[发明专利]一种铝灰中氮化铝的深度水解方法

说明书

本发明公开了一种铝灰中氮化铝的深度水解方法，所述方法包括以下步骤：1)将铝灰粉碎到10mm以下，然后把铝灰加热到一定温度，与水按照一定比例混匀；2)把得到的高温料浆进行粉磨水解，同时收集水解产生的氨气，得到相应的氨水或者铵盐；3)将水解后的料浆进行脱水过滤，得到滤饼和滤液；滤液循环富集后蒸发回收工业盐。本发明通过高温粉磨强化氮化铝的水解过程，实现了氮化铝的深度水解，同时实现了氨的的回收，为铝灰中氮化铝的无害化、资源化利用开辟了一条新的途径。

技术领域

本发明属于电解铝固废处理技术领域，具体地，本发明涉及一种铝灰中氮化铝的深度水解方法。

背景技术

铝灰是电解铝及铝熔炼过程中漂浮在铝熔体表面的浮渣，呈松散的灰状，因其含有大量的氮化铝和氟化物，对周围环境威胁极大，被国家列为危险废物。我国是电解铝生产大国，占世界电解铝产量一半以上，每年产生废铝灰150万吨以上。因此，废铝灰的无害化的处置方法已成为我国环境保护工作中亟待解决的问题之一。

目前，根据铝灰产生的工艺不同，其氮化铝含量一般1％-30％不等，由于氮化铝很不稳定，遇水能发生水解反应释放出氨气，对周围环境造成严重的环境污染，过去，这个反应被用来生产氨水。

AlN+3H₂O＝Al(OH)₃+NH₃

目前国内铝灰主要以堆存为主，铝灰中的氮化铝易吸水发生水解反应，释放出大量的氨气。常温下氮化铝的水解速度相对缓慢，水解周期长，对环境持续危害大，因此，开发一种氮化铝快速深度水解方法对于铝灰中氮化铝的无害化处置具有重要意义。

发明内容

针对现有技术存在的上述不足，本发明的主要目的是克服自然状态下，铝灰中的氮化铝水解速度慢、周期长、水解不彻底等问题，提供一种铝灰中氮化铝的深度水解方法，为铝灰中氮化铝的无害化处置提供了一条有效的途径。

本发明的一种铝灰中氮化铝的深度水解方法是以铝灰原料，通过提高水解温度，提高氮化铝的水解速度；通过不断湿式粉末，不断剥离氮化铝表面水解产生的氢氧化铝，维持氮化铝的高速水解；通过对氮化铝水解产生的氨进行回收，实现铝灰中氮化铝的无害化处置和资源化利用。

本发明的铝灰中氮化铝的深度水解方法，包括以下步骤：

1)将铝灰粉碎到10mm以下；

2)将步骤1)得到铝灰加热到100℃以上，然后与水按照一定的比例混匀得到高温料浆；3)将步骤2)得到的高温料浆进行粉磨水解，同时收集水解产生的氨气；

4)将步骤3)得到氨气进行吸收，得到相应的氨水或者铵盐；

5)将步骤4)水解后的料浆进行脱水过滤进，得到滤饼和滤液；

6)将步骤5)得到滤液循环富集后蒸发回收工业盐。

优选地，步骤2)中，铝灰加热到100-300℃

优选地，步骤2)中，铝灰与水的质量比为3:1～1:3。

优选地，步骤4)中，粉磨为湿式密封粉磨，粉磨时间为30-90min。

优选地，步骤4)中，氨气吸收所用的介质为水、盐酸或硫酸。

本发明的一种铝灰中氮化铝的深度水解方法，与常温搅拌槽水解相比具有明显的优越性：

1)本发明通过高温粉末强化氮化铝的水解过程，60min内可以实现98％以上的氮化铝水解，大幅度提高氮化铝的水解效率。

2)通过对水解氨气的吸收生产氨水和铵盐，可以实现氮化铝的资源化利用。

具体实施方式