Khôi phục nhôm từ xỉ nhôm trắng bằng quy trình tách pha được kích hoạt cơ học và tái nấu chảy

JOM - Tập 73 - Trang 2625-2634 - 2021
Artur Kudyba1, Shahid Akhtar2, Inge Johansen2, Jafar Safarian1
1Norwegian University of Science and Technology (NTNU), Trondheim, Norway
2Hydro Aluminum, Sunndalsøra, Norway

Tóm tắt

Nghiên cứu khôi phục nhôm từ xỉ nhôm trắng thông qua một quy trình xử lý cơ học và sàng lọc sau đó là tái nấu chảy. Xỉ đã được đem đi nghiền trong máy nghiền bi, và các hạt thu được đã được sàng lọc theo các kích thước khác nhau. Chúng đã được nghiên cứu bằng các kỹ thuật đặc trưng hóa vật liệu tiên tiến. Kết quả cho thấy các hạt lớn có chứa nhiều phần kim loại, và hầu hết các thành phần phi kim loại của xỉ có trong phần tinh mịn nhỏ hơn 1 mm. Các hạt giàu nhôm (> 1 mm) đã được tái nấu chảy ở 900°C để khôi phục nhôm. Kết quả cho thấy cấu trúc kim loại sau khi tái nấu chảy đồng nhất và bao gồm một ma trận nhôm kim loại chiếm ưu thế, với tỷ lệ trung bình > 96% Al và khoảng 99% tổng các thành phần kim loại. Kết quả cho thấy phương pháp được áp dụng là một phương án kinh tế tốt để khôi phục nhôm từ xỉ trắng, điều này rất quan trọng cho việc tăng giá trị/tái chế chất thải công nghiệp và kinh tế tuần hoàn.

Từ khóa

#khôi phục nhôm #xỉ nhôm trắng #xử lý cơ học #tái nấu chảy #đặc trưng hóa vật liệu #kinh tế tuần hoàn

Tài liệu tham khảo

P.E. Tsakiridis, J. Hazard. Mater. 217, 1. (2012). Ph. Mandin, R. Wüthrich, and H. Roustan, ECS Trans. 19, 1. (2009). World Aluminum (International Aluminum Institute, 2019), http://www.world-aluminum.org/statistics/. Accessed 25 Jan 2021 S.O. Adeosun, O.I. Sekunowo, O.O. Taiwo, W.A. Ayoola, and A. Machado, Adv. Mater. 3, 6. (2014). S.K. Verma, V.K. Dwivedi and S.P. Dwivedi, Mater. Today Proc. (2021). https://doi.org/10.1016/j.matpr.2020.12.045. Accessed 25 Jan 2021 O. Manfredi, W. Wuth, and I. Bohlinger, JOM 49, 48. (1997). D.B. Masson, and M.M. Taghiei, Mater. Trans. 30, 411. (1989). K.N. Maung, T. Yoshida, G. Liu, C.M. Lwin, D.B. Muller, and S. Hashimoto, Resour. Conserv. Recycl. 126, 34. (2017). M.C. Shinzato, and R. Hypolito, Environ. Earth Sci. 75, 628. (2016). B. Lucheva, T. Tsonev, and R. Petkov, J. Univ. Chem. Technol. Metallurgy 40, 335. (2005). P.E. Tsakiridis, P. Oustadakis, and S. Agatzini-Leonardou, J. Environ. Chem. Eng. 1, 23. (2013). C. Dai, and D. Apelian, J. Sustain. Metall. 3, 230. (2017). S. Maropoulos, D. Kountouras, X. Voulgaraki, S. Papanikolaou, and I. Sanaidis, Adv. Tribol. 2011, 1697. (2011). A.M. Amer, JOM 54, 72. (2002). A. Meshram, and K.K. Singh, Resour. Conserv. Recycl. 130, 95. (2018). V. Kevorkijan, JOM 54, 34. (2002). A. Gil, and S.A. Korili, Chem. Eng. J. 289, 74. (2016). E. Gomez, D.A. Rani, C.R. Cheeseman, D. Deegan, M. Wise, and A.R. Boccaccini, J. Hazard. Mater. 161, 614. (2009). J.A. Soares Tenorio, and D.C. Romano Espinosa, J. Light Met. 2, 89. (2002). N. Ünlü, and M.G. Drouet, Resour. Conserv. Recycl. 36, 61. (2002). M.I. Boulos, Pure Appl. Chem. 68, 1007. (1996). B.I. Abdulkarim, M.A. Abu Hassan, and A.M. Ali, AJET 4, 92. (2016). S. Espiari, F. Rashchi, and S.K. Sadrnezhaad, Hydrometallurgy 82, 54. (2006). B. Dash, B.R. Das, B.C. Tripathy, I.N. Bhattacharya, and S.C. Das, Hydrometallurgy 92, 48. (2008). A.M. Amer, JOM 62, 60. (2010). B.R. Das, B. Dash, B.C. Tripathy, I.N. Bhattacharya, and S.C. Das, Miner. Eng. 20, 252. (2007). M.S.R. Sarker, M.Z. Alam, M.R. Qadir, M.A. Gafur, and M. Moniruzzaman, Int. J. Miner. Metall. Mater. 22, 429. (2015). H.A. Gill, An Improved Method of Utilizing Aluminium Skimmings, Screenings, Slags and analogous Materials. (GB Patent Documents, No 114,204A, 1918), https://patents.google.com/patent/GB114204A/en?oq=GB+114%2c204. Accessed 25 Jan 2021 A. Businger, Method of and installation for processing dross of non-ferrous metals (US Patent Documents, No 3,037,711A, 1962), https://patents.google.com/patent/US3037711A/en?oq=US+3%2c037%2c711. Accessed 25 Jan 2021 Alton T. Tabereaux, Ray D. Peterson, Treatise on Process Metallurgy Vol. 3, Chapter 2.5 - Aluminum Production, ed. S. Seetharaman (Oxford, OX: Elsevier, 2014), p. 906. T.T.N. Nguyen, M.S. Lee, and T.H. Nguyen, Processes 6, 29. (2018). H. Feng, G. Zhang, Q. Yang, L. Xun, S. Zhen, and D. Liu, Processes 8, 1269. (2020). X. Zhu, Q. Jin, and Z. Ye, J. Clean. Prod. 277, 123291. (2020). T.T.N. Nguyen, S.J. Song, and M.S. Lee, J. Mater. Res. Technol. 9, 2568. (2020). V. Raghavan, J. Phase Equilib. Diffus. 33, 140. (2012). A. Kudyba, S. Akhtar, I. Johansen, and J. Safarian, Materials 14, 356. (2021).