[发明专利]一种铝灰无害化资源化综合处理系统及其处理方法

说明书

本发明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。该方法首先将铝灰通过金属提取系统进行金属提取得到大块铝、铝粒和二次铝灰；然后将二次铝灰通过脱氨固氟系统进行脱氨、固氟，在经过浮选系统及脱水系统进行浮选并脱水处理，脱水处理后经过焙烧系统进行焙烧处理；分别得到氨/铵盐、电解质、工业盐和氧化铝。本发明能够将回收的铝灰中各个成分进行充分的回收利用、进行完整的无害化处理，在处理过程中没有任何有害物质的产生、不会造成环境的二次污染，大大扩展了回收铝灰的应用范围。易操作、成本低、充分利用率高，具有很好的应用前景。

技术领域

本发明属于铝冶金技术领域。具体涉及一种铝灰的无害化资源化综合处理系统及其处理方法。

背景技术

铝灰是氧化铝电解、铸造、加工各阶段以及再生铝生产过程中产生的固废。铝灰已被列入《国家危险废弃物名录》，但是其中含有的大量的铝、氧化铝、氯化盐、电解质等资源具有很高的回收应用价值。

据统计，1吨铝在加工应用的整个过程中会产生10～50Kg的铝灰。根据铝产品的不同，所产生铝灰的组成有较大的变化，电解铝水直接生产重熔铝锭产生的铝灰的主要组成为金属铝、氧化铝、氯盐、氮化铝和电解质等，铝加工产生的铝灰中除了金属铝、氧化铝、氯盐、氮化铝、电解质之外，还含有比例不定的冰晶石、各种金属氧化物、重金属等物质。

目前已经有多种方法可以有效回收铝灰中的金属铝，如炒灰回收法、倾动回转窑处理法、压榨回收法、重选法、电选法、离心法、机械筛分法等，但是回收金属铝后的二次铝灰仍然是危险废物，不能直接应用于其他用途。

目前对二次铝灰的应用主要是返回电解槽循环利用，但只是在少数电解铝企业得到应用，没有在全行业推广；也有把二次铝灰用作净水剂原料生产净水剂，生产过程用到大量的酸，在消化部分二次铝灰的同时带来了一系列新的环保问题；较多研究机构研究了以铝灰为原料生产棕刚玉、氢氧化铝、铝酸钠、铝酸钙等，但受二次铝灰危废特性的限制和转化过程需要使用较多酸碱、高温等条件的限制，尚处于实验室阶段，不具有工业化推广的条件。

公开号为CN 106745618 A的专利公开了一种利用铝灰制造净水剂聚氯化铝的方法，方法通过对铝灰用热水洗涤、气体回收并集中处理提出了铝灰使用过程废气的处理，但是未提出对铝灰中的游离氟无害化处理，未对其中的氯盐、电解质等组分进行资源利用；该方法用到大量盐酸，对设备系统的防腐性能有特殊要求，可能对环境造成二次污染。公开号为CN 103265273 A的专利公开了一种利用铝灰制造生产棕刚玉原料氧化铝的方法，方法通过对铝灰进行反复热水漂洗，洗去其中的杂质，经烘干得到氧化铝，用于生产棕刚玉。该方法未提出对漂洗过程产生的氨进行收集处理，未提出对铝灰中的游离氟进行无害处理或转化利用，也未对铝灰中的氯盐再利用，漂洗烘干后的氧化铝中仍然含有一定量的电解质，即铝灰中的大部分物质均被作为废料废弃，处理之后仍然造成资源的浪费。公开号为CN103849894 B的专利公开了一种铝灰资源化处理系统及处理方法，方法对铝灰进行金属分离后，在二次铝灰中加入粘结剂制造成阳极保护环，实现了铝灰在电解铝系统的循环利用，避免了游离氟在其他领域应用成为毒害组分。该方法仅适用于铝电解领域的物料循环，限制了铝灰在其他行业和领域的应用，且由于铝灰的危废特性(氮化铝遇水水解释放氨气危害环境，游离氟遇水渗入环境造成危害)可能给储存环节带来较大的压力和环境风险。公开号为CN 107555447 A的专利公开了一种二次铝灰无害化综合利用的方法，方法对二次铝灰水解脱氨回收氨气，并回收了混合盐，利用钙基辅料和沉淀物焙烧制造铝酸钙制品，用于炼钢熔炼剂。

由于没有良好的工业化处理方法，很多铝企业积存了大量的铝灰等待处理，给生产运转带来了很大的压力。

发明内容

本发明解决的技术问题是：现有技术中对铝灰进行处理时存在造成环境的二次污染、带来新的环境问题，处理不完全、铝灰中的成分不能得到完全的回收转化利用等技术问题。