[实用新型]一种利用无害化二次铝灰再生铝酸钙系统

说明书

本实用新型公开了一种利用无害化二次铝灰再生铝酸钙系统，包括串联设置的干磨提铝系统、二次铝灰收集装置、脱氨系统、分选装置和过滤装置，脱氨系统连接集氨系统，过滤装置的液体出口和固体出口分别连接固化氟系统和铝酸钙生产系统，铝酸钙生产系统包括依次串联的烘干装置、混料球磨机、回转窑，回转窑窑头设空气冷却机、窑尾设旋风预热器，烘干装置、空气冷却机、旋风预热器通过管道连接。本实用新型烘干时可充分利用回转窑的烟气余热，减少热能消耗，且由于进入铝酸钙生产系统的是无害化二次铝灰，不含一次铝灰中含氮、含氟和金属铝等物质，减少了铝酸钙的生产难度并保证了铝酸钙产品的品质，保护环境的同时达到了很好的节能降效效果。

技术领域

本实用新型属于铝工业废弃资源铝灰的处理及回收利用技术领域，具体为一种利用无害化二次铝灰再生铝酸钙系统。

背景技术

铝及铝合金是当前用途十分广泛的、最经济适用的材料之一。世界铝产量从1956年开始超过铜产量一直居有色金属之首。当前铝的产量和用量(按吨计算)仅次于钢材，成为人类应用的第二大金属。中国是世界上最大的铝生产国和消费国。据统计，每生产和铸造1吨铝，大约30～50kg铝灰，2019年，我国原铝产量达3504万吨，排放的铝灰量约500万吨，历史遗存该类废置物料数量更加惊人。2020年，中国进入铝消费的峰值期，2025年中国将成为全球铝废料的主要来源地。面对铝土矿资源的逐步匮乏，铝应用量的逐渐增大，环保要求的逐渐严苛，铝回收利用不可小视，在我国铝的回收再生利用不仅仅是节省资源，减少能源消耗和保护环境，更主要的是未来重要的发展方向。

利用铝灰、废铝材等废弃资源提炼再生铝，是铝工业发展的重要补充。铝灰是铝水铸锭、铝锭重熔等铝冶炼及加工过程中产生的工业固体废物，铝灰中的金属铝和氧化铝成分具有再生利用的价值，同时铝灰中含有可溶性氟化物、氮化铝成分也是环境保护关注的重点。如果将铝灰填埋，对当地土壤及水资源会造成严重污染，造成周边牲畜、居民和植物重金属中毒，还会导致周边土壤盐碱化，农作物大量死亡。传统处置方式基本是填埋或露天堆放，这样的处置措施不仅占用了大量土地，而且其中所含的可溶性氟化物及氨气会通过风吹、日晒、雨淋的作用转移或挥发进入大气，或随雨水混入江河、渗入地下污染土壤和地下水，对动植物生长及人体产生很大损害，破坏生态环境，影响农业生态平衡。

长期以来铝工业企业和科研院所对铝灰处理和利用做出了大量的研究，有了一定成果，目前现有的铝灰处理技术可分为回收金属铝工艺和利用铝灰合成材料工艺。

针对回收金属铝工艺，国内外从铝灰中回收铝的方法很多，大体上可以分为热处理回收法和冷处理回收法，热处理方法主要有炒灰回收法和回转窑处理法等，这些方法铝的回收率可达70％以上。热处理回收法主要针对一次铝灰，该方法主要利用铝灰本身的热量，再加入一些添加剂(主要为盐类)，通过高温搅拌使铝灰中的金属铝熔化，由于金属铝和铝灰不润湿，且金属铝的密度大沉入底部，从而实现金属铝和铝灰的分离。此方法的优点是操作简单，缺点是在高温下对铝灰进行搅拌会产生大量的烟尘，对环境造成污染，且通过此方法处理后的二次铝灰含有大量的可溶性盐，后续处理困难、易引起二次污染。热处理回收法的另一种形式是通过外加热源(如旋转电弧炉、等离子电弧炉等)对铝灰进行加热，从而使金属铝熔化，以实现铝和铝灰的分离。此方法突出的优点是污染小，并且处理后的二次铝灰中没有可溶性盐，有利于后续处理，但该方法消耗大量能源，成本高。冷处理回收法主要是针对二次铝灰。通过热处理回收法处理后的铝灰依然含有一定量的金属铝，冷却后的金属铝形成小颗粒，一般采用筛选、重选、浮选或电选法回收其中的铝。

针对利用铝灰合成材料工艺，国内外的研究依旧多样化。一般通过加入稀酸、碱、水等处理磨碎的铝灰和含盐化合沉积物，得到铝盐化合物、盐水、硅和铝氧化物等产品。从盐水提取的再生盐可作为生产中的覆盖剂、分离剂等；固体氧化物可用于生产水泥、净水剂、聚合氯化铝、聚合硫酸铝和棕刚玉等。