1.本發(fā)明屬于鋁工業(yè)廢棄資源鋁灰的處理及回收利用技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種鋁灰無(wú)害化處理并資源再生利用方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

2.鋁及鋁合金是當(dāng)前用途十分廣泛的、最經(jīng)濟(jì)適用的材料之一。世界鋁產(chǎn)量從1956年開始超過(guò)銅產(chǎn)量一直居有色金屬之首。當(dāng)前鋁的產(chǎn)量和用量(按噸計(jì)算)僅次于鋼材，成為人類應(yīng)用的第二大金屬。中國(guó)是世界上最大的鋁生產(chǎn)國(guó)和消費(fèi)國(guó)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，每生產(chǎn)和鑄造1噸鋁，大約30～50kg鋁灰，2019年，我國(guó)原鋁產(chǎn)量達(dá)3504萬(wàn)噸，排放的鋁灰量約500萬(wàn)噸，歷史遺存該類廢置物料數(shù)量更加驚人。2020年，中國(guó)進(jìn)入鋁消費(fèi)的峰值期，2025年中國(guó)將成為全球鋁廢料的主要來(lái)源地。面對(duì)鋁土礦資源的逐步匱乏，鋁應(yīng)用量的逐漸增大，環(huán)保要求的逐漸嚴(yán)苛，鋁回收利用不可小視，在我國(guó)鋁的回收再生利用不僅僅是節(jié)省資源，減少能源消耗和保護(hù)環(huán)境，更主要的是未來(lái)重要的發(fā)展方向。

3.利用鋁灰、廢鋁材等廢棄資源提煉再生鋁，是鋁工業(yè)發(fā)展的重要補(bǔ)充。鋁灰是鋁水鑄錠、鋁錠重熔等鋁冶煉及加工過(guò)程中產(chǎn)生的工業(yè)固體廢物，鋁灰中的金屬鋁和氧化鋁成分具有再生利用的價(jià)值，同時(shí)鋁灰中含有可溶性氟化物、氮化鋁成分也是環(huán)境保護(hù)關(guān)注的重點(diǎn)。如果將鋁灰填埋，對(duì)當(dāng)?shù)赝寥兰八Y源會(huì)造成嚴(yán)重污染，造成周邊牲畜、居民和植物重金屬中毒，還會(huì)導(dǎo)致周邊土壤鹽堿化，農(nóng)作物大量死亡。傳統(tǒng)處置方式基本是填埋或露天堆放，這樣的處置措施不僅占用了大量土地，而且其中所含的可溶性氟化物及氨氣會(huì)通過(guò)風(fēng)吹、日曬、雨淋的作用轉(zhuǎn)移或揮發(fā)進(jìn)入大氣，或隨雨水混入江河、滲入地下污染土壤和地下水，對(duì)動(dòng)植物生長(zhǎng)及人體產(chǎn)生很大損害，破壞生態(tài)環(huán)境，影響農(nóng)業(yè)生態(tài)平衡。

4.長(zhǎng)期以來(lái)鋁工業(yè)企業(yè)和科研院所對(duì)鋁灰處理和利用做出了大量的研究，有了一定成果，目前現(xiàn)有的鋁灰處理技術(shù)可分為回收金屬鋁工藝和利用鋁灰合成材料工藝。

5.針對(duì)回收金屬鋁工藝，國(guó)內(nèi)外從鋁灰中回收鋁的方法很多，大體上可以分為熱處理回收法和冷處理回收法，熱處理方法主要有炒灰回收法和回轉(zhuǎn)窯處理法等，這些方法鋁的回收率可達(dá)70％以上。熱處理回收法主要針對(duì)一次鋁灰，該方法主要利用鋁灰本身的熱量，再加入一些添加劑(主要為鹽類)，通過(guò)高溫?cái)嚢枋逛X灰中的金屬鋁熔化，由于金屬鋁和鋁灰不潤(rùn)濕，且金屬鋁的密度大沉入底部，從而實(shí)現(xiàn)金屬鋁和鋁灰的分離。此方法的優(yōu)點(diǎn)是操作簡(jiǎn)單，缺點(diǎn)是在高溫下對(duì)鋁灰進(jìn)行攪拌會(huì)產(chǎn)生大量的煙塵，對(duì)環(huán)境造成污染，且通過(guò)此方法處理后的二次鋁灰含有大量的可溶性鹽，后續(xù)處理困難、易引起二次污染。熱處理回收法的另一種形式是通過(guò)外加熱源(如旋轉(zhuǎn)電弧爐、等離子電弧爐等)對(duì)鋁灰進(jìn)行加熱，從而使金屬鋁熔化，以實(shí)現(xiàn)鋁和鋁灰的分離。此方法突出的優(yōu)點(diǎn)是污染小，并且處理后的二次鋁灰中沒(méi)有可溶性鹽，有利于后續(xù)處理，但該方法消耗大量能源，成本高。冷處理回收法主要是針對(duì)二次鋁灰。通過(guò)熱處理回收法處理后的鋁灰依然含有一定量的金屬鋁，冷卻后的金屬鋁形成小顆粒，一般采用篩選、重選、浮選或電選法回收其中的鋁。

6.針對(duì)利用鋁灰合成材料工藝，國(guó)內(nèi)外的研究依舊多樣化。一般通過(guò)加入稀酸、堿、

水等處理磨碎的鋁灰和含鹽化合沉積物，得到鋁鹽化合物、鹽水、硅和鋁氧化物等產(chǎn)品。從鹽水提取的再生鹽可作為生產(chǎn)中的覆蓋劑、分離劑等；固體氧化物可用于生產(chǎn)水泥、凈水劑、聚合氯化鋁、聚合硫酸鋁和棕剛玉等。

7.申請(qǐng)?zhí)枮閏n201510707471.x的專利文獻(xiàn)中公開了一種鋁灰綜合利用處理方法，采用磨礦方式提取鋁灰中的金屬鋁，對(duì)提鋁后鋁灰進(jìn)行催化脫氨，將脫氨后鋁灰配堿制粒成型，成型產(chǎn)品燒結(jié)后溶出，雖然提取了鋁灰中的金屬鋁，并將氨氣回收，并對(duì)氧化鋁、氟鹽等成分回收和利用。但是其催化脫氨時(shí)快速分解產(chǎn)生氨氣易造成爆炸等風(fēng)險(xiǎn)，且回收時(shí)各物質(zhì)的回收率并不夠清楚，節(jié)能降效效果不突出。

8.申請(qǐng)?zhí)枮閏n201711279702.5的專利文獻(xiàn)公開了一種安全無(wú)害化處理鋁灰的方法，通過(guò)對(duì)鋁灰進(jìn)行分階段處理，即通過(guò)一次脫氨處理、制漿再脫氨、催化脫氨的步驟，使鋁灰中的氮化鋁分階段進(jìn)行分解產(chǎn)生氨氣，氨氣釋放平穩(wěn)緩和，氨氣濃度被控制在爆炸極限范圍之外，提高了鋁灰處理系統(tǒng)的生產(chǎn)安全系數(shù)，但是其直接對(duì)鋁灰進(jìn)行脫氨處理，處理難度大，且過(guò)程中并未對(duì)鋁灰中的其他有效成分或有害成分進(jìn)行回收處理，節(jié)能降效效果不明顯。

9.申請(qǐng)?zhí)枮閏n201721772397.6的專利文獻(xiàn)公開了一種安全無(wú)害化處理鋁灰的系統(tǒng)，包括鋁灰下料倉(cāng)，鋁灰下料倉(cāng)出料口通過(guò)螺旋給料機(jī)與預(yù)反應(yīng)器供料連接，預(yù)反應(yīng)器之后依次串接設(shè)置有化漿桶、脫鋁機(jī)、催化反應(yīng)釜，催化反應(yīng)釜的出料口設(shè)置有過(guò)濾機(jī)，催化反應(yīng)釜還與催化劑槽連接，過(guò)濾機(jī)的濾液出口通過(guò)液體管道與催化劑槽連接；化漿桶、催化反應(yīng)釜上均設(shè)置有氣體收集系統(tǒng)，氣體收集系統(tǒng)均通過(guò)氣體管道與預(yù)反應(yīng)器連接，預(yù)反應(yīng)器的氣體出口與氨氣吸收系統(tǒng)連接，氨氣吸收系統(tǒng)與尾氣吸收系統(tǒng)連接。雖然該鋁灰無(wú)害化處理系統(tǒng)有效防控爆炸風(fēng)險(xiǎn)，且制得濃度較高的氨水產(chǎn)品，但是其直接對(duì)鋁灰進(jìn)行脫氨處理，處理難度大，且過(guò)程中并未對(duì)鋁灰中的其他有效成分或有害成分進(jìn)行回收處理，節(jié)能降效效果不明顯。

10.申請(qǐng)?zhí)枮閏n201911066475.3的專利文獻(xiàn)公開了一種鋁灰無(wú)害化處理的方法，包括以下步驟：(1)將鋁灰和水混合，攪拌化漿，分級(jí)，得細(xì)顆粒料漿；或?qū)⒎旨?jí)后的鋁灰和水混合，攪拌化漿，得細(xì)顆粒料漿；(2)加入浸取劑，浸出反應(yīng)后，得非金屬料漿；(3)將氧化料漿進(jìn)行球磨脫氨，脫氨料漿經(jīng)洗滌，過(guò)濾，洗滌，烘干，得無(wú)害化鋁灰。該方法安全快速，能夠徹底脫氨處理，但是其并未對(duì)鋁灰中的其他有效成分或有害成分進(jìn)行回收處理，節(jié)能降效效果不明顯。

11.由此可見(jiàn)，針對(duì)鋁灰的處理和利用雖然有了一定成果，但是均沒(méi)有形成一個(gè)全面、安全、經(jīng)濟(jì)、成熟、環(huán)保、節(jié)能的無(wú)害化處理和綜合利用技術(shù)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

12.針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明目的是提供一種鋁灰無(wú)害化處理并資源再生利用方法及系統(tǒng)，全面、安全、經(jīng)濟(jì)、成熟、環(huán)保、節(jié)能的無(wú)害化處理和綜合利用鋁灰。

