[发明专利]一种铝灰处理方法

说明书

本发明属于有色冶金固废资源环保处理技术领域，涉及一种铝灰处理方法。一次铝灰风选辊磨回收金属铝，磨至一定粒级的铝灰再经流态化蒸汽脱氮，步骤如下：将一次铝灰通过重力风选机分选，金属铝和粗颗粒铝灰通过重力选粉机卸料口排出回收金属铝，粗颗粒铝灰经高压辊磨‑重力风选闭路循环后的细粒级铝灰，再经动态选粉机分选和流态化蒸汽脱氮处理。本发明特点：原料适应广，系统电耗、水耗低，流态化蒸汽脱氮处理，避免炒铝灰带来的能源浪费和环境污染，避免湿法脱氮处理长流程和环境问题，实现了回收铝再磨铝灰脱氮无害化处理的效果，达到了铝工业生产系统内铝灰高效节能无害化处理零排放的处理目的。

技术领域

本发明属于有色冶金固废资源环保处理技术领域，具体涉及一种铝灰处理方法。

背景技术

铝灰是可再生资源，主要有金属铝单质、氧化物、氮化物和盐溶剂组成。金属铝在氧化铝和氮化铝包覆下存在。铝灰有一次铝灰和二次铝灰，一次铝灰主要来源为电解铝，铝加工熔铸及再生铝行业直接产生的铝灰，二次铝灰为一次铝灰回收金属铝后的铝灰。

目前，随着我国铝工业的发展，铝熔炼废渣“铝灰”的量也越来越大，2020年11月5日生态环境部通过《国家危险废物名录（2021年版）》，对铝冶炼过程中产生的危险废物进行了重新梳理，将铝灰划定为危险废弃物（HW48），该《名录》从2021年1月1日起实施。对铝灰的处理需严格按照危废相关要求进行，对此国内外学者围绕铝灰处理技术开展了大量工作。

目前对于一次铝灰的处理工艺路线如下。

一次铝灰的主要处理主要目的回收其中的金属铝，目前主要方法有：炒铝灰、热压榨、球磨干磨筛分等方法。其中炒铝灰应用最广，该方法利用铝灰中铝在空气中氧化放热以及铝金属颗粒与铝灰的润湿性差，接触角高的原理形成的工艺。将铝灰直接放置回转锅中，通过对铝灰翻炒搅拌，铝液态珠集中在锅底并返回熔铸，该方法环境恶劣，劳动强度及人身危害大，能耗高，并增加AlN的含量为二次铝灰无害化增加负担。热压榨法是加热铝灰至热态，通过施加外力将液态铝挤压出来。将热铝灰置入渣槽，通过施加压力将铝液挤出回收。球磨干磨筛分工艺，该方法利用球磨过程将铝挤压成片，通过筛分回收铝粒。该方法设备简单，回收率高，在国内均广泛应用，但是该方法能耗较高，铝灰易被钢球污染带入铁杂质。

对于二次铝灰无害化处理工艺路线如下。

二次铝灰的处理是对经过提取金属铝后的铝灰进行无害化，其目的是脱出二次铝灰中的氮和盐，避免环境的污染。其主要方法有：火法烧结工艺和湿法水解工艺。火法烧结处理采用焙烧固结的方式，将铝灰中有害成分通过高温烧结的方式排除，然后达到铝灰无害化利用的目的，该方法工艺简单，但能耗较高，辅料消耗量大，焙烧后的烟气处理难度高，对环境会造成次生污染。湿法水解工艺利用铝灰水解反应，将铝灰制浆后进行脱氮处理，该方法脱氮脱盐效果好，但是湿法处理面临铝灰浆料的浓缩，过滤和干燥等工序。该湿法处理效果好，但是生产工序长，处理成本相对较高。

上述铝灰处理工艺基本上实现了金属铝的回收和无害化处理，但是存在如下不足之处。

1、炒灰、挤压、球磨筛分工艺，工艺流程大多原始，装备自动化程度低，工人作业条件差，劳动强度大，无组织排放等环境问题突出。

2、常用的炒灰和球磨筛分，电耗高，铝灰中铁杂质含量高，球磨筛分铝灰堵料板结现象严重。

3、一次铝灰炒灰处理，会出现大量的粉尘，无机盐，氨气等有害气体等副产品，对于处理次生“三废”的处理成本高。

4、传统铝灰无害化处理，采用焙烧处理会浪费大量的能源，采用湿法处理工艺会存在处理流程工序多，能耗高等问题，而且传统的处理方法能源消耗和添加剂消耗较高，生产成本高，不经济。

发明内容