[发明专利]一种废铝原料回收利用及无害化处理的方法

权利要求书

1.一种废铝原料回收利用及无害化处理的方法，其特征在于：该方法主要包括如下步骤：

（1）废铝原料入厂检验

废铝料运入厂区内首先进行分析检测，包括进厂货箱监测和废铝料入炉前监测，检测不合格直接退回供货商；严格控制进炉前废铝料中重金属含量，符合要求的原料送入资材处理车间封闭料格内进行堆放，不符合要求的货物返回供货商；

（2）废铝原料预处理

原料预处理工序设置在封闭的资材处理车间内，本步骤中共设置3套全自动废铝原料撕碎-筛分-风选-磁选-涡电流选设备，每套预处理设备包含2条预处理生产线，分别处理打包成块的废铝原料和零散的废铝原料；

（3）预热脱漆

本步骤预热阶段采用脱漆滚筒，预热过程同时实现了废铝原料的预热和废铝原料脱漆；预热脱漆工序仅在开车阶段炉子升温、尚未进料时，滚筒预热废气直接进入生产线废气处理系统，而不经过燃烧室二次处理;

本步骤中采用一种中央蓄热式热交换系统，可实现烟气从炉膛引出时经蓄热体换热后迅速从900℃以上在1s内降低至230℃以下，被急速冷却后的烟气避免了二噁英物质的重新合成；

（4）熔炼

本步骤采用双室反射熔炼炉，是将传统反射炉用隔墙分为加热室和投料室两个炉室，主要由加热室、投料（扒渣）室、铝液循环系统、蓄热式燃烧系统、控制系统、加料系统等几部分组成；

加热室的主要作用是提供熔炼的主要能源，并将铝液温度和化学成分调整合适后放出；投料（扒渣）室主要用于废铝料的加料熔化，其与加热室被一上下均有通道的隔墙隔开，两通道分别用于烟气和铝液通过；

（5）调质精炼

在熔炼结束后进入调质精炼工序，调质精炼工序在熔炼炉和保温炉中均可进行；铝液在调质精炼工序需要停留约 2h，保持熔池温度在 680~750℃，炉膛温度在 800~1000℃；炉液先后经过搅拌、调质、除气、静置、扒渣、保温工序，添加剂由氮气作为载气通入铝液；

（6）回转炉及铝灰无害化处理

本步骤每条生产线配套设置2台3t回转炉、1台冷灰筒、1套铝灰破碎/筛分系统、1套铝灰无害化处理系统，用于回收炉渣中的金属铝及铝灰、收尘灰、电解铝铝灰、再生铝铝灰的无害化处理；

熔炼炉、精炼保温炉内除铝液外，还产生炉渣；熔炼及精炼炉产生的扒渣中含有约30%~50%的金属铝，机械扒渣后的热铝渣被送入配套的铝渣回转炉；进一步回收其中的金属铝;

本项目每条生产线设置2台3t回转炉；用于处理铝渣，回收金属铝。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤（2）包括如下工序：

首先，废铝原料被送入预处理设备进行撕碎，撕碎后尺寸在2~10cm之间；

之后，撕碎后铝料经筛料滚筒进行废铝料粒度分选，大粒径铝料返回撕碎机再处理；

之后，筛分合格的铝料通过磁选机在磁力作用下从废铝料中分选出铁磁性夹杂物和带有大量铁镶嵌物的杂质；

最后，物料经涡电流分选出其他金属杂质，废铝料经预处理后，再经人工分选，分类堆放于料格。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤（4）包括如下工序：

本步骤包括如下工艺：

①投料：经预热脱漆后的细碎废铝料采用振动给料机、皮带输送机通过密闭管道送至漩涡加料井，散碎的废铝料被迅速卷入高温铝液涡流内快速熔化；漩涡井加料方式可实现连续自动给料，避免了炉门的频繁开关，可最大程度地降低炉门开启时的能源消耗、烟气散逸；

②熔化：熔炼炉（100T）侧壁 2 个烧嘴喷入天然气，在炉膛内燃烧，熔池温度保持在720～810℃，炉膛温度 900～1050℃；加料后，投料室炉门关闭，废铝料被熔池熔化；本步骤熔炼炉以天然气为燃料，一个生产周期熔炼时间约6小时；双室炉以铝液作为熔池，经过预热的炉料直接进入熔池内熔化。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤（6）中对所收集的铝灰进行干法除氟脱氮铝灰无害化处理，包括如下工艺：

①在回转炉加热炉渣作为初始热源，采取直接加热的方式热处理，温度控制在900-1200℃；

②启动回转炉使其开始按照一定的转速进行转动，同时逐步加入上述所收集的细铝灰，并以3-5m³/小时通入压缩空气，辅助炉内充分燃烧；

③当回转炉连续转动燃烧3小时直到金属铝完全燃烧后，停止转动；

④经完全燃烧后的铝灰送至冷灰系统进行降温；

⑤待铝灰冷却到常温后用即为无害化的铝灰，该铝灰直接用吨袋包装，可作为混凝土路面砖、耐火材料的原料使用。