13.本發(fā)明一目的為提供一種鋁灰無(wú)害化處理并資源再生利用方法，具體如下：

14.一種鋁灰無(wú)害化處理并資源再生利用方法，包括以下步驟：

15.第一步、干磨提鋁：一次鋁灰干磨分離獲得金屬鋁片和二次鋁灰；

16.第二步、脫氨脫氟：二次鋁灰脫氨脫氟釋放出氨氣同時(shí)產(chǎn)生含可溶性氟的脫氨料

漿；

17.第三步、氨氣收集及氨水生產(chǎn)：氨氣通過(guò)引風(fēng)機(jī)導(dǎo)引至水內(nèi)被吸收產(chǎn)生氨水；

18.第四步、金屬鋁再提?。好摪绷蠞{濕磨、分選得到金屬鋁片和脫氨高鋁料漿；

19.第五步、脫氟再處理：脫氨高鋁料漿過(guò)濾、在線洗滌得到脫氨脫氟高鋁濾餅和脫氨濾液；

20.第六步、固氟處理：脫氨濾液與固氟劑反應(yīng)、過(guò)濾產(chǎn)生含氟污泥與上清液。

21.采用上述技術(shù)方案，該方法首先采用干磨的方式進(jìn)行了第一次金屬鋁的提取，使得金屬鋁與二次鋁灰分離，既實(shí)現(xiàn)了金屬鋁的回收且降低了后續(xù)二次鋁灰無(wú)害化處理的難度，還避免了熱處理方式提鋁的熱能消耗，節(jié)能降效。在后續(xù)二次鋁灰無(wú)害化處理過(guò)程中，脫氨后釋放出的氨氣利用引風(fēng)機(jī)及時(shí)轉(zhuǎn)移并被水吸收，既避免了氨氣的快速產(chǎn)生導(dǎo)致氣壓增大，降低了爆炸風(fēng)險(xiǎn)提升了安全系數(shù)，也對(duì)氨氣進(jìn)行了高效快速的收集以獲得氨水產(chǎn)品，避免氨氣直接釋放污染環(huán)境。通過(guò)濕磨、分選的設(shè)置對(duì)脫氨料漿進(jìn)行了進(jìn)一步徹底的脫氮去害處理以及第二次金屬鋁的收集，不僅實(shí)現(xiàn)金屬鋁的最大化提取，還便于后續(xù)廢棄物中具有有益成分的高鋁料的再生利用和有害成分可溶性氟化物的固定利用。通過(guò)在線洗滌進(jìn)一步除去脫氨脫氟高鋁濾餅中含有的可溶性氟化物，確?？扇苄苑锶コ蓛簟Ｕw來(lái)看，該方法全面、安全、經(jīng)濟(jì)、成熟、環(huán)保、節(jié)能的無(wú)害化處理了鋁灰并綜合回收利用了鋁灰中的有益成分，得到了金屬鋁片、氨水、脫氨脫氟高鋁濾餅、含氟污泥與上清液，其中金屬鋁片和氨水可直接被利用，脫氨脫氟高鋁濾餅、含氟污泥與上清液可進(jìn)一步加工利用。

22.進(jìn)一步地，還包括第七步、高鋁料再利用：脫氨脫氟高鋁濾餅被烘干、混料研磨、預(yù)熱、煅燒，得到鋁酸鈣，所述烘干利用所述煅燒產(chǎn)生的帶熱氣體的余熱進(jìn)行。

23.采用上述技術(shù)方案，該方法利用高鋁料(脫氨脫氟高鋁濾餅)也就是無(wú)害化二次鋁灰生產(chǎn)鋁酸鈣，其不含有鋁灰中常有的含氮物質(zhì)、含氟物質(zhì)和金屬鋁，減少了鋁酸鈣的生產(chǎn)難度并保證了鋁酸鈣產(chǎn)品的品質(zhì)，且在加熱過(guò)程中避免了含氮物質(zhì)和含氟物質(zhì)與石灰粉中的鈣的結(jié)合對(duì)石灰粉的消耗和熱能損耗，同時(shí)避免了鋁灰中金屬鋁熔化時(shí)對(duì)熱能的消耗，廢物利用、保護(hù)環(huán)境的同時(shí)達(dá)到了很好的節(jié)能降效效果。特別值得注意的是，烘干時(shí)充分利用帶熱氣體的余熱進(jìn)行，減少熱能消耗。

24.更進(jìn)一步地，所述烘干前還進(jìn)行所述脫氨脫氟高鋁濾餅的打散處理，所述烘干前還進(jìn)行所述帶熱氣體的脫硝處理，所述脫硝處理利用的是所述第三步、氨氣收集及氨水生產(chǎn)中產(chǎn)生的氨水進(jìn)行處理。

25.采用上述技術(shù)方案，該方法，通過(guò)打散處理，將脫氨脫氟高鋁濾餅打散為高鋁料濕粉，便于增大烘干時(shí)的接觸面積，提高烘干效率，節(jié)能降效。通過(guò)脫硝處理，除去帶熱氣體中的含氮物質(zhì)，避免含氮物質(zhì)隨帶熱氣體進(jìn)入與脫氨脫氟高鋁濾餅反應(yīng)，影響高鋁料的回收率及回收質(zhì)量。通過(guò)利用再生氨水除去帶熱氣體中的含氮物質(zhì)，節(jié)能降效。

26.更進(jìn)一步地，所述混料研磨具體為：添加石灰粉進(jìn)行混料研磨，所述石灰粉質(zhì)量是所述一次鋁灰質(zhì)量的1.1-1.2倍，所述石灰粉的目數(shù)為80-120目。

27.更進(jìn)一步地，所述預(yù)熱具體為：預(yù)熱至800℃，氫氧化鋁轉(zhuǎn)化為γ型三氧化二鋁，石灰石分解為二氧化碳和氧化鈣，具體反應(yīng)為：

28.2al(oh)3→

γ-al2o3+3h2o

29.caco3→

cao+co2。

30.更進(jìn)一步地，所述煅燒具體為：在1200-1300℃高溫下γ型三氧化二鋁、α型三氧化二鋁和氧化鈣進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，得到鋁酸鈣熟料，具體反應(yīng)為：

31.7al2o3+12cao

→

12cao

·

7al2o3。

32.更進(jìn)一步地，所述煅燒后還進(jìn)行冷卻處理，所述冷卻處理產(chǎn)生的換熱氣體的熱量被所述烘干利用，所述換熱氣體與所述帶熱氣體還經(jīng)過(guò)旋風(fēng)分離處理。

33.采用上述技術(shù)方案，該方法余熱烘干利用時(shí)，換熱氣體和帶熱氣體先經(jīng)過(guò)旋風(fēng)分離出粉塵和混合熱氣，混合熱氣然后進(jìn)入與脫氨脫氟高鋁濾餅換熱，最后換熱后的氣體經(jīng)布袋除塵器收集粉塵后達(dá)標(biāo)排放，該余熱利用既利用了帶熱氣體余熱又利用了冷卻換熱的熱量，使得熱量得到了最大的回收利用。

34.進(jìn)一步地，還包括第八步、鋁片重熔再利用：所述金屬鋁片熔化為高溫鋁液，所述高溫鋁液與廢舊鋁合金車輪轂冷料按照1:1的比例調(diào)配熔煉，出液檢驗(yàn)合格后作為金屬鋁液繼續(xù)生產(chǎn)鋁合金輪轂。

35.采用上述技術(shù)方案，該方法可回收利用廢舊鋁合金車輪轂，并通過(guò)從鋁灰中回收的金屬鋁片與廢舊鋁合金車輪轂混煉、檢驗(yàn)繼續(xù)生產(chǎn)鋁合金輪轂，不僅實(shí)現(xiàn)了鋁灰中回收金屬鋁片的再利用，且實(shí)現(xiàn)了廢舊鋁合金車輪轂的再利用。

36.更進(jìn)一步地，所述第八步、鋁片重熔再利用中，對(duì)熔煉過(guò)程產(chǎn)生的有機(jī)煙氣采用rto技術(shù)進(jìn)行處理，將有機(jī)煙氣中的揮發(fā)性有機(jī)化合物高溫氧化分解成二氧化碳和水，氧化后的高溫氣體流經(jīng)陶瓷蓄熱體，使陶瓷體升溫蓄熱，蓄熱用于預(yù)熱后續(xù)進(jìn)入的有機(jī)煙氣。

37.進(jìn)一步地，所述第一步、干磨提鋁中，先進(jìn)行第一段球磨、第一次篩分，大于1mm的篩分料作為金屬鋁片篩出，小于120目的粉料作為二次鋁灰篩出，120目-1mm之間的料進(jìn)行第二段球磨、第二次篩分，大于100目的篩分料作為金屬鋁片篩出，小于100目的粉料作為二次鋁灰篩出。

38.采用上述技術(shù)方案，該方法使一次鋁灰經(jīng)過(guò)了兩次球磨和兩次篩分，球磨更充分提鋁更充分，后續(xù)無(wú)害化處理中鋁灰粒徑控制更準(zhǔn)確，提高處理效率。經(jīng)過(guò)球磨處理，使得一次鋁灰中延展性好的金屬鋁被擠壓成扁平狀，其他非金屬部分被撞擊粉碎，最后經(jīng)過(guò)篩選獲得分離的金屬鋁片和粒徑適宜的二次鋁灰。

39.進(jìn)一步地，所述第二步、脫氨脫氟中，采用水浸方式進(jìn)行脫氨脫氟，脫氨反應(yīng)如下：aln+3h2o＝al(oh)3+nh3，脫氟則是可溶性氟化物溶解于水中。

40.進(jìn)一步地，所述第三步、氨氣收集及氨水生產(chǎn)中，所述氨氣被吸收前經(jīng)過(guò)濕法除塵處理及換熱處理，所述濕法除塵處理中獲得的粉料以及所述換熱處理中獲得的熱水均被返回至所述第二步、脫氨脫氟中。

41.采用上述技術(shù)方案，該方法中的濕法除塵處理及換熱處理可以對(duì)引風(fēng)機(jī)引導(dǎo)過(guò)來(lái)的氨氣進(jìn)行除塵和換熱處理，使得其中含有少量的鋁灰粉塵及大量的熱量返回至第二步中，保證再生氨水的質(zhì)量以及對(duì)鋁灰的回收處理及應(yīng)用量，同時(shí)回收熱量，節(jié)能降效。

42.更進(jìn)一步地，所述第三步、氨氣收集及氨水生產(chǎn)中，所述氨氣被吸收具體反應(yīng)為：nh3+h2o＝nh3·

h2o。

43.更進(jìn)一步地，所述換熱處理中的水來(lái)自所述第六步、固氟處理中所得的所述上清液中的一部分，所述上清液中的另一部分通過(guò)蒸發(fā)結(jié)晶、干燥脫水得到鹽溶劑產(chǎn)品。

44.采用上述技術(shù)方案，該方法處理回收利用了水，減少了水的使用，并通過(guò)蒸發(fā)結(jié)

晶、干燥脫水得到了鹽熔劑產(chǎn)品。

45.進(jìn)一步地，所述脫氨濾液與固氟劑反應(yīng)具體為：cacl2+2naf＝2nacl+caf2。

46.采用上述技術(shù)方案，該方法處理，固氟劑選擇使用氯化鈣，因此得到了以氟化鈣為主的含氟污泥。

47.本技術(shù)的另一目的是提供一種采用上述方法的鋁灰無(wú)害化處理并資源再生利用系統(tǒng)，包括依次連接的干磨提鋁系統(tǒng)、脫氨系統(tǒng)、分選裝置、過(guò)濾裝置和固化氟系統(tǒng)，所述脫氨系統(tǒng)連接集氨系統(tǒng)，所述集氨系統(tǒng)包括引風(fēng)機(jī)。

