dissolved residue of the flush dross material is a sand property and contains a heavy metal and an aluminum polymer compound mainly composed of α-Al 2 O 3, which does not produce much smoke even when heated. As shown in Table 5, the theoretical Al content of Al 2 O 3 is shown. It does not contain about 53%.
시멘테이션 치환반응에 의해 탈 중금속 되어진 고액 분리 용액의 Al2(SO4)3또는 AlCl3의 함유량은 표 6 에서 나타낸 온도함수의 포화농도를 넘지않게 용해와 여과공정에서 조작되어져야하며, 표 7에서 보기로 나타낸 바와 같이 Na2SO4또는 NaCl의 함유량은 여과 공정의 온도함수의 포화도 이하여야 하나 드로스재의 수세 공정에서 대부분의 알칼리 이온이 용해 제거 되었으므로 이들의 포화농도 도달은 쉽게 되지 않을 것이다.The content of Al 2 (SO 4 ) 3 or AlCl 3 in the solid-liquid separation solution dehealed by the cementation substitution reaction should be operated in the dissolution and filtration process not to exceed the saturation concentration of the temperature function shown in Table 6. As shown in Fig. 2, the Na 2 SO 4 or NaCl content should be less than the saturation degree of the temperature function of the filtration process, but since most of the alkali ions are dissolved and removed in the washing process of the dross material, the saturation concentration will not be easily reached.
Al2(SO4)3의 함유용액의 100℃근처에서 AlCl3함유의 용액은 90℃ 이하 80℃ 이상에서 포화농도 가까이 농축시킨 다음 종자를 첨가하고(첨가없이도 가능)가급적 20℃이하로 냉각시키면서 세워두면 Al2(SO4)3·XH2O(16≤X≤24), AlCl3·XH2O(6≤X≤12)침전 분리한다.The AlCl 3 -containing solution is concentrated near the saturation concentration at 90 ° C or below and 80 ° C or above near 100 ° C of the solution containing Al 2 (SO 4 ) 3 , and then seeded (without addition), preferably cooled to 20 ° C or below. When standing up, Al 2 (SO 4 ) 3 · XH 2 O (16 ≦ X ≦ 24) and AlCl 3 · XH 2 O (6 ≦ X ≦ 12) sedimentation are separated.
방부재 또는 섬유가공 및 물의 정화제 등으로 사용되는 Al2(SO4)3·XH2O와 용도가 다양한 Potassium Alum(nK2SO4·mAl2(SO4)3·XH2O(12 ≤X≤24, n ≥1, m≥1))을 침전시키기 위해서는 Potassium 이온(K+)을 표 6과 8을 고려하여 Al2(SO4)3함유량에 맞게 화학당량으로 첨가하고 온도함수로 포화농도를 조작하여 Potassiunm Alum을 침전시켜 분리할 수 있다.Al 2 (SO 4) is used as such bangbujae or textile processing, and water purifying agent 3 · XH 2 O and the various Potassium Alum (nK 2 SO use 4 · mAl 2 (SO 4) 3 · XH 2 O (12 ≤X≤ To precipitate 24, n ≥ 1, m ≥ 1)), add Potassium ions (K + ) in chemical equivalents to Al 2 (SO 4 ) 3 in consideration of Tables 6 and 8. It can be separated by sedimentation to precipitate Potassiunm Alum.
고가의 AlF3·XH2O(X≥1), nAF·mAlF3(n≥3, m≤3, A=알카리), Al(NO3)3·XH2O(X≥9)를 만들려면 Al2(SO4)3또는 AlCl3함유 용액으로부터 Al(OH)3를 침전시켜 분리하여 HF, HNO2, Na 또는 K이온을 첨가하여 이들의 순수한 것을 만들 수 있다.Expensive AlF 3 · XH 2 O (X≥1 ), nAF · mAlF 3 (n≥3, m≤3, A = alkali), Al (NO 3) 3 · XH 2 O (X≥9) to create a Al (OH) 3 can be isolated by precipitating and separating Al (OH) 3 from Al 2 (SO 4 ) 3 or AlCl 3 containing solutions to make their pure by adding HF, HNO 2 , Na or K ions.
위에서 설명한 알루미늄 용액 드로스재의 활용방법에 관한 내용을 조업공정으로 나타낸 것이다.The method of utilizing the aluminum solution dross material described above is shown as an operation process.
상기와 같이된 본 발명으로서 국내 알루미늄 금속공업에서 발생하는 불량품과 가공스크랩등 외 시내 리턴 금속등을 포함하여 연간 100만톤 이상의 알루미늄 용해 가공에서 발생하는 공해물로 분류된 드로스재를 회수하는 자원 재활용의 효과가 있는 것이다.As the present invention as described above, resource recycling to recover dross material classified as pollutants generated from aluminum melting processing of over 1 million tons per year, including defective products generated from domestic aluminum metal industry and processing scrap, etc. Is effective.
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KR1019970007434A KR100222210B1 (en) | 1997-03-06 | 1997-03-06 | Utilizing method of aluminium drawers |
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KR1019970007434A KR100222210B1 (en) | 1997-03-06 | 1997-03-06 | Utilizing method of aluminium drawers |
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Cited By (1)
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CN110394350A (en) * | 2019-07-25 | 2019-11-01 | 东北大学 | A method of recycling aluminium ash valuable component |
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1997
- 1997-03-06 KR KR1019970007434A patent/KR100222210B1/en not_active IP Right Cessation
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CN110394350A (en) * | 2019-07-25 | 2019-11-01 | 东北大学 | A method of recycling aluminium ash valuable component |
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