一、工藝介紹
鋁灰經(jīng)過前道球磨分離篩分，灰渣進入一次反應釜，通過脫氨劑與催化劑，將鋁灰中的可溶氨快速轉化為氣態(tài)氨（氨氣），經(jīng)過濾后再循環(huán)反應過濾一次，產(chǎn)生的濾泥壓制制磚（鋁灰添加量20%，輔以水泥、黃沙等），前面兩次反應產(chǎn)生的氨氣經(jīng)硫酸（濃度95%）中和形成硫酸銨，過程中產(chǎn)生的濾液收集后回用不外排，各道工序的衍生產(chǎn)物為原始鋁灰、硫酸銨副產(chǎn)品、高鋁建材替代料、鋁灰制水泥磚、粗鋁顆粒五大類。
二、工藝分析
1、生產(chǎn)成本約1200元/噸，投資成本約1000元/噸；2、水解反應過程時間較長，約2小時/釜，溫度約80℃；3、反應后產(chǎn)物：鋁灰反應后產(chǎn)物重金屬、硫酸銨純度、氨氣中氫氣含量和安全、飽和濃度污水循環(huán)結晶等問題待進一步解決。
一、工藝介紹
二次鋁灰通過添加調節(jié)劑、催化劑在高效連續(xù)多段反應器內進行水解浸出反應，并通過精準調控反應溫度和反應時間等工藝條件，實現(xiàn)活性組分催化強化分解以及可溶鹽類的快速浸出，達到活性組分和可溶鹽組分高效分離的目的。其中，二次鋁灰分解釋放的氨氣經(jīng)氨吸收系統(tǒng)制備成 20%濃度的氨水產(chǎn)品；活性組分分解釋放的氫氣、甲烷等可燃氣經(jīng)集氣系統(tǒng)收集作為二次燃料使用；可溶性鹽類經(jīng)過提純及蒸發(fā)結晶制備成鋁用精煉劑產(chǎn)品；二次鋁灰處理后的惰性渣則經(jīng)分離烘干制備成高鋁料，氧化鋁含量>75%，可作為高品質鋁土礦的替代產(chǎn)品制備成耐火材料、水處理劑用鋁酸鈣、冶金精煉劑等產(chǎn)品，實現(xiàn)鋁灰的增值利用。
二、工藝分析
① 采用多段連續(xù)催化強化水解浸出工藝，促進鋁灰中活性組分的深度解離和鹽組分浸出，處置更徹底、更高效。② 經(jīng)處理得到的高鋁料，氧化鋁含量高、雜質含量較少，達到高品位鋁礬土的使用要求，可作為中間產(chǎn)品用于制備耐火材料、凈水劑、建材和冶金助劑等，實現(xiàn)了鋁灰全量化資源利用。③ 工藝簡單，系統(tǒng)安全可靠，無二次污染，梯級全量化利用二次鋁灰處理過程氣、液、固組分，實現(xiàn)產(chǎn)品清潔增值和廢物零排放。④ 工藝流程長，投資成本較高，占地面積較大。產(chǎn)品純度問題。
一、工藝介紹
火法高效穩(wěn)定化處理，實現(xiàn)二次鋁灰中活性組分清潔轉化成氧化鋁；穩(wěn)定化鋁灰通過快速洗脫，實現(xiàn)鹽組分高效分離，蒸發(fā)結晶制取結晶精煉鹽，脫水濾餅烘干得到穩(wěn)定化高鋁料，其氧化鋁含量>75%，達到高品位鋁礬土。
二、工藝分析
① 處理過程清潔高效、無可燃性及污染性其他排放、工藝流程簡單可靠，得到的高鋁料氧化鋁含量>75%，可溶性鹽<0.5%，氮化鋁<1%，浸出 pH 值<9.0，可溶性氟化物<10mg/L，滿足《危險廢物鑒別標準-浸出毒性鑒別》標準要求；二次鋁灰精煉鹽回收率>95%。② 高鋁料制備的鋁酸鈣粉達到《水處理劑用鋁酸鈣》（GB/T 29341-2012）標準要求，鋁酸鈣精煉劑產(chǎn)品達到《煉鋼用預熔型鋁酸鈣》（YB/T4265-2011）標準要求，高鋁磚和鎂鋁尖晶石產(chǎn)品分別達到《高鋁磚》（GBT 2988-2012）及《鎂鋁尖晶石》（GBT 26564-2011）標準要求。③工藝流程長，投資成本較高，占地面積較大，生產(chǎn)成本較高。