48.具體地，還包括二次鋁灰收集裝置，所述干磨提鋁系統(tǒng)包括設(shè)有滾筒篩的球磨機(jī)，所述脫氨系統(tǒng)包括化漿槽，所述集氨系統(tǒng)包括引風(fēng)機(jī)，所述滾筒篩一出口連通所述二次鋁灰收集裝置，所述二次鋁灰收集裝置連通所述化漿槽，所述化漿槽固液出口依次串聯(lián)設(shè)置所述分選裝置和所述過(guò)濾裝置，所述過(guò)濾裝置的濾液出口連通所述固化氟系統(tǒng)，所述化漿槽氣體出口依次串聯(lián)設(shè)置所述引風(fēng)機(jī)和所述集氨系統(tǒng)的其他裝置。

49.采用上述技術(shù)方案，一次鋁灰首先進(jìn)入干磨提鋁系統(tǒng)進(jìn)行金屬鋁片的提取，具體地，一次鋁灰進(jìn)入至球磨機(jī)內(nèi)，經(jīng)過(guò)球磨機(jī)的研磨處理，使得一次鋁灰中延展性好的金屬鋁被擠壓成扁平狀，其他非金屬部分被撞擊粉碎，最后經(jīng)過(guò)滾筒篩篩選獲得分離的金屬鋁片和二次鋁灰；二次鋁灰被收集至二次鋁灰收集裝置中，當(dāng)其進(jìn)行無(wú)害化處理和回收利用時(shí)，二次鋁灰收集裝置中的二次鋁灰經(jīng)過(guò)計(jì)量螺旋機(jī)送至脫氨系統(tǒng)的化漿槽中，加熱、攪拌，在合適的工藝條件下其中的氮化鋁與水充分反應(yīng)，釋放出氨氣同時(shí)產(chǎn)生脫氨料漿，氨氣被引風(fēng)機(jī)收集至集氨系統(tǒng)，脫氨料漿被輸送至分選裝置，經(jīng)過(guò)分選裝置分離得到金屬鋁片和脫氨高鋁料漿；脫氨高鋁料漿被輸送至過(guò)濾裝置，經(jīng)過(guò)過(guò)濾裝置過(guò)濾分離得到脫氨脫氟高鋁濾餅(高鋁料)和脫氨濾液；脫氨濾液被輸送至固化氟系統(tǒng)，以最終將氟固定避免可溶性氟化物破壞生態(tài)環(huán)境。該系統(tǒng)首先在干磨提鋁系統(tǒng)上采用干磨的方式進(jìn)行了第一次金屬鋁的提取，使得金屬鋁與二次鋁灰分離，既獲得了金屬鋁的回收且降低了后續(xù)二次鋁灰無(wú)害化處理的難度，還避免了熱處理方式提鋁的熱能消耗，節(jié)能降效；在后續(xù)二次鋁灰無(wú)害化處理過(guò)程中，通過(guò)水浸脫氨的方式使得氮化鋁與水反應(yīng)釋放出氨氣并通過(guò)引風(fēng)機(jī)及時(shí)轉(zhuǎn)移收集氨氣的方式進(jìn)行氮化鋁轉(zhuǎn)化脫氨去害處理，既避免了催化劑脫氨反應(yīng)中氨氣的快速產(chǎn)生導(dǎo)致氣壓增大，降低了爆炸風(fēng)險(xiǎn)提升了安全系數(shù)，也對(duì)氨氣進(jìn)行了高效快速的收集以便再利用，避免直接釋放污染環(huán)境，還通過(guò)分選裝置的設(shè)置對(duì)脫氨后的漿料進(jìn)行了第二次金屬鋁的收集，不僅實(shí)現(xiàn)金屬鋁的最大化提取，還便于后續(xù)廢棄物中具有有益成分高鋁料(氮化鋁水解產(chǎn)物氫氧化鋁和其他不溶物混在一起為高鋁料)的再生利用和有害成分可溶性氟化物的固定利用。由此可見(jiàn)，該系統(tǒng)全面實(shí)現(xiàn)了對(duì)鋁灰的無(wú)害化處理，且保障過(guò)程中的生產(chǎn)安全并保護(hù)環(huán)境，并對(duì)鋁灰做到了資源的全部再生利用，獲得了可被再利用的金屬鋁、高鋁料和氨氣。

50.進(jìn)一步地，還包括鋁酸鈣生產(chǎn)系統(tǒng)，所述過(guò)濾裝置的固體出口連通所述鋁酸鈣生產(chǎn)系統(tǒng)。

51.采用上述技術(shù)方案，經(jīng)過(guò)過(guò)濾裝置過(guò)濾分離得到脫氨脫氟高鋁濾餅被輸送至鋁酸鈣生產(chǎn)系統(tǒng)，以最終獲得鋁酸鈣產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)高鋁料的再生利用。

52.更進(jìn)一步地，所述鋁酸鈣生產(chǎn)系統(tǒng)包括依次串聯(lián)設(shè)置的烘干裝置、混料球磨機(jī)、回轉(zhuǎn)窯，所述回轉(zhuǎn)窯窯頭設(shè)有空氣冷卻機(jī)、窯尾設(shè)有旋風(fēng)預(yù)熱器，所述的烘干裝置、空氣冷卻

機(jī)、旋風(fēng)預(yù)熱器通過(guò)管道連接。

53.采用上述技術(shù)方案，通過(guò)將烘干裝置、混料球磨機(jī)和回轉(zhuǎn)窯依次串聯(lián)設(shè)置，使得過(guò)濾裝置過(guò)濾分離得到的脫氨脫氟高鋁濾餅可通過(guò)皮帶輸送至烘干裝置內(nèi)，進(jìn)行烘干；烘干后的高鋁料與石灰粉通過(guò)管鏈機(jī)按比例進(jìn)入混料球磨機(jī)中，進(jìn)行混料研磨；研磨后的混合料先經(jīng)過(guò)回轉(zhuǎn)窯窯尾設(shè)的旋風(fēng)預(yù)熱器預(yù)熱至800℃，氫氧化鋁轉(zhuǎn)化為γ型三氧化二鋁，石灰石分解為二氧化碳和氧化鈣，得到預(yù)熱料，然后預(yù)熱料進(jìn)入回轉(zhuǎn)窯窯體內(nèi)進(jìn)行高溫煅燒，在1200-1300℃高溫下三氧化二鋁和氧化鈣進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)從而得到鋁酸鈣熟料，最后熟料通過(guò)空氣冷卻機(jī)冷卻得到鋁酸鈣產(chǎn)品。值得注意的是，通過(guò)管道將烘干裝置、空氣冷卻機(jī)和旋風(fēng)預(yù)熱器連接，使得烘干時(shí)可充分利用回轉(zhuǎn)窯的煙氣余熱，減少熱能消耗。具體地，煙氣余熱利用時(shí)，窯頭空氣冷卻機(jī)換熱后的氣體和窯尾旋風(fēng)預(yù)熱器的熱風(fēng)混合，先經(jīng)過(guò)旋風(fēng)分離出粉塵和混合熱氣，混合熱氣然后進(jìn)入烘干機(jī)，與脫氨脫氟高鋁濾餅換熱，最后換熱后的氣體經(jīng)布袋除塵器收集粉塵后達(dá)標(biāo)排放。優(yōu)選地，所述烘干裝置為閃蒸機(jī)，所述石灰粉的目數(shù)為80-120目。

54.更進(jìn)一步地，所述旋風(fēng)預(yù)熱器出氣口處連接有脫硝裝置，所述脫硝裝置還通過(guò)管道連接所述集氨系統(tǒng)中的氨氣吸收裝置。

55.采用上述技術(shù)方案，通過(guò)脫硝裝置的設(shè)置，除去煙氣中的含氮物質(zhì)，避免含氮物質(zhì)隨煙氣進(jìn)入烘干裝置中與脫氨脫氟高鋁濾餅反應(yīng)，影響高鋁料的回收率及回收質(zhì)量。

56.更進(jìn)一步地，所述空氣冷卻機(jī)還連接有冷風(fēng)機(jī)。

57.更進(jìn)一步地，所述空氣冷卻機(jī)還連接有粉磨裝置。

58.采用上述技術(shù)方案，通過(guò)粉磨裝置的設(shè)置，使得冷卻后的熟料進(jìn)入粉磨裝置，得到鋁酸鈣粉產(chǎn)品。優(yōu)選地，上述粉磨裝置為雷蒙磨。

59.更進(jìn)一步地，所述粉磨裝置上安裝有風(fēng)力分級(jí)機(jī)。

60.采用上述技術(shù)方案，通過(guò)風(fēng)力分級(jí)機(jī)的設(shè)置，使得粒度合格的粉料被排出。

61.更進(jìn)一步地，所述粉磨裝置出口連通自動(dòng)包裝機(jī)。

62.采用上述技術(shù)方案，通過(guò)自動(dòng)包裝機(jī)的設(shè)置，使得粒度合格的粉料被排出后被直接進(jìn)行包裝，可按需要包裝為25kg/袋的產(chǎn)品。

63.更進(jìn)一步地，所述烘干裝置前設(shè)有打散機(jī)。

64.采用上述技術(shù)方案，通過(guò)打散機(jī)的設(shè)置，將過(guò)濾裝置過(guò)濾分離得到的脫氨脫氮高鋁濾餅打散為高鋁料濕粉，便于增大烘干時(shí)的接觸面積，提高烘干效率，節(jié)能降效。

65.更進(jìn)一步地，所述烘干裝置后設(shè)有干粉料收集裝置。

66.采用上述技術(shù)方案，通過(guò)干粉料收集裝置的設(shè)置，可對(duì)干的高鋁料進(jìn)行收集儲(chǔ)存，以便后續(xù)靈活處理。

67.更進(jìn)一步地，所述打散機(jī)后、所述烘干裝置前設(shè)有螺旋定量給料機(jī)。

68.采用上述技術(shù)方案，通過(guò)螺旋定量給料機(jī)的設(shè)置，將打散的高鋁料穩(wěn)定、均勻、定量的輸送至烘干裝置內(nèi)，既避免揚(yáng)塵污染環(huán)境，也避免高鋁料的損失，確保高鋁料的回收。

69.進(jìn)一步地，還包括鋁片重熔系統(tǒng)，所述滾筒篩另一出口連通所述鋁片重熔系統(tǒng)，所述鋁片重熔系統(tǒng)包括回轉(zhuǎn)爐。

