[发明专利]单镍盐着色封孔回收封孔剂和中水利用的在线系统与方法

说明书

单镍盐着色封孔回收封孔剂和中水利用的在线系统与方法,该系统包括流动纯水清洗反向串联节水子系统、含镍废水截留单元、含镍废水收集单元、氢氧化镍回收单元、磷酸镍回收单元和N‑P复合肥回收单元；流动纯水清洗反向串联节水子系统包括顺序反向串联设置的若干流动纯水清洗槽；含镍废水截留单元包括13#单镍盐着色槽和16#中温封孔槽；氢氧化镍回收单元包括泵2、泵3、氢氧化镍回收罐、液氨罐和1#压滤机；磷酸镍回收单元包括磷酸镍回收罐、泵4、磷酸罐和2#压滤机；发明设计全新的在线系统配置,同步回收氧化着色封孔的含镍废水废渣,转化成封孔药剂,回收利用中水,转化成N‑P复合液体肥料,实现含毒废弃物的资源化循环利用。

技术领域

本发明涉及铝加工技术领域，尤其涉及单镍盐着色封孔回收封孔剂和中水 利用的在线系统与方法。

背景技术

一、铝业废渣来源

1、电解熔铸铝灰

铝灰产生于铝及铝合金的电解、熔炼及铸造工序，因铝灰造成的铝总损失 量在1-12％。每加工一吨原铝，约产生20-40kg铝灰，铝液直接熔铸时产生量较 少，铝锭重熔时量较多，而再生一吨废铝约产生100-250kg铝灰。铝灰可分为两 种：一种是一次铝灰，是在电解原铝及铸造等不添加盐熔剂过程中产生的浮渣 及撇渣，主要成分为金属铝和铝氧化物，铝含量可达15％-70％不等，颜色为白 色；另一种是二次铝灰，是一次铝灰提铝回收后的废弃物，铝含量较一次铝灰 低，一般呈灰黑色。二次铝灰成分复杂，含有金属铝(5-30％)、氧化铝(30-70％)、 二氧化硅和三氧化二铁(5-15％)、钾钠钙镁的氯化物(10-30％)以及氮氟砷等 有毒有害成分。下图1为铝灰的成分检测报告。以下所称铝灰均指二次铝灰。 2016年全国电解铝产量3250万吨，挤压及压延加工铝材产量超过2000万吨， 每年全国的铝灰量保守估计在200万吨以上，更有数据认为铝灰总量在600-850 万吨。铝灰是一种可再生的资源，具有较高的综合回收利用价值，但一直没得 到足够的重视，造成了巨大的资源浪费。同时因铝灰渣中含有氟化物、氨氮、 砷等有毒有害物质，被列为危险废弃物，在2016年版《国家危险废物名录》中 铝灰的废物类别为HW48，危险特性T(Toxicity)-毒性危险废物。随着经济的 发展，废铝灰积蓄量将逐年大幅度增加，如果不寻找经济有效、无害化的方法 加以处理，将越来越凸显其对环境的严重威胁。

目前我国铝灰的回收尚处于起步阶段，缺乏技术成熟可靠、经济性好的回 收方法，铝灰处理回收率低、能源消耗和浪费大，利用途径不多。即便处理后 的铝灰内仍含有大量有害物质，还是只能堆场堆存或掩埋处理，具有极大的环 境危害性，同时厂家承担着巨大的违法风险。

2、挤压表面处理废水废渣

铝加工制品的生产要消耗大量的水，每生产1吨铝材至少消耗15吨水，全 行业年生产挤压材2000万吨，排放废水近2.25亿吨，废水处理后产生废渣约 150万吨，数量极为惊人。

2.1、挤压煲模废液废水废渣

铝型材挤压模具使用后要放入高浓度碱液中进行煲模，将模腔内的铝反应 腐蚀掉。煲模液中氢氧化钠的浓度达200-300g/L，随着反应的进行，铝离子含 量不断升高，当达到60-70g/L以上、反应速度明显降低时，就必须将煲模液排 掉，如图2所示。排掉的废液中含有大量的铝离子及氢氧化钠，潜在的经济价 值非常大。煲模废液的处理一般采取“以废治废”的方式，直接排放进废水中心， 与氧化工序产生的废酸中和处理。这种处理方式产生的废渣量非常大，煲模废 渣就能占到企业总渣量的28％左右；同时，大量钠离子进入废水中心，污染中 水，彻底断绝中水回用的可能性。煲模液这种粗糙的处理方式，企业不但没有利用其经济价值，反而增加了成本，废水、废渣的处理成为沉重的环保负担。

2.2、表面处理废水废渣

铝材为增强防腐性和装饰性能，要进行表面处理。常用的表面处理方式有 阳极氧化着色、电泳涂漆、粉末喷涂、氟碳漆喷涂等。表面处理过程产生大量 成分复杂的废水。