一、工藝介紹
采用熱解協(xié)同無害化處置技術（環(huán)保炒灰），目的是為鋁灰通過全自動鋁灰預處理系統(tǒng)后，分為鋁和灰的分離，其中金屬鋁經(jīng)熔鑄生產(chǎn)成品鋁錠（塊）可以出售；分離出來的灰經(jīng)過氧化鋁預處理系統(tǒng)（配比、均化、培燒、900℃、10%氧化鈣、）處理，生成氧化鋁，后續(xù)凈水劑生產(chǎn)線，生產(chǎn)出成品聚合氯化鋁。
二、工藝分析
① 投資省，技術成熟。
② 工藝流程較長，環(huán)保要求較高區(qū)域準入難度需考慮。
一、工藝介紹
二次鋁灰通過添加調節(jié)劑、催化劑在高效連續(xù)多段反應器內進行水解浸出反應，并通過精準調控反應溫度和反應時間等工藝條件，實現(xiàn)活性組分催化強化分解以及可溶鹽類的快速浸出，達到活性組分和可溶鹽組分高效分離的目的。其中，二次鋁灰分解釋放的氨氣經(jīng)氨吸收系統(tǒng)制備成20%濃度的氨水產(chǎn)品；活性組分分解釋放的氫氣、甲烷等可燃氣經(jīng)集氣系統(tǒng)收集作為二次燃料使用；可溶性鹽類經(jīng)過提純及蒸發(fā)結晶制備成鋁用精煉劑產(chǎn)品；二次鋁灰處理后的惰性渣則經(jīng)分離烘干制備成高鋁料，高鋁料與碳酸鈣在回轉窯高溫反應，生產(chǎn)鋁酸鈣。
二、工藝分析
① 處置更徹底、更高效，最終產(chǎn)品市場空間大。
② 工藝簡單，系統(tǒng)安全可靠，無二次污染，梯級全量化利用二次鋁灰處理過程氣、液、固組分，實現(xiàn)產(chǎn)品清潔增值和廢物零排放。
③ 工藝流程長，投資和占地面積較大。
一、工藝介紹
鋁灰、鋁渣進入分選車間，經(jīng)過三篩兩磨工藝分選后，分選出的鋁進入冶煉車間熔煉成鋁錠入庫。分選剩余物與石灰石粉按一定比例混合后預熱進入回轉窯煅燒成為精煉劑，精煉劑冷卻破碎進入倉庫保存。
二、工藝分析
① 工藝成熟，設備簡單，生產(chǎn)成本低國內上世紀60年代前蘇聯(lián)基礎上改進。
② 投資省，占地面積小，無二次污染，產(chǎn)品方案多樣化。
③ 能耗指標要求高，對能耗準入要求高區(qū)域不利。
一、工藝流程介紹
△圖 5-1 二次鋁灰鋁的綜合利用工藝流程圖
外購的鋁灰、鋁渣（屬于危廢）以噸袋包裝的形式運送至廠區(qū)，卸料進入原料庫儲存。鋁灰、鋁渣進入分選車間，經(jīng)過三篩兩磨工藝分選后，分選出的鋁進入冶煉車間熔煉成鋁錠入庫。分選剩余物與石灰石粉按一定比例混合后預熱進入回轉窯煅燒成為精煉劑，精煉劑冷卻破碎進入倉庫保存。 該工藝處理的鋁灰、爐渣經(jīng)分選車間分選處理后的鋁灰與石灰石粉進入均化庫，混合后的物料中主要成分為Al2O3、Al、CaCO3等，混合物料進入回轉窯，經(jīng)高溫煅燒后產(chǎn)生鋁酸鈣CaO·Al2O3（Ca(AlO2)2）。
反應原理：