70.采用上述技術(shù)方案，通過(guò)在球磨機(jī)后面設(shè)置鋁片重熔系統(tǒng)中的回轉(zhuǎn)爐，可集合球磨機(jī)和回轉(zhuǎn)爐的優(yōu)點(diǎn)，利用球磨得到的金屬鋁片其自身鋁熱劑發(fā)熱的原理，與溶劑和鋁灰

保持一定的溫度，可以多提取20％的金屬鋁。回轉(zhuǎn)爐提供了物料的均勻度和熱傳導(dǎo)效率，與同類的高溫爐相比，回轉(zhuǎn)爐的熱效率高，運(yùn)行時(shí)爐子的回轉(zhuǎn)迫使鋁灰在溶劑表面之下，不會(huì)受到燒嘴火焰的直接沖擊，從而保證了鋁的回收效率。

71.更進(jìn)一步地，所述鋁片重熔系統(tǒng)還包括與所述回轉(zhuǎn)爐串聯(lián)設(shè)置的塔式熔煉爐。

72.采用上述技術(shù)方案，通過(guò)在回轉(zhuǎn)爐后面設(shè)置塔式熔煉爐，可回收利用廢舊鋁合金車輪轂，經(jīng)回轉(zhuǎn)爐重熔后的高溫鋁液通過(guò)溜槽進(jìn)入塔式熔煉爐，按比例加入廢舊鋁合金車輪轂冷料調(diào)配成分進(jìn)行熔煉，優(yōu)選比例為1:1，出液檢驗(yàn)合格后作為金屬鋁液繼續(xù)生產(chǎn)鋁合金輪轂。

73.更進(jìn)一步地，所述鋁片重熔系統(tǒng)還包括與所述塔式熔煉爐串聯(lián)設(shè)置的rto處理裝置。

74.采用上述技術(shù)方案，通過(guò)在塔式熔煉爐后面設(shè)置rto處理裝置，可對(duì)熔煉過(guò)程產(chǎn)生的有機(jī)煙氣采用rto技術(shù)進(jìn)行環(huán)保節(jié)能處理，rto技術(shù)處理原理是把有機(jī)廢氣加熱到760攝氏度以上，使廢氣中的揮發(fā)性有機(jī)化合物voc氧化分解成二氧化碳和水，氧化后的高溫氣體流經(jīng)陶瓷蓄熱體，使陶瓷體升溫而“蓄熱”，此“蓄熱”用于預(yù)熱后續(xù)進(jìn)入的有機(jī)廢氣。

75.更進(jìn)一步地，所述鋁片重熔系統(tǒng)還包括與所述回轉(zhuǎn)爐串聯(lián)設(shè)置的冷卻桶。

76.采用上述技術(shù)方案，通過(guò)冷卻桶的設(shè)置可以將回轉(zhuǎn)爐熔化扒渣后的灰渣收集冷卻。

77.進(jìn)一步地，所述球磨機(jī)為二級(jí)球磨機(jī)。

78.采用上述技術(shù)方案，通過(guò)二級(jí)球磨機(jī)的設(shè)置使得一次鋁灰經(jīng)歷兩級(jí)球磨、二級(jí)篩選。具體地，一次鋁灰通過(guò)皮帶輸送進(jìn)入第一段球磨，球磨后的料進(jìn)行第一次篩分，大于1mm的篩分料作為金屬鋁片篩出，小于120目的粉料通過(guò)皮帶輸送至二次鋁灰收集裝置，120目-1mm之間的料通過(guò)皮帶輸送進(jìn)入第二段球磨，球磨后的料進(jìn)行第二次篩分，大于100目的篩分料作為金屬鋁片篩出，小于100目的粉料通過(guò)皮帶輸送至二次鋁灰收集裝置。

79.進(jìn)一步地，還包括給料、球磨、篩分、轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程產(chǎn)生的粉塵收集用的布袋除塵器。

80.采用上述技術(shù)方案，通過(guò)布袋除塵器的設(shè)置保證鋁灰處理利用過(guò)程中氣體的凈化，避免污染環(huán)境。優(yōu)選地，布袋除塵器中的收塵料通過(guò)螺旋和提升機(jī)輸往二次鋁灰收集裝置。

81.進(jìn)一步地，所述脫氨系統(tǒng)還包括與所述化漿槽串聯(lián)設(shè)置的濕磨機(jī)，所述濕磨機(jī)通過(guò)管道分別與所述引風(fēng)機(jī)和所述分選裝置連接。

82.采用上述技術(shù)方案，通過(guò)濕磨機(jī)的設(shè)置可以進(jìn)一步徹底進(jìn)行氮化鋁轉(zhuǎn)化脫氨去害處理，確保進(jìn)入分選裝置的脫氨料漿完全脫氨。脫氨系統(tǒng)采用密封結(jié)構(gòu)設(shè)置，無(wú)氣體泄露。

83.進(jìn)一步地，所述集氨系統(tǒng)還包括與所述引風(fēng)機(jī)依次串聯(lián)設(shè)置的濕法除塵機(jī)、換熱器、氨氣吸收裝置。

84.采用上述技術(shù)方案，被引風(fēng)機(jī)引導(dǎo)收集的氨氣中還含有少量的鋁灰粉塵、水蒸氣、空氣和微量的氫氣，其先經(jīng)過(guò)濕法除塵機(jī)凈化除去鋁灰粉塵，然后氨氣經(jīng)過(guò)換熱器冷卻后，部分氨氣和水蒸氣冷凝為稀氨水同氨氣泵入至氨氣吸收裝置中，得到稀氨水濃度＜10％，冷凝后的尾氣達(dá)標(biāo)排放，優(yōu)選地，冷凝后的尾氣再進(jìn)行二級(jí)逆流吸收。氨氣吸收裝置可為噴淋塔。

85.更進(jìn)一步地，所述集氨系統(tǒng)還包括用于氨氣濃度監(jiān)測(cè)的氣體在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。

86.采用上述技術(shù)方案，通過(guò)在引風(fēng)機(jī)的出風(fēng)管道上設(shè)氣體在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)以監(jiān)測(cè)氨氣濃度進(jìn)而調(diào)整氨氣的吸收，提高脫氨安全系數(shù)的同時(shí)并獲得期待濃度的氨水產(chǎn)品。

87.更進(jìn)一步地，所述氨氣吸收裝置的液體入口連通有純水機(jī)。

88.采用上述技術(shù)方案，通過(guò)純水機(jī)的設(shè)置確保氨氣吸收裝置吸收氨氣所用的水為純水，進(jìn)而確保氨水產(chǎn)品的純凈。

89.更進(jìn)一步地，所述濕法除塵機(jī)的液體出口連通所述化漿槽。

90.采用上述技術(shù)方案，使得濕法除塵機(jī)收集后的粉塵漿料能夠返回到化漿槽中，確保高鋁料的充分回收。

91.更進(jìn)一步地，所述換熱器的液體入口連通所述固化氟系統(tǒng)中的循環(huán)水池，所述換熱器的液體出口連通所述化漿槽。

92.采用上述技術(shù)方案，通過(guò)換熱器的設(shè)置及換熱連接，充分循環(huán)利用系統(tǒng)已有的熱能和水源，節(jié)能降效。

93.進(jìn)一步地，所述過(guò)濾裝置上連通有洗滌新水管道。

94.采用上述技術(shù)方案，通過(guò)洗滌新水管道的設(shè)置，可以使得脫氨脫氟高鋁濾餅進(jìn)行在線洗滌，以進(jìn)一步除去脫氨脫氟高鋁濾餅中含有的可溶性氟化物。

95.進(jìn)一步地，所述固化氟系統(tǒng)包括與所述過(guò)濾裝置依次串聯(lián)設(shè)置的氟固化裝置、沉降池、壓濾機(jī)、循環(huán)水池。

96.采用上述技術(shù)方案，經(jīng)過(guò)過(guò)濾裝置過(guò)濾分離得到的脫氨濾液被輸送至固化氟系統(tǒng)，先在氟固化裝置中與固氟劑反應(yīng)進(jìn)行固化，固氟后的料漿泵往沉降池中進(jìn)行沉降得到上清液和沉淀鹽渣，上清液通過(guò)引流進(jìn)入至循環(huán)水池中作為循環(huán)水待用，沉淀鹽渣通過(guò)壓濾機(jī)定期清理壓濾，壓濾機(jī)分離出來(lái)的水引入至循環(huán)水池中作為循環(huán)水待用，分離出來(lái)的含氟污泥由于其主要成分為氟化鈣，可與長(zhǎng)石一起作為陶瓷燒結(jié)助熔劑使用。其中，氟固化裝置可為固氟反應(yīng)釜，也可為藥劑槽，固氟劑可為氯化鈣，也可為其他。

97.本發(fā)明具有以下有益效果：

98.1、本發(fā)明方法及系統(tǒng)鋁灰無(wú)害化處理徹底，將鋁工業(yè)廢渣中對(duì)環(huán)境有害的成分進(jìn)行提取或固化，使有害成分如氨氣的污染得到徹底的收集并變成產(chǎn)品可銷售，有害的氟化物利用固化和轉(zhuǎn)化方式使之穩(wěn)定，降低和避免了對(duì)環(huán)境的危害。

99.2、本發(fā)明方法及系統(tǒng)鋁灰有效成分回收率高，每處理1噸一次鋁灰可得到0.3噸金屬鋁片，可作為廢鋁原料，生產(chǎn)鋁合金錠；得到0.7噸左右的高氧化鋁料，可繼續(xù)提純生產(chǎn)工業(yè)級(jí)氫氧化鋁，也可作為凈水劑、陶瓷原料使用。副產(chǎn)物氨氣也得到吸收利用，生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)氨水。

100.3、本發(fā)明方法及系統(tǒng)在鋁灰處理及利用過(guò)程中對(duì)熱能及水進(jìn)行了充分的循環(huán)回收利用，具有明顯的節(jié)能降效效果。

附圖說(shuō)明

101.圖1為本發(fā)明一種鋁灰無(wú)害化處理并資源再生利用方法及系統(tǒng)流程示意圖。

102.圖中：1、干磨提鋁系統(tǒng)；101、球磨機(jī)；102、滾筒篩；2、二次鋁灰收集裝置；3、脫氨系統(tǒng)；301、化漿槽；302、濕磨機(jī)；4、集氨系統(tǒng)；401、引風(fēng)機(jī)；402、濕法除塵機(jī)；403、換熱器；404、氨氣吸收裝置；405、氣體在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)；406、純水機(jī)；5、分選裝置；6、過(guò)濾裝置；7、固化氟系

統(tǒng)；701、氟固化裝置；702、沉降池；703、壓濾機(jī)；704、循環(huán)水池；8、鋁酸鈣生產(chǎn)系統(tǒng)；801、烘干裝置；802、混料球磨機(jī)；803、回轉(zhuǎn)窯；804、空氣冷卻機(jī)；805、旋風(fēng)預(yù)熱器；806、脫硝裝置；807、冷風(fēng)機(jī)；808、粉磨裝置；809、風(fēng)力分級(jí)機(jī)；810、自動(dòng)包裝機(jī)；811、打散機(jī)；812、干粉料收集裝置；813、螺旋定量給料機(jī)；9、鋁片重熔系統(tǒng)；901、回轉(zhuǎn)爐；902、塔式熔煉爐；903、rto處理裝置；10、布袋除塵器；11、洗滌新水管道。

