[发明专利]一种二次铝灰脱氮装置系统及方法

说明书

本发明提供了一种二次铝灰脱氮装置系统及方法，所述装置系统包括反应单元和尾气吸收单元；所述反应单元包括球磨装置；所述球磨装置上设置有蒸汽进气管和氨气排气管；所述氨气排气管与所述尾气吸收单元相连接。所述装置系统为带温球磨装置，所述球磨装置的夹层通过蒸汽加热将反应物料加热并进行球磨混合，实现氮化铝快速水解，产生氨气通过氨气排气管顺利排入尾气吸收单元，利于二次铝灰快速反应；所述尾气吸收单元将氨气转化为氨水；通过加热湿磨实现二次铝灰中氮化铝的高效脱除并同时实现脱除过程中产生的氨气同步排放。

技术领域

本发明属于危险废物安全处置及资源化利用领域，尤其涉及一种二次铝灰脱氮装置系统及方法。

背景技术

二次铝灰是电解铝、铝加工和铝再生行业产生的危险废弃物，年排放量400多万吨。二次铝灰中因氮化铝的存在，遇水释放刺激性氨气，造成严重的环境污染。国家危险废物名录将二次铝灰规定为具有反应特性的危险废弃物。高效脱除二次铝灰中氮化铝是实现其资源化利用的必然条件。

目前二次铝灰脱氮处理的方法大体可以分为火法脱氮、湿法机械搅拌脱氮和湿法球磨脱氮三种方法。CN111170325A公开了一种铝灰脱氮固氟同步制备沸石的方法，所述方法将二次铝灰和反应药剂混合后通过高温焙烧使氮化铝转化成氧化铝和氮气，实现氮化物的脱除，所述反应药剂包括含氧化钠和/或氧化钾物料、含氧化钙和/或氧化镁物料以及生物质碳物料。所述方法虽然可以实现氮化铝的高效脱除，但仍需额外添加反应药剂，且铝灰成分复杂，焙烧过程氯化物容易挥发，造成严重的设备损耗和大气污染，运行成本高。CN109647853A公开了一种铝灰无害化资源化综合处理系统及其处理方法，所述处理方法采用提炼金属铝-脱氮固氟-浮选-焙烧制备氧化铝和电解质的全流程铝灰资源化利用。所述处理方法将铝灰进行充分回收利用，利用率高，但所述方法需要使用固氟剂、捕捉剂和起泡剂，增加了处理成本；CN110304646A公开了一种从铝灰中高效分离氟、氯、氮成分联产氧化铝精矿的方法，所述方法通过铝灰与水混合反应脱氮，将氮化铝转化成氨气，氨气通过碱液吸收，所述方法可以实现氮化铝水解脱除二次铝灰中的氮化物，通过加热机械搅拌的方式实现氮化铝高效脱除，但存在反应不彻底，氮化铝残留较多、水耗较大、反应时间较长等问题。

目前现有设备未能实现氮化物高效脱除以及脱除过程中尾气的同步排放，严重影响工艺的可操作性，给生产运转带来了很大的压力。

发明内容

本发明的目的在于提供一种二次铝灰脱氮装置系统及方法，所述装置系统解决了设备腐蚀严重、氮化物脱除不彻底、耗水量大以及废水排放量大等问题，通过开发带温球磨装置，经过加热湿磨实现二次铝灰中氮化铝的高效脱除。

为达到此发明目的，本发明采用以下技术方案：

本发明目的之一在于提供一种二次铝灰脱氮装置系统，所述装置系统包括反应单元和尾气吸收单元；

所述反应单元包括球磨装置；

所述球磨装置上设置有蒸汽进气管和氨气排气管；

所述氨气排气管与所述尾气吸收单元相连接。

本发明中，所述球磨装置设置有蒸汽进气管，球磨装置的夹层通过蒸汽加热，球磨装置内部装填反应物料进行球磨混合，实现氮化铝快速水解，所述球磨装置设置有氨气排气管，产生氨气通过排气管顺利排入尾气吸收单元，利于二次铝灰快速反应；所述尾气吸收单元将氨气转化为氨水。

作为本发明优选的技术方案，所述球磨装置上还设置有蒸汽冷凝液排液管和温度监测组件。

优选地，所述球磨装置内部设置有过滤网。

优选地，所述球磨装置的上部设置有进/出料口。

本发明中，所述反应单元通过蒸汽加热物料，蒸汽冷凝液通过虹吸原理流出。