鋁灰作為二次資源循環利用,將有效的解決資源短缺問題,而目前鋁灰應用三大難以解決的問題:⑴鋁灰中的毒素元素難以處理;(2)提鋁方法和設備自動化程度低,處理過程易產生廢氣,環保問題突出;(3)二次鋁灰資源轉化制備絮凝劑、高溫耐火材料、陶瓷材料等過程資源利用率不夠高,還需外配純試劑或其他材料。
鋁灰綜合利用技術是對鋁元素進行附加利用,金屬鋁回收后,鋁灰中主要含有氧化鋁、氮化鋁、單質鋁和一些雜質元素如鎂、鈉、鈣、鐵等物質,顏色呈現銀灰色,色澤暗淡,其中的主要物質是氧化鋁。經過多年探索,人們已經開發出了許多鋁灰綜合利用方法,如添加在電解槽中、制作陽極保護環、煉鋼造渣劑、耐火材料、陶瓷等。處理方式基本分為三個步驟:
第一步,破碎處理,將內含的大顆粒鋁滴分離出并返回熔煉工序;
第二步,對一定目數以下的鋁灰在不同條件下,進行浸出以除去雜質;
第三步,將提純之后的鋁灰轉化為工業用的鋁氧化物。
鋁灰是一種強有力的一種固廢資源鋁鹽。鋁灰合成材料工藝一般流程旳見下圖。經過加工處理,鋁灰雜質含量少,性能好,應用前景十分廣闊。
利用鋁灰合成材料工藝一般流程
1、火法處理工藝
鋁灰經過球磨和篩分,由于金屬鋁具有比較好的延展性,在球磨過程中幾何尺寸加大,被篩網攔截成為篩上物料;化合態的鋁灰被破碎成微粒子穿過篩網成為篩下物,達到將金屬鋁粉和鋁灰分離的目的;將篩分得到的鋁粉加入熔鋁爐中進行重熔鑄錠,產生鋁錠,回收金屬鋁;滾筒篩篩下物料進入到濕法處理工藝;其處理思路如圖1所示。
圖1 火法處理工藝流程圖
2、濕法處理工藝
篩下物料在堿性水體中使金屬鋁粉,氮化鋁水解,水解產生的溶液,經過壓濾等操作后,實現氫氧化鋁與溶液的分離,得到高鋁料;溶液進入后續設備進行苛化和固氟處理;經過固氟處理的溶液進入到蒸發系統,回收鹽;苛化溶液返回至系統中,循環利用;固氟、苛化后產生氟化鈣污泥、輕質碳酸鈣,裝袋外售;其處理思路如圖2所示。鋁灰無害化處理技術,金屬鋁錠可外售用于生產鋁合金制品,高鋁料可外售用于生產陶瓷、耐火材料,氨水可外售用于生產農用化肥、脫硝劑、化工原料,輕質碳酸鈣可外售用于生產涂料、橡膠、塑料等,混鹽可外售作為煉鋁精煉劑售,氟化鈣污泥可外售作為水泥廠礦化劑或陶瓷釉料的原料,這樣對鋁灰實現了無害化處理,保障生產過程中的安全。
圖2 鋁灰無害化處理技術流程圖
鋁灰的處理方法主要分為無害化和資源化,無害化工藝即通過酸浸、堿浸、水洗等方式除去鋁灰中的有害物質,再進行填埋等后續處理;而資源化工藝則是在脫除有害物質之后,經過一些技術手段制備合成其他產品,有效地節約了資源和成本。
重慶中明碩清再生資源綜合利用有限公司
年產6萬噸鋁灰鋁渣無害化處置及利用項目
處理水量:300t/d(包含1套5t/h MVR蒸發器、1套7t/h MVR蒸發器)
濃鹽水脫氟脫鈣成套裝置及配套蒸發濃縮結晶項目
四川TCL海能鋁業有限公司
年產10萬噸鋁灰全量化資源綜合利用項目
處理水量:480t/d(包含1套15t/h 三效蒸發器)
濃鹽水脫氟脫鈣及配套蒸發濃縮結晶項目
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