[发明专利]一种铝灰处理工艺中惰性铝灰处理的方法

说明书

本发明公开了一种铝灰处理工艺中惰性铝灰处理的方法，铝灰和生料浆的混合物依次经过回转窑进行烧成，冷却机进行冷却、最后在球磨机中进行熟料溶出。本申请的装置能够安全有效处理铝灰中惰性铝灰，且石灰乳配入与F^‑反应生成CaF₂以除去危害元素及消除F^‑进入烟气带来的危害，同时能够处理拜耳法富积有机物。回转窑的设置能够促使不同粒径的物料均匀混合，提高煅烧的效率和效果。

技术领域

本发明涉及铝工业技术领域，具体涉及一种铝灰处理工艺中惰性铝灰处理的方法。

背景技术

铝的生产过程伴随着有害气体和固废的产生，世界铝电解技术发展到现在，铝电解生产产生的有害气体已经得到了比较理想的控制，但有害固体废渣铝灰却长期得不到有效处理，我国铝产量已达3500万吨/年，每年产生的固体有害渣料铝灰一直威胁着我们的生存环境，因此，采取措施对其进行治理是很有必要的。而铝灰主要由金属铝单质、α-Al₂O₃、氮化铝、硅及氧化硅、NaCl、氟化物等混合组成，其中Al元素的含量高达40~50%，同时还含有F、Cl、Na、Si等元素，是具有较大回收利用价值的固体废弃物。

拜耳法中有机物（碳酸钠、草酸钠）在循环母液中不断的循环积累，影响分解槽内出现大量泡沫，占用大量容积，分解槽容积的减少，使氧化铝产量减少；分解槽内有机物的大量增加，将产生大量的细小晶核，使氢氧化铝晶粒严重细化，粒度难以控制，影响焙烧氧化铝产品的质量，传统处理此类有机物相对成本较高且效率及效果不尽明显。

发明内容

本发明的目的在于提供一种铝灰处理工艺中惰性铝灰处理的方法，解决生产铝过程中产生大量的固废却得到不到有效处理的问题。

为解决上述的技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种铝灰处理工艺中惰性铝灰处理的方法，铝灰和生料浆的混合物即惰性铝灰跟碳酸盐、草酸盐、苛碱、石灰乳的混合物依次经过回转窑进行烧成，冷却机进行冷却、最后在球磨机中进行熟料溶出。

作为优选的，所述回转窑内的温度为900-1000℃，烧结时间为30min。

作为优选的，所述铝灰与水制成0.8-1.1Kg/L的浆料后，与含水率37-41%、碱比0.95-1.05的生料浆混合均匀在回转窑内烧成，其中，铝灰和生料浆的质量比为1:0.47-1:0.49。

作为优选的，所述生料浆包括氢氧化钠、碳酸钠和草酸钠，烧成之前还向其中加入有石灰乳，所述石灰乳中钙与铝灰中氟的摩尔比为1.05-1.1。

作为优选的，生料浆采用蒸发母液和排盐苛化的有机物配制。

采用回转窑进行熟料烧成，制备生料浆用喷枪从回转窑窑尾喷入窑内，采用天然气作为燃料，在1000℃下进行熟料烧结反应，铝灰中的α- 氧化铝与生料浆中的碱、碳酸钠、草酸钠反应生成铝酸钠熟料。烧结好的熟料经冷却后，送入熟料溶出系统。其中反应式为：

烧结主反应

Al₂O₃+NaOH+3H₂O → NaAl(OH)₄+H₂O↑

Al₂O₃+Na₂CO₃+3H₂O → NaAl(OH)₄+CO₂↑

Al₂O₃+NaC₂O₄+3H₂O → NaAl(OH)₄+CO₂↑