[发明专利]一种铝灰回收再利用方法

说明书

本发明属于铝灰处理技术领域，公开了一种铝灰回收再利用方法，包括：S1.将铝灰与水按一定质量比进行调浆，调浆过程中产生并收集氨气；S2.固液分离步骤S1调制的浆料，并向分离的固体物中加入过量稀盐酸，观察溶液中的固体物，直至固体物含量不发生变化后过滤得到滤渣和滤液，所述滤液为富集有氯化铝的净水剂；S3.将所述滤液置于蒸发结晶装置中，蒸发结晶得到氯化铝晶体，所述氯化铝晶体干燥粉碎制得净水剂；S4.按比例混合所述滤渣和氢氧化钙，得到制砖原料；综上，基于水解和酸洗反应，将铝灰中的氮化铝和单质铝转化为氯化铝，氯化铝可作为有效的净水剂使用，剩余的滤渣则与氢氧化钙混合，用作制砖原料；由此100％的实现铝灰的回收再利用。

技术领域

本发明属于铝灰处理技术领域，具体涉及一种铝灰回收再利用方法。

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。具体，铝灰中含有大量的单质铝、氧化铝、氮化铝和其他氟化物，对周围环境威胁极大，被国家列为危险废物，因此在处理时不能直接进行废弃填埋。另外，根据铝灰产生的工艺不同，其氮化铝含量一般在1％-30％不等，而铝灰堆存填埋时，其中的氮化铝易吸水发生水解反应，释放出大量的氨气，由此则会进一步对周围环境造成污染。

发明内容

鉴于此，为避免铝灰处理所产生的环境污染，并有效实现铝灰的回收再利用，本发明的目的在于提供一种铝灰回收再利用方法。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种铝灰回收再利用方法，包括：

S0.粉碎铝灰至0.1mm粒径占90％以上；

S1.将铝灰与水按一定质量比进行调浆，调浆过程中产生并收集氨气；

S2.固液分离步骤S1调制的浆料，并向分离的固体物中加入过量稀盐酸，观察溶液中的固体物，直至固体物含量不发生变化后过滤得到滤渣和滤液，所述滤液为富集有氯化铝的净水剂；

S3.将所述滤液置于蒸发结晶装置中，蒸发结晶得到氯化铝晶体，所述氯化铝晶体干燥粉碎制得净水剂；

S4.按比例混合所述滤渣和氢氧化钙，得到制砖原料。

优选的，在所述步骤S1中，利用加热装置将铝灰加热到200～300℃，并在该温度条件下进行调浆；另外，所述铝灰与水的质量比为3～1：1～3。

优选的，回收所述蒸发结晶装置中蒸发结晶的余热，并将所述余热传递至所述加热装置中；以此实现氯化铝结晶过程中发热的回收利用。

优选的，在所述步骤S1中，利用水、碱溶液或酸溶液收集氨气，得到相应的氨水或铵盐。

优选的，在所述步骤S2中，所述稀盐酸的浓度为15～30wt％。

优选的，在所述步骤S2中，所述固液分离的固体物中包括氢氧化铝、氧化铝、单质铝和二氧化硅：

优选的，在所述步骤S2中，还包括单质铝与稀盐酸反应，同时收集氢气。

优选的，在所述步骤S3中，所述滤渣与氢氧化钙的混合质量比为5：1。

由上可知，本发明与现有技术相比，具有以下有益效果：

在本发明中，基于水解和酸洗反应，将铝灰中的氮化铝和单质铝转化为氯化铝，而氯化铝可作为有效的净水剂使用；对于剩余的氧化铝、二氧化硅等其他物质，则将其与氢氧化钙混合，用作制砖原料；综上，能100％的实现铝灰的回收再利用，方法简单且成本低。

另外，本发明通过铝灰加热强化氮化铝的水解过程，以在60min内实现98％以上的氮化铝水解，从而大幅度提高氮化铝的水解效率。其中，将氯化铝结晶过程中所释放的热量回收利用至铝灰加热，实现能量的充分利用，并进一步降低成本。

具体实施方式