具體實(shí)施方式

103.下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)的說(shuō)明。

104.實(shí)施例1一種鋁灰無(wú)害化處理并資源再生利用方法

105.一種鋁灰無(wú)害化處理并資源再生利用方法，流程圖如圖1所示，包括以下步驟：

106.第一步、干磨提鋁：一次鋁灰干磨分離獲得金屬鋁片和二次鋁灰；

107.第二步、脫氨脫氟：二次鋁灰脫氨脫氟釋放出氨氣同時(shí)產(chǎn)生含可溶性氟的脫氨料漿；

108.第三步、氨氣收集及氨水生產(chǎn)：氨氣通過(guò)引風(fēng)機(jī)導(dǎo)引至水內(nèi)被吸收產(chǎn)生氨水；

109.第四步、金屬鋁再提?。好摪绷蠞{濕磨、分選得到金屬鋁片和脫氨高鋁料漿；

110.第五步、脫氟再處理：脫氨高鋁料漿過(guò)濾、在線洗滌得到脫氨脫氟高鋁濾餅和脫氨濾液；

111.第六步、固氟處理：脫氨濾液與固氟劑反應(yīng)、過(guò)濾產(chǎn)生含氟污泥與上清液。

112.具體地，第一步、干磨提鋁中，先進(jìn)行第一段球磨、第一次篩分，大于1mm的篩分料作為金屬鋁片篩出，小于120目的粉料作為二次鋁灰篩出，120目-1mm之間的料進(jìn)行第二段球磨、第二次篩分，大于100目的篩分料作為金屬鋁片篩出，小于100目的粉料作為二次鋁灰篩出。該方法使一次鋁灰經(jīng)過(guò)了兩次球磨和兩次篩分，球磨更充分提鋁更充分，后續(xù)無(wú)害化處理中鋁灰粒徑控制更準(zhǔn)確，提高處理效率。經(jīng)過(guò)球磨處理，使得一次鋁灰中延展性好的金屬鋁被擠壓成扁平狀，其他非金屬部分被撞擊粉碎，最后經(jīng)過(guò)篩選獲得分離的金屬鋁片和粒徑適宜的二次鋁灰。

113.具體地，第二步、脫氨脫氟中，采用水浸方式進(jìn)行脫氨脫氟，脫氨反應(yīng)如下：aln+3h2o＝al(oh)3+nh3，脫氟則是可溶性氟化物溶解于水中。

114.具體地，第三步、氨氣收集及氨水生產(chǎn)中，氨氣被吸收前經(jīng)過(guò)濕法除塵處理及換熱處理，濕法除塵處理中獲得的粉料以及換熱處理中獲得的熱水均被返回至第二步、脫氨脫氟中，其中，氨氣被吸收具體反應(yīng)為：nh3+h2o＝nh3·

h2o。換熱處理中的水來(lái)自第六步、固氟處理中所得的上清液中的一部分，上清液中的另一部分通過(guò)蒸發(fā)結(jié)晶、干燥脫水得到鹽溶劑產(chǎn)品。該方法中的濕法除塵處理及換熱處理可以對(duì)引風(fēng)機(jī)引導(dǎo)過(guò)來(lái)的氨氣進(jìn)行除塵和換熱處理，使得其中含有少量的鋁灰粉塵及大量的熱量返回至第二步中，保證再生氨水的質(zhì)量以及對(duì)鋁灰的回收處理及應(yīng)用量，同時(shí)回收熱量，節(jié)能降效。另外，該方法處理回收利用了水，減少了水的使用，并通過(guò)蒸發(fā)結(jié)晶、干燥脫水得到了鹽熔劑產(chǎn)品。

115.具體地，第六步、固氟處理中，脫氨濾液與固氟劑反應(yīng)具體為：cacl2+2naf＝2nacl+caf2。固氟劑選擇使用氯化鈣，因此可得到以氟化鈣為主的含氟污泥。

116.具體地，還包括第七步、高鋁料再利用：脫氨脫氟高鋁濾餅被烘干、混料研磨、預(yù)熱、煅燒，得到鋁酸鈣，烘干利用煅燒產(chǎn)生的帶熱氣體的余熱進(jìn)行。該方法利用高鋁料(脫氨

脫氟高鋁濾餅)也就是無(wú)害化二次鋁灰生產(chǎn)鋁酸鈣，其不含有鋁灰中常有的含氮物質(zhì)、含氟物質(zhì)和金屬鋁，減少了鋁酸鈣的生產(chǎn)難度并保證了鋁酸鈣產(chǎn)品的品質(zhì)，且在加熱過(guò)程中避免了含氮物質(zhì)和含氟物質(zhì)與石灰粉中的鈣的結(jié)合對(duì)石灰粉的消耗和熱能損耗，同時(shí)避免了鋁灰中金屬鋁熔化時(shí)對(duì)熱能的消耗，廢物利用、保護(hù)環(huán)境的同時(shí)達(dá)到了很好的節(jié)能降效效果。特別值得注意的是，烘干時(shí)充分利用帶熱氣體的余熱進(jìn)行，減少熱能消耗。

117.更具體地，烘干前還進(jìn)行脫氨脫氟高鋁濾餅的打散處理，烘干前還進(jìn)行帶熱氣體的脫硝處理，脫硝處理利用的是第三步、氨氣收集及氨水生產(chǎn)中產(chǎn)生的氨水進(jìn)行處理。該方法，通過(guò)打散處理，將脫氨脫氟高鋁濾餅打散為高鋁料濕粉，便于增大烘干時(shí)的接觸面積，提高烘干效率，節(jié)能降效。通過(guò)脫硝處理，除去帶熱氣體中的含氮物質(zhì)，避免含氮物質(zhì)隨帶熱氣體進(jìn)入與脫氨脫氟高鋁濾餅反應(yīng)，影響高鋁料的回收率及回收質(zhì)量。通過(guò)利用再生氨水除去帶熱氣體中的含氮物質(zhì)，節(jié)能降效。

118.更具體地，混料研磨具體為：添加石灰粉進(jìn)行混料研磨，石灰粉質(zhì)量是一次鋁灰質(zhì)量的1.1-1.2倍，石灰粉的目數(shù)為80-120目。

119.更具體地，預(yù)熱具體為：預(yù)熱至800℃，氫氧化鋁轉(zhuǎn)化為γ型三氧化二鋁，石灰石分解為二氧化碳和氧化鈣，得到預(yù)熱料，具體反應(yīng)為：

120.2al(oh)3→

γ-al2o3+3h2o

121.caco3→

cao+co2。

122.更具體地，煅燒具體為：在1200-1300℃高溫下γ型三氧化二鋁、α型三氧化二鋁和氧化鈣進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，得到鋁酸鈣熟料，具體反應(yīng)為：

123.7al2o3+12cao

→

12cao

·

7al2o3。

124.更具體地，煅燒后還進(jìn)行冷卻處理，冷卻處理產(chǎn)生的換熱氣體的熱量被烘干利用，換熱氣體與帶熱氣體還經(jīng)過(guò)旋風(fēng)分離處理。在冷卻換熱的熱量利用時(shí)，換熱氣體和帶熱氣體先經(jīng)過(guò)旋風(fēng)分離出粉塵和混合熱氣，混合熱氣然后進(jìn)入與脫氨脫氟高鋁濾餅換熱，最后換熱后的氣體經(jīng)布袋除塵器收集粉塵后達(dá)標(biāo)排放，該余熱利用既利用了帶熱氣體余熱又利用了冷卻換熱的熱量，使得熱量得到了最大的回收利用。

125.具體地，還包括第八步、鋁片重熔再利用：金屬鋁片熔化為高溫鋁液，高溫鋁液與廢舊鋁合金車輪轂冷料按照1:1的比例調(diào)配熔煉，出液檢驗(yàn)合格后作為金屬鋁液繼續(xù)生產(chǎn)鋁合金輪轂。更具體地，對(duì)熔煉過(guò)程產(chǎn)生的有機(jī)煙氣采用rto技術(shù)進(jìn)行處理，將有機(jī)煙氣中的揮發(fā)性有機(jī)化合物高溫氧化分解成二氧化碳和水，氧化后的高溫氣體流經(jīng)陶瓷蓄熱體，使陶瓷體升溫蓄熱，蓄熱用于預(yù)熱后續(xù)進(jìn)入的有機(jī)煙氣。該方法可回收利用廢舊鋁合金車輪轂，并通過(guò)從鋁灰中回收的金屬鋁片與廢舊鋁合金車輪轂混煉、檢驗(yàn)繼續(xù)生產(chǎn)鋁合金輪轂，不僅實(shí)現(xiàn)了鋁灰中回收金屬鋁片的再利用，且實(shí)現(xiàn)了廢舊鋁合金車輪轂的再利用。

126.綜上所述，該方法首先采用干磨的方式進(jìn)行了第一次金屬鋁的提取，使得金屬鋁與二次鋁灰分離，既實(shí)現(xiàn)了金屬鋁的回收且降低了后續(xù)二次鋁灰無(wú)害化處理的難度，還避免了熱處理方式提鋁的熱能消耗，節(jié)能降效。在后續(xù)二次鋁灰無(wú)害化處理過(guò)程中，脫氨后釋放出的氨氣利用引風(fēng)機(jī)及時(shí)轉(zhuǎn)移并被水吸收，既避免了氨氣的快速產(chǎn)生導(dǎo)致氣壓增大，降低了爆炸風(fēng)險(xiǎn)提升了安全系數(shù)，也對(duì)氨氣進(jìn)行了高效快速的收集以獲得氨水產(chǎn)品，避免氨氣直接釋放污染環(huán)境。通過(guò)濕磨、分選的設(shè)置對(duì)脫氨料漿進(jìn)行了進(jìn)一步徹底的脫氮去害處理以及第二次金屬鋁的收集，不僅實(shí)現(xiàn)金屬鋁的最大化提取，還便于后續(xù)廢棄物中具有有

益成分的高鋁料的再生利用和有害成分可溶性氟化物的固定利用。通過(guò)在線洗滌進(jìn)一步除去脫氨脫氟高鋁濾餅中含有的可溶性氟化物，確?？扇苄苑锶コ蓛?。整體來(lái)看，該方法全面、安全、經(jīng)濟(jì)、成熟、環(huán)保、節(jié)能的無(wú)害化處理了鋁灰并綜合回收利用了鋁灰中的有益成分，得到了金屬鋁片、氨水、脫氨脫氟高鋁濾餅、含氟污泥與上清液，其中金屬鋁片和氨水可直接被利用，脫氨脫氟高鋁濾餅、含氟污泥與上清液可進(jìn)一步加工利用。

