[实用新型]等离子技术实现铝灰资源化利用的系统

说明书

本实用新型提供一种等离子技术实现铝灰资源化利用的系统，该系统包括铝灰原料仓、预处理单元、预热进料系统、等离子回转窑、余热利用单元、尾气净化单元、载气供给控制系统、制氧单元、等离子火炬和提纯单元，所述铝灰原料仓、预处理单元、预热进料系统和等离子回转窑依次连接；所述等离子回转窑还连接余热利用单元、等离子火炬和提纯单元，所述余热利用单元与预热进料系统双向连接，余热利用单元下游还与尾气净化单元连接，所述载气供给控制系统的输入端连接制氧单元，载气供给控制系统的输出端连接等离子火炬。本实用新型实现了铝灰资源化利用，避免烟气排放造成二次环境污染，经济性、环保性更好。

技术领域

本申请涉及铝工业与环保领域，具体涉及一种通过将二次铝灰无害化处理以制造氧化铝材料的方法及系统。

背景技术

铝灰(铝渣)产生于铝电解、铝加工、再生铝加工等所有铝发生融熔的工序。虽然铝灰的成分因各生产厂家的原料及工艺条件不同而略有变化，通常都包含金属铝、氧化铝、氮化铝、二氧化硅以及铁、硅、镁的氧化物和钾、钠、钙、镁等金属的氯化物等。铝灰接触水后会产生氨气、氢气和甲烷，污染空气，造成密切接触者的急性中毒，还容易引起火灾。铝灰中的有毒金属元素进入土壤和地下水系统会造成重金属污染；2016年环境保护部、国家发展改革委、公安部联合发布的新版《国家危险废物名录》，将铝灰列为“毒性危险废物及易燃性危险废物”。我国每年的铝灰量约为140万吨，铝灰无害化处置与资源化利用的方法与技术，具有重要的社会与经济效益。

针对铝灰处置，现有多种专利技术，如：

公开号为CN110257642A的中国专利公开了一种由铝灰回收铝合金的方法，铝灰通过水洗脱氮、氨气通过氨吸收塔处理，高温煅烧后得到富氧化铝原料，再熔盐电解后得到铝合金，实现铝灰中铝的回收。公开号为CN106694514A的中国专利公开了提供一种铝灰资源化处理方法，铝灰首先进行水洗脱氮、氟、砷处理，并焙烧得到铝灰熟料，焙烧后的铝灰熟料进行破碎磨细后用稀硝酸浸出杂质，烘干得成品氧化铝。公开号为CN111170750A的中国专利公开了二次铝灰无害化处理以制造耐火材料的方法，将铝灰高温煅烧，煅烧氧化物单独或与添加剂混合后，经电弧熔炼后制成铝镁质的耐火材料。专利号为201810062701.6的中国专利公开了一种铝灰资源化生产氧化铝的方法，将铝灰与Na2CO3同时高温煅烧，煅烧后的产物与Na2O的湿磨，过滤去杂质后，再得到氢氧化铝，高温焙烧得到氧化铝。专利号为201410500048.9的中国专利公开了一种无害化处理铝灰并生产砂状氧化铝的方法。铝灰通过碱洗脱杂、纯碱烧结、烧结熟料溶出、铝酸钠溶液深度除杂、碳分、氢氧化铝分离与洗涤、氢氧化铝焙烧、碳分母液蒸发等工序后处理后，得到砂状氧化铝产品。专利号为CN204434302U的中国专利公开了一种利用射频等离子的等离子电浆直接对铝灰进行处置获取氧化铝的装置，其能耗高，转换时间难以控制，装备工业化应用困难。

在上述专利技术中，主要为两类方法。一种方法是提出了铝灰采用烧碱溶出的工艺方法，通过化学方法得到氢氧化铝，再烧结后得到高纯度的氧化铝产品，该方法再大规模工业化时，化学反应过程控制难度大，装置复杂，使用的酸碱都是危险品，安全生产风险大，经济性不好。另一种方法是以高温灼烧为主要技术，加以水洗脱氮气、酸洗除杂等环节。相关专利技术中，都是对环节的不同组合为主，没有涉及到高温烧结的具体实施方法，解决废气排放的有效环保措施。

实用新型内容

针对上述现有铝灰处置与资源化利用技术存在的问题，本实用新型提供一种等离子技术实现铝灰资源化利用的系统及方法，利用等离子技术对铝灰进行富氧焙烧，将铝灰转化为氧化铝材料，较好地解决了有关技术中工艺复杂、工业化应用困难的技术问题，实现了铝灰的资源化利用，有利于环境保护。

为了达到上述技术效果，本实用新型采用的技术方案是：