① Al與氧氣在高溫下發(fā)生氧化反應：4Al(s)+3O2(g)→2Al2O3(s)② CaCO3 在高溫下發(fā)生分解反應：CaCO3(s)→CaO(s)+CO2(g)③ CaO 和 Al2O3高溫煅燒情況下發(fā)生化合反應：CaO(s)+Al2O3(s)→Ca(AlO2)2④ A1N（氮化鋁）在高溫煅燒的情況下向 A1203 轉化，化學反應：4AlN + 302 = A1203 + 2N2
二、二次鋁灰生產(chǎn)煉鋼用預熔型鋁酸鈣工藝優(yōu)點
1、采用鋁灰生產(chǎn)精煉劑廢物利用，變廢為寶，利國利民，節(jié)省能源，用廢鋁灰和石灰石在回轉窯里面煅燒而成，沒有污染，沒有殘渣，生產(chǎn)精煉劑是煉鋼用產(chǎn)品，在國內領先技術。
2、精煉劑在煉鋼爐的使用起到脫氧脫硫，造渣，提高鋼的品質的作用，目前該產(chǎn)品已出口到，歐洲，日本，韓國，印度等國家，受到國外用戶的好評。
3、用廢鋁灰生產(chǎn)精煉劑減少了鋁礬土的使用，節(jié)省了國家的礦產(chǎn)資源，解決了廢鋁灰污染的問題。
4、回收部分高純度的鋁產(chǎn)品，產(chǎn)生較好的經(jīng)濟效益和社會環(huán)境效益。
5、鋁提煉工藝不涉及任何化學過程，過程安全可控，精煉渣生產(chǎn)裝置采用回轉窯設備，生產(chǎn)過程安全環(huán)保，符合國家相關產(chǎn)業(yè)指導政策。
6、不產(chǎn)生二次廢渣/廢灰污染，將廢鋁灰100%全部回收利用。
本項目利用氨水和硫酸連續(xù)中和反應制成硫酸銨溶液，制成的硫酸銨溶液與少量環(huán)保產(chǎn)硫酸銨溶液混合緩存后進MVR蒸發(fā)結晶處理，離心處理后產(chǎn)出硫酸銨結晶料。從氨水槽出口和濃硫酸槽出口到從MVR蒸發(fā)器進料口到離心機出料口之間的所有設備、管路、自控，包含設備設計、制造加工、采購、安裝及調試（含氨水與硫酸反應制備硫酸銨）。
▎硫酸銨MVR蒸發(fā)器水質成分
▎ 硫酸銨來自于本項目自產(chǎn)的氨水（濃度約12%），和濃硫酸連續(xù)反應制成硫酸銨溶液，硫酸銨濃度約30%（wt）,考慮濃度在20%~40%（wt）波動適應性，溫度常溫。
▎ 工藝流程圖
從MVR蒸發(fā)器進料口到離心機出料口進之間的所有設備、管路、自控，包含設備設計、制造加工、采購、安裝及調試。乙方考慮蒸發(fā)結晶循環(huán)一定程度氟離子富集偏高后母液定期外排至我方濃鹽水處理工序。乙方考慮蒸發(fā)結晶一定時間后母液外排一部分雜鹽（難以蒸發(fā)的雜質）。
▎混鹽MVR蒸發(fā)器水質成分
濃鹽水：鹽含量濃度約為10-18%，其中氯化鈉約70~90%，氯化鉀約10~30%，鹽水pH≥10，溫度60~80℃。
鹽水中含有氨的存在，是氮化鋁與水反應生成的氨氣，反應過程未添加其他氯化物，氨氮總含量正常含量0.2%,最高不超過1%。
鹽水中存在氟離子，經(jīng)脫氟脫鈣處理，F(xiàn)-含量不超過30mg/L。
▎ 工藝流程圖
▎濃鹽水處理前水質情況
濃鹽水處理前：Q =8~10t/h。鹽含量濃度約為10-15%，其中氯化鈉約70~90%，氯化鉀約10~30%，鹽水pH值7.5~10，溫度60~80℃。鹽水中懸浮物約1000~3000mg/L。鹽水中含有氨的存在，氨氮總含量正常狀態(tài)約0.2%，最高不超過1%。鹽水中存在氟離子，氟離子濃度100~500mg/L，極端情況下氟離子濃度約1000mg/L。