127.實(shí)施例2一種鋁灰無(wú)害化處理并資源再生利用系統(tǒng)

128.一種鋁灰無(wú)害化處理并資源再生利用系統(tǒng)，如圖1所示，包括干磨提鋁系統(tǒng)1、二次鋁灰收集裝置2、脫氨系統(tǒng)3、集氨系統(tǒng)4、分選裝置5、過(guò)濾裝置6和固化氟系統(tǒng)7，干磨提鋁系統(tǒng)1包括設(shè)有滾筒篩102的球磨機(jī)101，脫氨系統(tǒng)3包括化漿槽301，集氨系統(tǒng)4包括引風(fēng)機(jī)401，滾筒篩102一出口連通二次鋁灰收集裝置2，二次鋁灰收集裝置2連通化漿槽301，化漿槽301固液出口依次串聯(lián)設(shè)置分選裝置5和過(guò)濾裝置6，過(guò)濾裝置6的濾液出口連通固化氟系統(tǒng)7，化漿槽301氣體出口依次串聯(lián)設(shè)置引風(fēng)機(jī)401和集氨系統(tǒng)4的其他裝置。優(yōu)選地，球磨機(jī)101為二級(jí)球磨機(jī)。

129.具體地如圖1所示，還包括鋁酸鈣生產(chǎn)系統(tǒng)8，過(guò)濾裝置6的固體出口連通鋁酸鈣生產(chǎn)系統(tǒng)8，鋁酸鈣生產(chǎn)系統(tǒng)8包括依次串聯(lián)設(shè)置的烘干裝置801、混料球磨機(jī)802、回轉(zhuǎn)窯803，回轉(zhuǎn)窯803窯頭設(shè)有空氣冷卻機(jī)804、窯尾設(shè)有旋風(fēng)預(yù)熱器805，烘干裝置801、空氣冷卻機(jī)804、旋風(fēng)預(yù)熱器805通過(guò)管道連接。旋風(fēng)預(yù)熱器805出氣口處連接有脫硝裝置806，脫硝裝置806還通過(guò)管道連接集氨系統(tǒng)4中的氨氣吸收裝置404(圖中未示出)?？諝饫鋮s機(jī)804還連接有冷風(fēng)機(jī)807和粉磨裝置808，粉磨裝置808上安裝有風(fēng)力分級(jí)機(jī)809，粉磨裝置808出口連通自動(dòng)包裝機(jī)810。烘干裝置801前設(shè)有打散機(jī)811。烘干裝置801后設(shè)有干粉料收集裝置812。打散機(jī)811后、烘干裝置801前設(shè)有螺旋定量給料機(jī)813。優(yōu)選地，烘干裝置801為閃蒸機(jī)，粉磨裝置808為雷蒙磨，石灰粉的目數(shù)為80-120目。本實(shí)施例通過(guò)鋁酸鈣生產(chǎn)系統(tǒng)8的設(shè)置，使得經(jīng)過(guò)過(guò)濾裝置6過(guò)濾分離得到脫氨脫氟高鋁濾餅被輸送至鋁酸鈣生產(chǎn)系統(tǒng)8，并最終獲得鋁酸鈣產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)高鋁料的再生利用。值得注意的是，通過(guò)管道將烘干裝置801、空氣冷卻機(jī)804和旋風(fēng)預(yù)熱器805連接，使得烘干時(shí)可利用回轉(zhuǎn)窯803的煙氣余熱，煙氣余熱利用時(shí)，窯頭空氣冷卻機(jī)804換熱后的換熱氣體和窯尾旋風(fēng)預(yù)熱器805的熱風(fēng)混合，先經(jīng)過(guò)旋風(fēng)分離出粉塵和帶熱氣體，帶熱氣體然后進(jìn)入烘干機(jī)801內(nèi)，與脫氨脫氟高鋁濾餅換熱，最后換熱后的氣體經(jīng)布袋除塵器收集粉塵后達(dá)標(biāo)排放。通過(guò)脫硝裝置806的設(shè)置，除去煙氣中的含氮物質(zhì)，避免含氮物質(zhì)隨煙氣進(jìn)入烘干裝置中與脫氨脫氟高鋁濾餅的反應(yīng)，影響高鋁料的回收率及回收質(zhì)量。通過(guò)脫硝裝置806與氨氣吸收裝置404連接的設(shè)置，可利用氨氣吸收裝置404產(chǎn)生的氨水除去煙氣中的含氮物質(zhì)，節(jié)能降效。

130.具體地如圖1所示，還包括鋁片重熔系統(tǒng)9，滾筒篩102另一出口連通鋁片重熔系統(tǒng)9，鋁片重熔系統(tǒng)9包括串聯(lián)設(shè)置的回轉(zhuǎn)爐901、塔式熔煉爐902和rto處理裝置903。鋁片重熔系統(tǒng)9還包括與回轉(zhuǎn)爐901串聯(lián)設(shè)置的冷卻桶904。本實(shí)施例通過(guò)在球磨機(jī)101后面設(shè)置鋁片重熔系統(tǒng)9中的回轉(zhuǎn)爐901，可集合球磨機(jī)101和回轉(zhuǎn)爐901的優(yōu)點(diǎn)，利用球磨得到的金屬鋁片其自身鋁熱劑發(fā)熱的原理，與溶劑和鋁灰保持一定的溫度，可以多提取20％的金屬鋁?；剞D(zhuǎn)爐901提供了物料的均勻度和熱傳導(dǎo)效率，與同類的高溫爐相比，回轉(zhuǎn)爐901的熱效率高，運(yùn)行時(shí)爐子的回轉(zhuǎn)迫使鋁灰在溶劑表面之下，不會(huì)受到燒嘴火焰的直接沖擊，從而保證了鋁的回收效率。通過(guò)在回轉(zhuǎn)爐901后面設(shè)置塔式熔煉爐902，可回收利用廢舊鋁合金車輪轂。

值得注意的是，通過(guò)在塔式熔煉爐902后面設(shè)置rto處理裝置903，可對(duì)熔煉過(guò)程產(chǎn)生的有機(jī)煙氣采用rto技術(shù)進(jìn)行環(huán)保節(jié)能處理，rto技術(shù)處理原理是把有機(jī)廢氣加熱到760攝氏度以上，使廢氣中的揮發(fā)性有機(jī)化合物voc氧化分解成二氧化碳和水，氧化后的高溫氣體流經(jīng)陶瓷蓄熱體，使陶瓷體升溫而“蓄熱”，此“蓄熱”用于預(yù)熱后續(xù)進(jìn)入的有機(jī)廢氣，節(jié)能高效。

131.具體地如圖1所示，脫氨系統(tǒng)3還包括與化漿槽301串聯(lián)設(shè)置的濕磨機(jī)302，濕磨機(jī)302通過(guò)管道分別與引風(fēng)機(jī)401和分選裝置5連接。通過(guò)濕磨機(jī)302的設(shè)置可以進(jìn)一步徹底進(jìn)行氮化鋁轉(zhuǎn)化脫氨去害處理，確保進(jìn)入分選裝置5的脫氨料漿完全脫氨。脫氨系統(tǒng)3采用密封結(jié)構(gòu)設(shè)置，無(wú)氣體泄露。

132.具體地如圖1所示，集氨系統(tǒng)4還包括與引風(fēng)機(jī)401依次串聯(lián)設(shè)置的濕法除塵機(jī)402、換熱器403、氨氣吸收裝置404；集氨系統(tǒng)4還包括用于氨氣濃度監(jiān)測(cè)的氣體在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)405；氨氣吸收裝置404的液體入口連通有純水機(jī)406。濕法除塵機(jī)402的液體出口連通化漿槽301；換熱器403的液體入口連通固化氟系統(tǒng)7中的循環(huán)水池704，換熱器403的液體出口連通化漿槽301。優(yōu)選地，氨氣吸收裝置404為噴淋塔?？紤]到被引風(fēng)機(jī)401引導(dǎo)收集的氨氣中還含有少量的鋁灰粉塵、水蒸氣、空氣和微量的氫氣，因此將其先經(jīng)過(guò)濕法除塵機(jī)402凈化除去鋁灰粉塵，然后氨氣經(jīng)過(guò)換熱器403冷卻后，部分氨氣和水蒸氣冷凝為稀氨水同氨氣泵入至氨氣吸收裝置404中，得到稀氨水濃度＜10％，冷凝后的尾氣達(dá)標(biāo)排放，優(yōu)選地，冷凝后的尾氣再進(jìn)行二級(jí)逆流吸收。濕法除塵機(jī)402收集后的粉塵漿料返回到化漿槽301中，確保高鋁料的充分回收。值得注意的是，通過(guò)換熱器403的設(shè)置及換熱連接，充分循環(huán)利用系統(tǒng)已有的熱能和水源，節(jié)能降效。

133.具體地如圖1所示，還包括給料、球磨、篩分、轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程產(chǎn)生的粉塵收集用的布袋除塵器10。通過(guò)布袋除塵器10的設(shè)置保證鋁灰處理利用過(guò)程中氣體的凈化，避免污染環(huán)境。優(yōu)選地，布袋除塵器10中的收塵料通過(guò)螺旋和提升機(jī)輸往二次鋁灰收集裝置2。

134.具體地如圖1所示，過(guò)濾裝置6上連通有洗滌新水管道11。通過(guò)洗滌新水管道11的設(shè)置，可以使得脫氨脫氟高鋁濾餅進(jìn)行在線洗滌，以進(jìn)一步除去脫氨脫氟高鋁濾餅中含有的可溶性氟化物。

135.具體地如圖1所示，固化氟系統(tǒng)7包括與過(guò)濾裝置6依次串聯(lián)設(shè)置的氟固化裝置701、沉降池702、壓濾機(jī)703、循環(huán)水池704。其中，氟固化裝置701可為固氟反應(yīng)釜，也可為藥劑槽，固氟劑可為氯化鈣，也可為其他。

136.本實(shí)施例一種鋁灰無(wú)害化處理并資源再生利用系統(tǒng)工作原理：

137.第一步、干磨提鋁

138.一次鋁灰首先進(jìn)入干磨提鋁系統(tǒng)1進(jìn)行金屬鋁片的提取，具體地，一次鋁灰進(jìn)入至球磨機(jī)101內(nèi)，經(jīng)過(guò)球磨機(jī)101的研磨處理，使得一次鋁灰中延展性好的金屬鋁被擠壓成扁平狀，其他非金屬部分被撞擊粉碎，最后經(jīng)過(guò)滾筒篩102篩選獲得分離的金屬鋁片和二次鋁灰；

