[发明专利]一种回转窑资源化处理铝工业固废的方法及生产系统

说明书

本发明公开了一种回转窑资源化处理铝工业固废的方法及生产系统，采用烧结法工艺综合回收铝工业固废中的氧化铝和氧化钠。拜耳法赤泥与铝灰、石灰石、纯碱、无烟煤配料后通过烧成得到熟料，熟料溶出得到的粗铝酸钠溶液进入三铝氧化铝生产系统沉降工段，完成氧化铝后续生产和碱液循环，从而达到固废再利用、降低氧化铝生产成本的目的。本发明对产生的废气进行回收利用，副产20％氨水，达到节能减排的效果，是环境友好的生产系统，可实现资源综合利用，回收氢氧化钠、氧化铝资源，同时减少赤泥堆存带来的生态影响及环境风险隐患，增加企业经济效益和市场竞争力，达到经济效益与社会效益双赢的效果。

技术领域

本发明涉及一种回转窑资源化处理铝工业固废的方法及生产系统，属于铝工业固废资源化利用领域。

背景技术

我国是铝工业生产和消费大国，但铝矿资源相对短缺，铝矿资源(含铝土矿和氧化铝)对外依存度高达50％左右，而且随着铝冶炼产能的快速增长和国内铝土矿资源不断贫化，铝矿资源的紧缺程度还在持续加剧；另一方面，随着我国铝工业的高速发展，氧化铝生产过程中产生的固体废物-赤泥，累积堆存量越来越多，由此带来的生态影响及环境风险隐患也越来越严峻。氧化铝生产中排放的赤泥每年超过6000万吨，预计到2020年赤泥的累积堆存量将超过8亿吨，赤泥大量堆存既占用土地，浪费资源，又易造成环境污染和安全隐患。

氧化铝生产过程中产生的赤泥、铝灰等铝工业固废的处置问题越来越制约企业的发展，赤泥堆场占地面积大、选址困难、处置费用高、安全风险突出；另一方面，拜耳法赤泥中氧化铝含量约25～27％，氧化钠含量约6.5～8％，赤泥外排存在资源的大量浪费。

铝灰是铝电解过程中产生的一种浮渣，在电解过程中漂浮于电解槽电解液的上表面，由电解过程中未参与反应的氧化铝、冰晶石等原料及混合物组成，也包括与添加剂进行化学反应产生的少量其他杂质及阴阳极脱落的材料，因其与其他重金属熔炼产生的炉渣不同，呈松散的灰渣状，因此被称为铝灰。此外，在搅拌、出铝过程中，都不可避免的产生少量飞溅，使高温金属铝与外界气体迅速发生反应生成氧化铝、氮化铝、碳化铝等化合物，进而与地面粉尘裹挟形成灰渣。

根据《国家危险废物名录》(部令第39号)，电解铝过程中产生的盐渣、浮渣属于危险废物，危废类别为“HW48有色金属冶炼废物”，危险特性为毒性。拜耳法赤泥以及铝灰的处理和开发利用成为氧化铝工业重点研究课题，国家《有色金属工业发展规划(2016-2020年)》明确：拜耳法赤泥综合利用是国家重点支持项目，在氧化铝厂区或赤泥库附近建设赤泥资源综合利用工程作为资源开发重点工程。如何根据我国铝工业发展现状实现综合资源回收铝工业固废成为当前需要解决的问题。

发明内容

针对上述技术问题，本发明的第一目的在于提供一种回转窑资源化处理铝工业固废的方法，第二目的在于提供一种回转窑资源化处理铝工业固废的生产系统。

为了实现上述目的，本发明的技术方案为：一种回转窑资源化处理铝工业固废的方法，其特征在于，包括以下步骤：

(2)、拜耳法赤泥过滤，拜耳法赤泥经过过滤得到滤饼和滤液，滤液与步骤(7)的洗涤液配制成调整液用于熟料溶出；

(2)、铝灰预处理，将铝灰、碱粉、部分石灰乳和水混合配制成初配料浆，再将配制好的初配料浆加入事先加有石灰乳的溶解反应槽中，加水，配成铝灰浆，并搅拌反应至无气体产生得到高铝料浆；

(3)、生料浆磨制，将无烟煤、碎石灰石、碱粉、高铝料浆、步骤(1)的滤饼后经过磨制，得到生料浆；

(4)、生料浆调配及熟料烧制，合格生料浆直接进入回转窑烧制，不合格生料浆再经过生料浆调配系统调配后进入回转窑烧制，得到含铝酸钠、铁酸钠和硅酸二钙的熟料；

(5)、熟料溶出，熟料经过冷却、破碎后进入球磨机，加入所述调整液溶出得到溶出液，溶出液经过螺旋分级机后细料进入溢流槽，粗料回到球磨机继续研磨溶出；