[发明专利]一种二次铝灰无害化处置工艺

说明书

本发明属于有色冶金环保技术领域，涉及一种二次铝灰无害化处置工艺，包括以下步骤：破碎筛分、催化脱氨、氢氧化铝转化、氧化铝回收、催化剂回收以及熔铝精炼剂回收，该二次铝灰无害化处置工艺，能够实现二次铝灰的无害化处理，并且能够高效的回收二次铝灰中的有用成分，铝灰的水解相对彻底，铝灰中氮化铝的分解率高，使用的催化剂无毒且回收比较方便，即使有少量存留，也可将其转变成氯化钠或氯化钾，最后变成精炼剂，不会引入新杂质。

技术领域

本发明属于有色冶金环保技术领域，涉及一种二次铝灰无害化处置工艺。

背景技术

二次铝灰是电解铝、铸造铝或其他铝行业在生产、使用和回收等过程中产生的含有金属铝和其他成分的固体物质。一般成份为金属铝、氧化铝、氮化铝、二氧化硅、氧化镁、氯化钾、氯化钠及其少量氟化物和氰化物等，遇水后氮化铝会水解产生氨气，氟化物和氰化物遇水溶解会污染水源，根据国家环保政令，将其定义为危险废弃物，因此铝灰无害化处置工程意义重大。

目前，关于铝灰综合利用的报道，国内有不少专利技术，将其归类后，有代表性的如下：

公开号为CN109678180A的发明专利公布了一种混合型二次铝灰综合回收利用的方法，首先对铝灰进行催化脱氨，在经固液分离得到滤液和固体料。固体料煅烧后转变为氧化铝，滤液经多次蒸发分别得到氟化钠、氟化钾及氯化钠、氯化钾。该工艺存在的问题是：选择氟化物作为催化剂引入的就是危废物质，且此两种氟化物溶解度受温度影响较小，靠蒸发来实现氟化物分离，回收效率低，二次蒸发得到的NaCl、KCl混合物氟化物含量易超标，存在成为二次危废的可能性。

公开号为CN110482503A的发明专利公布了一种二次铝灰资源综合利用的方法，二次铝灰为原料制备氮化铝的方法，首先将二次铝灰高温处理脱盐，然后加入碳化剂混合均匀，通过高温反应得到氮化铝产品。该工艺虽简单，但流程基本高温高压，工业化难度大。且因铝灰成份复杂，高温脱盐过程中不反应或难挥发物质会进入产品氮化铝中。

公开号为CN107555447A的发明专利公布了一种二次铝灰无害化综合利用的方法，即以二次铝灰为原料制备铝酸钙的方法，首先将二次铝灰加水调制成料浆后搅拌脱氨，固液分离后的液相蒸发结晶得到氯化盐和氟化盐混合物；分离的固相用于生产铝酸钙材料。该工艺存在的问题是：铝灰水解可逆且反应速率低，该工艺未开发水解催化剂，可能会使得铝酸钙材料中氮化铝超标。

公开号为CN105347361A的发明专利公布了一种铝灰综合利用处理方法，将铝灰经催化脱氨，配碱后混合成型得到分散颗粒，经高温烘干烧结，最后在水中溶出得到铝酸钠溶液和固体渣。该工艺存在的问题是：过程繁琐，铝灰水解后，固体部分配碱成型后溶于水提取氢氧化铝，再煅烧产物是氧化铝。上述步骤取消，直接煅烧产物就是氧化铝。且滤液处置方案不合理，容易出现二次危废。

发明内容

有鉴于此，本发明为了解决上述二次铝灰资源利用程度低，污染大容易出现二次危废，回收效率低的问题，提供一种二次铝灰无害化处置工艺。

为达到上述目的，本发明提供一种二次铝灰无害化处置工艺，包括以下步骤：

A、破碎筛分：采用破碎机对二次铝灰研磨筛分，破碎粒径控制在100～200目；

B、催化脱氨：将步骤A破碎后的二次铝灰加溶剂水进行催化脱氨反应，使氮化铝分解生成的氨气用稀硫酸经吸收塔进行吸收，制得硫酸铵溶液；

C、氢氧化铝转化：将步骤B催化脱氨后的铝灰浆液中通入二氧化碳气体，将浆液内铝酸盐全部转化成氢氧化铝并进行固液分离，其中二氧化碳通入后，铝灰浆液PH为9～10；

D、氧化铝回收：将步骤C固液分离后的灰渣进行煅烧，使其转变成氧化铝，其中煅烧温度为900～1000℃，煅烧时间为0.5～3h；