139.當(dāng)球磨機(jī)101為二級(jí)球磨機(jī)時(shí)，一次鋁灰通過(guò)皮帶輸送進(jìn)入第一段球磨，球磨后的料進(jìn)行第一次篩分，大于1mm的篩分料作為金屬鋁片篩出，小于120目的粉料通過(guò)皮帶輸送至二次鋁灰收集裝置2，120目-1mm之間的料通過(guò)皮帶輸送進(jìn)入第二段球磨，球磨后的料進(jìn)行第二次篩分，大于100目的篩分料作為金屬鋁片篩出，小于100目的粉料通過(guò)皮帶輸送至二次鋁灰收集裝置2。

140.第二步、水浸脫氨脫氟

141.二次鋁灰被收集至二次鋁灰收集裝置2中，當(dāng)其進(jìn)行無(wú)害化處理和回收時(shí)，二次鋁灰收集裝置2中的二次鋁灰經(jīng)過(guò)計(jì)量螺旋機(jī)送至脫氨系統(tǒng)3的化漿槽301中，加熱、攪拌，在合適的工藝條件下其中的氮化鋁與水充分反應(yīng)，釋放出氨氣同時(shí)產(chǎn)生脫氨料漿。

142.第三步，氨氣收集、氨水生產(chǎn)

143.氨氣被引風(fēng)機(jī)401收集至集氨系統(tǒng)4，通過(guò)氨氣溶于水中使得氨氣被吸收，并產(chǎn)生氨水。

144.第四步、金屬鋁再提取

145.脫氨料漿被輸送至分選裝置5，經(jīng)過(guò)分選裝置5分離得到金屬鋁片和脫氨高鋁料漿。

146.第五步、脫氟再處理

147.脫氨高鋁料漿被輸送至過(guò)濾裝置6，經(jīng)過(guò)過(guò)濾裝置6過(guò)濾分離得到脫氨脫氟高鋁濾餅和脫氨濾液，且通過(guò)在線洗滌對(duì)脫氨脫氟高鋁濾餅進(jìn)行進(jìn)一步的脫氟處理。

148.第六步、固氟處理

149.脫氨濾液被輸送至固化氟系統(tǒng)7，以最終將氟固定避免可溶性氟化物破壞生態(tài)環(huán)境。

150.第七步、高鋁料再利用

151.脫氨脫氟高鋁濾餅被打散機(jī)811打散為高鋁料濕粉，高鋁料濕粉被螺旋定量給料機(jī)813輸送至烘干裝置801內(nèi)，進(jìn)行烘干；烘干后的高鋁料干粉被儲(chǔ)存至干粉料收集裝置812內(nèi)，當(dāng)其需要再利用生產(chǎn)鋁酸鈣時(shí)，其與石灰粉通過(guò)管鏈機(jī)按比例進(jìn)入混料球磨機(jī)802中，進(jìn)行混料研磨；研磨后的混合料先經(jīng)過(guò)回轉(zhuǎn)窯803窯尾設(shè)的旋風(fēng)預(yù)熱器805預(yù)熱至800℃，氫氧化鋁轉(zhuǎn)化為γ型三氧化二鋁，石灰石分解為二氧化碳和氧化鈣，得到預(yù)熱料；預(yù)熱料然后進(jìn)入回轉(zhuǎn)窯803窯體內(nèi)進(jìn)行高溫煅燒，在1200-1300℃高溫下γ型三氧化二鋁、α型三氧化二鋁和氧化鈣進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)從而得到鋁酸鈣熟料，最后熟料通過(guò)空氣冷卻機(jī)804冷卻得到鋁酸鈣產(chǎn)品；鋁酸鈣產(chǎn)品進(jìn)入粉磨裝置808進(jìn)行磨粉，最后通過(guò)風(fēng)力分級(jí)機(jī)809的篩選，使得粒度合格的粉料被排出并被自動(dòng)包裝機(jī)810直接包裝，得到袋裝的鋁酸鈣粉產(chǎn)品。

152.第八步、鋁片重熔再利用

153.第一步干磨提鋁和第四步金屬鋁再提取中獲得的金屬鋁片同溶劑、鋁灰一同被輸送至回轉(zhuǎn)爐901中，精煉扒渣后獲得灰渣和高溫鋁液；灰渣被輸送至冷卻桶904中冷卻，高溫鋁液通過(guò)溜槽進(jìn)入塔式熔煉爐902，按比例加入廢舊鋁合金車輪轂冷料調(diào)配成分進(jìn)行熔煉，優(yōu)選比例為1:1，出液檢驗(yàn)合格后作為金屬鋁液繼續(xù)生產(chǎn)鋁合金輪轂。

154.第九步、固氟再利用

155.脫氨濾液被輸送至固化氟系統(tǒng)7，先在氟固化裝置701中與固氟劑反應(yīng)進(jìn)行固化，固氟后的料漿泵往沉降池702中進(jìn)行沉降得到上清液和沉淀鹽渣，上清液一是可以進(jìn)入至循環(huán)水池704中作為循環(huán)水待用，二是可以進(jìn)行蒸發(fā)結(jié)晶、干燥脫水得到鹽熔劑產(chǎn)品；沉淀鹽渣通過(guò)壓濾機(jī)703定期清理壓濾，壓濾機(jī)703分離出來(lái)的水引入至循環(huán)水池704中作為循環(huán)水待用，分離出來(lái)的含氟污泥由于其主要成分為氟化鈣，可與長(zhǎng)石一起作為陶瓷燒結(jié)助熔劑使用。

156.本實(shí)施例首先在干磨提鋁系統(tǒng)1上采用干磨的方式進(jìn)行了第一次金屬鋁的提取，

使得金屬鋁與二次鋁灰分離，既獲得了金屬鋁的回收且降低了后續(xù)二次鋁灰無(wú)害化處理的難度，還避免了熱處理方式提鋁的熱能消耗，節(jié)能降效；在后續(xù)二次鋁灰無(wú)害化處理過(guò)程中，通過(guò)水浸脫氨的方式使得氮化鋁與水反應(yīng)釋放出氨氣并通過(guò)引風(fēng)機(jī)401及時(shí)轉(zhuǎn)移收集氨氣的方式進(jìn)行氮化鋁轉(zhuǎn)化脫氨去害處理，既避免了催化劑脫氨反應(yīng)中氨氣的快速產(chǎn)生導(dǎo)致氣壓增大，降低了爆炸風(fēng)險(xiǎn)提升了安全系數(shù)，也對(duì)氨氣進(jìn)行了高效快速的收集以便再利用，避免直接釋放污染環(huán)境，還通過(guò)分選裝置5的設(shè)置對(duì)脫氨后的漿料進(jìn)行了第二次金屬鋁的收集，不僅實(shí)現(xiàn)金屬鋁的最大化提取，還便于后續(xù)廢棄物中具有有益成分高鋁料(氮化鋁水解產(chǎn)物氫氧化鋁和其他不溶物混在一起為高鋁料)的再生利用和有害成分可溶性氟化物的固定利用。由此可見(jiàn)，該系統(tǒng)全面實(shí)現(xiàn)了對(duì)鋁灰的無(wú)害化處理，且保障過(guò)程中的生產(chǎn)安全與環(huán)境保護(hù)，并對(duì)鋁灰做到了資源的全部再生利用，獲得了可被再利用的金屬鋁、高鋁料、氨氣、含氟污泥和上清液，金屬鋁與廢舊鋁合金車輪轂混合處理得到了合格的金屬鋁液，可再生產(chǎn)新的鋁合金車輪股，高鋁料與石灰粉混合處理得到了鋁酸鈣粉，氨氣被水吸收獲得了氨水，含氟污泥主要成分是氟化鈣，可與長(zhǎng)石一起作為陶瓷燒結(jié)助熔劑使用，上清液經(jīng)過(guò)蒸發(fā)結(jié)晶、干燥脫水得到鹽熔劑產(chǎn)品。

157.實(shí)施例3一種鋁灰無(wú)害化處理并資源再生利用方法及系統(tǒng)的應(yīng)用

158.(1)鋁灰成分

159.首先對(duì)鋁灰進(jìn)行無(wú)害化處理，處理對(duì)象主要為秦皇島市鋁加工和再生鋁生產(chǎn)過(guò)程產(chǎn)生的危險(xiǎn)廢物鋁灰，具體鋁灰成分見(jiàn)表1。

160.表1鋁灰原料成分表

[0161][0162]

(2)鋁灰的投入與產(chǎn)出物料平衡

[0163]

應(yīng)用前述方法及系統(tǒng)對(duì)上述鋁灰進(jìn)行無(wú)害化處置，實(shí)現(xiàn)了鋁灰的徹底無(wú)害化，且實(shí)現(xiàn)鋁灰資源的充分利用，鋁灰的投入與產(chǎn)出總物料平衡表見(jiàn)表2所示。

[0164]

表2總物料平衡表

[0165][0166]

(3)鋁元素平衡

[0167]

鋁灰原料中鋁元素分布在金屬鋁30％左右，氮化鋁20％左右，氧化鋁50％左右，由于經(jīng)過(guò)干磨提取了24％的金屬鋁，氮化鋁和剩余的1％的金屬鋁水解為氫氧化鋁，而氧化鋁成分因?yàn)槭欠€(wěn)定的α相，所以處理過(guò)程不發(fā)生化學(xué)轉(zhuǎn)化，因此無(wú)害化二次鋁灰的主要成分為氫氧化鋁和氧化鋁，是富含鋁元素的高鋁料。鋁元素物料平衡表如表3所示。

[0168]

表3鋁元素物料平衡表

[0169][0170]

(4)氮元素平衡

[0171]

按原料校測(cè)指標(biāo)，按鋁灰中含氮化鋁18％，氮化鋁中氮元素含量為34.15％，由于采用濕法工藝，無(wú)氮氧化物產(chǎn)生，計(jì)算氮元素平衡表，如表4所示。

[0172]

表4氮元素平衡表

[0173][0174]

(5)氟元素平衡

[0175]

鋁灰中的氟元素約為1％左右，氟化物溶解后通過(guò)液固分離，再將水體中的氟化物沉淀為氟化鈣，氟元素平衡表如表5所示。

[0176]

表5氟元素平衡表

[0177][0178]

(6)水平衡

[0179]

本實(shí)施例生產(chǎn)用水34175t/a，生活用水消耗912t/a，生活污水處理后并入市政污水管道，生活污水按0.85的排污系數(shù)，排放生活污水775t/a，生產(chǎn)用水循環(huán)使用。水平衡表如表6所示。

[0180]

表6水平衡表

[0181][0182][0183]

(7)再生產(chǎn)品質(zhì)量

[0184]

鋁灰無(wú)害化處理后所獲得的產(chǎn)品及深加工產(chǎn)品均滿足國(guó)家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，具體質(zhì)量指標(biāo)如表7所示。

[0185]

表7再生產(chǎn)品質(zhì)量指標(biāo)

[0186][0187]