▎濃鹽水處理后需達到的處理要求
濃鹽水處理后：鹽水中懸浮物約<100mg/L，鈣離子濃度<50mg/L，鎂離子濃度<50mg/L，氟離子濃度<20mg/L，pH值>10。
▎處理工藝流程
為了能更高效的去除高鹽廢水中的鈣鎂離子及氟離子，設計采用兩級物化處理工藝，其中一級物化處理系統(tǒng)主要用于鎂及氟的去除，二級物化處理主要針對鈣的去除以及氟的進一步去除，具體處理工藝流程如下：
(1)生產(chǎn)產(chǎn)生的高鹽廢水，經(jīng)收集后自流至高鹽廢水調節(jié)池，高鹽廢水經(jīng)調節(jié)池充分均質均量后，可保障廢水處理系統(tǒng)的穩(wěn)定運行；
(2)高鹽廢水經(jīng)充分均質均量后，廢水經(jīng)泵提升進入一級物化處理系統(tǒng)，一級物化系統(tǒng)主要由一級反應槽、一級沉淀槽、壓濾機及壓濾水槽組成，廢水經(jīng)泵提升后首先進入一級反應槽，通過加藥系統(tǒng)往一級反應槽內投加液堿、氯化鈣、PAC及PAM，此時廢水中絕大多數(shù)鎂離子形成氫氧化鎂沉淀物從而被分離，廢水中大部分氟離子形成了氟化鈣沉淀物而被去除，反應所形成的細小懸浮物，經(jīng)PAC與PAM反應作用后，細小懸浮物或膠體微粒互相吸附結合而成較大顆粒，并使得懸浮物從水中迅速分離，廢水經(jīng)一級反應后，進入沉淀槽，如果當廢水反應形成的懸浮物量不大，不影響沉淀槽的正常固液分離時，廢水經(jīng)沉淀槽固液分離后，污泥進入壓濾機進行脫水，壓濾機產(chǎn)生的泥餅委外處置，壓濾機產(chǎn)生的濾液自流進入壓濾水槽，沉淀槽清液則直接進入壓濾水槽；如果當廢水反應形成的懸浮物量很大，影響了沉淀槽的固液分離，沉淀槽中的泥水混合則通過泵全部提升至壓濾機進行固液分離，壓濾機產(chǎn)生的泥餅委外處置，壓濾機產(chǎn)生的濾液自流進入壓濾水槽。
(3)壓濾水槽中的廢水經(jīng)泵提升后，進入二級物化處理系統(tǒng)，二級物化處理系統(tǒng)主要由二級反應槽、二級沉淀槽、pH調節(jié)槽及中間水槽組成，廢水經(jīng)泵提升后首先進入二級反應槽，通過加藥系統(tǒng)往而級反應槽內投加鹽酸、碳酸鈉、PAC及PAM，此時廢水中溶解的部分鋁鹽形成氫氧化鋁沉淀物從而被分離，廢水中的鈣離子形成了碳酸沉淀物而被去除，反應所形成的細小懸浮物，經(jīng)PAC與PAM反應作用后，細小懸浮物或膠體微粒互相吸附結合而成較大顆粒，并使得懸浮物從水中迅速分離，另外氟離子與PAC結合被進一步去除，為保證反應效果，反應pH控制在7-9，經(jīng)反應后，廢水進入二級沉淀槽，廢水經(jīng)二級沉淀槽固液分離后，污泥通過泵提升至一級反應槽，沉淀槽清液則直接進入pH調節(jié)槽，為了去除過量的碳酸鹽，防止后端蒸發(fā)系統(tǒng)濃縮結垢，pH槽首先調節(jié)pH至4.0左右，充分去除水中的碳酸鹽，同時為了最大限度的消除氟離子對蒸發(fā)的影響，調節(jié)槽內投加片堿，將廢水pH調整至10以上，回調后的廢水隨后進入中間水槽，最后通過提升泵提升至蒸發(fā)原水池。
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