[发明专利]一种快速低温处理黑泥的方法和应用

说明书

本发明属于固废资源化和无害化处理技术，具体涉及一种快速低温处理黑泥的方法和应用。本发明以黑泥粉末和/颗粒为处理对象，加入处理对象质量4‑8％的粉状催化剂；混合均匀后，在含氧气氛中，加热至380℃以上保温至少1小时；得到环保型脱氮粉末；所述粉状催化剂中含有KClO₃和含氟盐。此粉末可以排放，无污染，可以做铺路料、水泥添加料等；尤其是以此脱氮粉末为主要原料可配制一种环保型固体材料，如制备适用于作路用或墙体装饰材料的免烧砖。本发明以工业生产过程中产生的固体废料为主要原料，实现其无害化和资源化利用，减少对环境的有害影响，具有良好的环保效益、经济效益和社会效益。

技术领域

本发明属于固废资源化和无害化处理技术，具体涉及一种快速低温处理黑泥的方法和应用，尤其涉及铝灰基絮凝剂生产过程中产生的黑泥的一种处理方法和应用。

背景技术

在铝的熔铸过程中，将产生大量含铝的固体废渣，经精炒后将其中的部分金属铝回收，最后剩下的废渣行业中称之为“铝灰”。在铝灰形成过程中，金属铝在高温环境下会与空气中的O₂、N₂、CO₂等发生无法控制的化学反应，即“铝热剂反应”，生成Al₂O₃、AlN、Al₄C₃等化合物。另外，铝灰中还有大量SiO₂以及氟化盐、氯化盐及氧化铁、氧化钛、硅酸盐等多种物质，成分极其复杂。此类固废的一个重要用途就是做絮凝剂生产的主要原料。但是，因为铝灰的氮化铝(AlN)化学稳定性差，容易分解，因此，以铝灰为原料生产絮凝剂的过程中，产生的固体废渣(行业中称之为“黑泥”)仍含有较多AlN等物质，遇水遇酸碱会释放氨气，污染环境，不便于回收再利用。此类固体废料无处排放，又无有效途径进行再生利用，长期堆放不仅占用场地，而且污染环境，因此成为行业中的重大技术难题。

河南巩义市无机絮凝剂产业占到中国的50％以上，号称中国的“絮凝剂之都”，然而，该行业目前正遭遇上述固废危机。2018年5月22日巩义市下发《关于进一步加强固体废物专项环境整治工作的通知》，要求巩义市所有生产无机絮凝剂的企业停产整治。尤其针对以铝灰为主要原料生产絮凝剂的厂家，要求改变使用原材料后，才可申请恢复生产，这是因为和其他固体废物相比，以铝灰为原料的絮凝剂生产过程中产生的黑色泥渣含有氮元素，遇水遇碱会产生氨气，不仅污染环境，还严重影响周围人们的生活。因此，如果不能找到这些黑泥的有效解决办法，不仅严重影响我国无机絮凝剂产业的正常生产，更重要的是将极大阻碍上游的铝加工产业的可持续发展。

目前关于黑泥的研究已经取得一定的进展，如东北大学的刘吉在其硕士论文《铝灰渣性质及其中的AlN在焙烧和水解过程中的行为研究》中对铝灰渣在焙烧过程中的一些问题做了探讨，但关于如何低温快速实现黑泥脱氮，在该文中并未涉及。同时Heping Zhou的论文《Effect of the fluoride additives on the oxidation of AlN》中。关于AlN特性有一定的研究，但该论文也未涉及如何低温快速实现AlN的脱氮。

发明内容

针对以上问题，本发明提出一种黑泥资源化、高效、低温处理的方法。

本发明处理过后的黑泥可以排放，无污染，可以做铺路料、水泥添加料等，尤其可以制备免烧砖，实现其资源化利用。

本发明一种快速低温处理黑泥的方法，以黑泥粉末为处理对象，加入处理对象质量4-8％的粉状催化剂；混合均匀后，在含氧气氛中，加热至380℃以上保温至少1小时；得到环保型脱氮粉末；所述粉状催化剂中含有KClO₃和含氟盐。

本发明一种快速低温处理黑泥的方法，所述黑泥粉末的粒径小于0.5mm。

本发明一种快速低温处理黑泥的方法，所述黑泥粉末通过下述方案得到：将黑泥先进行干燥和筛分处理，去除其中的水分和粗大杂质颗粒得到黑色粉末；黑色粉末粒径小于0.5mm。