經(jīng)處理后獲得的產(chǎn)品滿足《危險(xiǎn)廢物鑒別標(biāo)準(zhǔn)gb 5085.3—2007》中一般固廢標(biāo)準(zhǔn)，氟離子浸出濃度均低于100mg/l，氮化鋁完全水解，不再具備反應(yīng)性。最終得到鋁酸鈣粉、金屬鋁液、氨水等產(chǎn)品，無(wú)廢渣產(chǎn)生，實(shí)現(xiàn)鋁灰資源的充分利用。

[0188]

(8)鋁灰無(wú)害化及循環(huán)利用工藝主要技術(shù)指標(biāo)

[0189]

鋁灰無(wú)害化及循環(huán)利用工藝技術(shù)指標(biāo)見(jiàn)表8。

[0190]

表8鋁灰無(wú)害化及循環(huán)利用工藝主要技術(shù)指標(biāo)表

[0191][0192][0193]

通過(guò)表8可知，采用前述方法及系統(tǒng)處理鋁灰，金屬鋁的提取超過(guò)90％，金屬鋁液

產(chǎn)品中金屬含量超過(guò)99％，氨氣吸收率超過(guò)99％，氨水產(chǎn)品無(wú)色透明，且其濃度在8

±

2％之間、殘?jiān)坎怀^(guò)0.3g/l，固氟率超過(guò)95％，含氟污泥中，氟化鈣含量超過(guò)90％，鋁酸鈣產(chǎn)品中氧化鋁含量超過(guò)50％、氧化鐵含量小于3％、氧化硅含量小于9％，由此可見(jiàn)，該方法及系統(tǒng)處理鋁灰，無(wú)害化徹底，資源回收利用充分，且回收再生產(chǎn)品質(zhì)量高。

[0194]

(9)鋁灰無(wú)害化及循環(huán)利用工藝環(huán)保指標(biāo)

[0195]

本實(shí)施例生產(chǎn)過(guò)程中水循環(huán)利用，實(shí)現(xiàn)廢水零排放。廢氣排放滿足《鋁工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)gb25465-2010》、《水泥工業(yè)大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)gb4915-2013》和《大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)gb16297-1996》的要求。非危險(xiǎn)因素指標(biāo)，執(zhí)行秦皇島市規(guī)劃工業(yè)用途的鋁生產(chǎn)環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)，排氣、排水、固廢均按照3類工業(yè)區(qū)域標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。具體環(huán)保指標(biāo)如表9所示。

[0196]

表9鋁灰無(wú)害化及循環(huán)利用工藝環(huán)保指標(biāo)

[0197][0198]

本實(shí)施例在環(huán)保指標(biāo)上超過(guò)國(guó)內(nèi)最先進(jìn)指標(biāo)，達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平，達(dá)到了以環(huán)保效益為主、經(jīng)濟(jì)效益為輔的目的，不同于目前國(guó)內(nèi)在鋁灰處理上主要還是以追求項(xiàng)目自身的經(jīng)濟(jì)效益為主的現(xiàn)狀。

[0199]

綜上所述，本發(fā)明方法及系統(tǒng)與其他鋁灰處理方法及系統(tǒng)相比較，有以下四個(gè)突出特點(diǎn)：

[0200]

(1)同時(shí)實(shí)現(xiàn)鋁灰的脫氨、固氟和氫鋁提純，利用同一工藝解決鋁灰的無(wú)害化問(wèn)題。氨氣經(jīng)過(guò)收集可作為工業(yè)產(chǎn)品氨水銷售，能創(chuàng)造可觀的經(jīng)濟(jì)效益。

[0201]

(2)經(jīng)過(guò)無(wú)害化處理后的高鋁料中氧化鋁含量較高，可以繼續(xù)提純生產(chǎn)氫氧化鋁，提純后的溶出渣用于鋁酸鈣、陶瓷材料生產(chǎn)原料，符合國(guó)家對(duì)危險(xiǎn)廢物處理無(wú)害化和資源化的要求。

[0202]

(3)該工藝流程實(shí)現(xiàn)資源的高效利用，鋁灰中的金屬鋁、氧化鋁、氮化鋁等全部成分實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品化，運(yùn)行費(fèi)用低，效益高。

[0203]

(4)該工藝流程實(shí)現(xiàn)過(guò)程中水及熱能的高效循環(huán)利用，節(jié)能降效。

[0204]

最后需要說(shuō)明的是，以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案而非對(duì)其進(jìn)行限制，盡管參照較佳實(shí)施例對(duì)本發(fā)明實(shí)施例進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解依然可以對(duì)本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而這些修改或者等同替換亦不能使修改后的技術(shù)方案脫離本發(fā)明實(shí)施例技術(shù)方案的范圍。技術(shù)特征：

1.一種鋁灰無(wú)害化處理并資源再生利用方法，其特征在于，包括以下步驟：第一步、干磨提鋁：一次鋁灰干磨分離獲得金屬鋁片和二次鋁灰；第二步、脫氨脫氟：二次鋁灰脫氨脫氟釋放出氨氣同時(shí)產(chǎn)生含可溶性氟的脫氨料漿；第三步、氨氣收集及氨水生產(chǎn)：氨氣通過(guò)引風(fēng)機(jī)導(dǎo)引至水內(nèi)被吸收產(chǎn)生氨水；第四步、金屬鋁再提?。好摪绷蠞{濕磨、分選得到金屬鋁片和脫氨高鋁料漿；第五步、脫氟再處理：脫氨高鋁料漿過(guò)濾、在線洗滌得到脫氨脫氟高鋁濾餅和脫氨濾液；第六步、固氟處理：脫氨濾液與固氟劑反應(yīng)、過(guò)濾產(chǎn)生含氟污泥與上清液。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鋁灰無(wú)害化處理并資源再生利用方法，其特征在于，還包括第七步、高鋁料再利用：脫氨脫氟高鋁濾餅被烘干、混料研磨、預(yù)熱、煅燒，得到鋁酸鈣，所述烘干利用所述煅燒產(chǎn)生的帶熱氣體的余熱進(jìn)行。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種鋁灰無(wú)害化處理并資源再生利用方法，其特征在于，所述烘干前還進(jìn)行所述脫氨脫氟高鋁濾餅的打散處理，所述烘干前還進(jìn)行所述帶熱氣體的脫硝處理，所述脫硝處理利用的是所述第三步、氨氣收集及氨水生產(chǎn)中產(chǎn)生的氨水進(jìn)行處理。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種鋁灰無(wú)害化處理并資源再生利用方法，其特征在于，所述煅燒后還進(jìn)行冷卻處理，所述冷卻處理產(chǎn)生的換熱氣體的熱量被所述烘干利用，所述換熱氣體與所述帶熱氣體還經(jīng)過(guò)旋風(fēng)分離處理。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鋁灰無(wú)害化處理并資源再生利用方法，其特征在于，還包括第八步、鋁片重熔再利用：所述金屬鋁片熔化為高溫鋁液，所述高溫鋁液與廢舊鋁合金車輪轂冷料按照1:1的比例調(diào)配熔煉，出液檢驗(yàn)合格后作為金屬鋁液繼續(xù)生產(chǎn)使用。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種鋁灰無(wú)害化處理并資源再生利用方法，其特征在于，所述第八步、鋁片重熔再利用中，對(duì)熔煉過(guò)程產(chǎn)生的有機(jī)煙氣采用rto技術(shù)進(jìn)行處理，將有機(jī)煙氣中的揮發(fā)性有機(jī)化合物高溫氧化分解成二氧化碳和水，氧化后的高溫氣體流經(jīng)陶瓷蓄熱體，使陶瓷體升溫蓄熱，蓄熱用于預(yù)熱后續(xù)進(jìn)入的有機(jī)煙氣。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鋁灰無(wú)害化處理并資源再生利用方法，其特征在于，所述第一步、干磨提鋁中，先進(jìn)行第一段球磨、第一次篩分，大于1mm的篩分料作為金屬鋁片篩出，小于120目的粉料作為二次鋁灰篩出，120目-1mm之間的料進(jìn)行第二段球磨、第二次篩分，大于100目的篩分料作為金屬鋁片篩出，小于100目的粉料作為二次鋁灰篩出。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鋁灰無(wú)害化處理并資源再生利用方法，其特征在于，所述第二步、脫氨脫氟中，采用水浸方式進(jìn)行脫氨脫氟，脫氨反應(yīng)如下：aln+3h2o＝al(oh)3+nh3，脫氟則是可溶性氟化物溶解于水中。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鋁灰無(wú)害化處理并資源再生利用方法，其特征在于，所述第三步、氨氣收集及氨水生產(chǎn)中，所述氨氣被吸收前經(jīng)過(guò)濕法除塵處理及換熱處理，所述濕法除塵處理中獲得的粉料以及所述換熱處理中獲得的熱水均被返回至所述第二步、脫氨脫氟中，所述換熱處理中的水來(lái)自所述第六步、固氟處理中所得的所述上清液中的一部分，所述上清液中的另一部分通過(guò)蒸發(fā)結(jié)晶、干燥脫水得到鹽溶劑產(chǎn)品。10.一種采用如權(quán)利要求1-9任一所述方法的鋁灰無(wú)害化處理并資源再生利用系統(tǒng)，其特征在于，包括依次連接的干磨提鋁系統(tǒng)(1)、脫氨系統(tǒng)(3)、分選裝置(5)、過(guò)濾裝置(6)和固化氟系統(tǒng)(7)，所述脫氨系統(tǒng)(3)連接集氨系統(tǒng)(4)，所述集氨系統(tǒng)(4)包括引風(fēng)機(jī)(401)。

技術(shù)總結(jié)

本發(fā)明公開了一種鋁灰無(wú)害化處理并資源再生利用方法及系統(tǒng)，包括以下步驟：第一步、干磨提鋁；第二步、脫氨脫氟；第三步、氨氣收集及氨水生產(chǎn)：氨氣通過(guò)引風(fēng)機(jī)導(dǎo)引至水內(nèi)被吸收產(chǎn)生氨水；第四步、金屬鋁再提取；第五步、脫氟再處理；第六步、固氟處理。該方法及系統(tǒng)全面、安全、經(jīng)濟(jì)、成熟、環(huán)保、節(jié)能的無(wú)害化處理了鋁灰并綜合回收利用了鋁灰中的有益成分，得到了金屬鋁片、氨水、脫氨脫氟高鋁濾餅、含氟污泥與上清液，其中金屬鋁片和氨水可直接被利用，脫氨脫氟高鋁濾餅、含氟污泥與上清液可進(jìn)一步加工利用。利用。利用。

技術(shù)研發(fā)人員：陳彥廣 陳藝文 蔡景坤

受保護(hù)的技術(shù)使用者：秦皇島信寶資源循環(huán)科技有限公司

技術(shù)研發(fā)日：2021.11.16

技術(shù)公布日：2022/2/18