本發(fā)明涉及一種鋁灰脫氨裝置。

背景技術(shù)：

鋁灰是電解鋁或鑄造鋁生產(chǎn)工藝中產(chǎn)生的冶煉渣經(jīng)冷卻加工后的產(chǎn)物，含有鋁及多種有價元素，主要由金屬鋁（5-70%）、氮化鋁（10-20%）、氧化鋁（20-40%）、其他金屬氧化物（2-10%）和鹽熔劑（2-20%）的混合物組成，根據(jù)金屬鋁含量的不同，鋁灰又可分為一次鋁灰和二次鋁灰，一次鋁灰(白鋁灰)鋁含量15-70%（具體參考原料和工藝），二次鋁灰顏色發(fā)黑，含鋁量一般在5-15%。鋁灰中的金屬鋁和氧化鋁含量較高，是一種寶貴的可再生資源，鋁灰中的金屬鋁和氮化鋁潮解釋放產(chǎn)生氫氣和氨氣，氨氣是一種惡臭性氣體且具有易燃爆炸性，并且鹽熔劑主要為氯鹽和氟鹽，其中可溶性氟化物含量很高，因此鋁灰如處理不當(dāng)，將對土地、水體、空氣等生態(tài)環(huán)境造成嚴(yán)重污染。根據(jù)鋁灰浸出毒性和水解反應(yīng)性的特征，屬于危險廢棄物。

鋁灰的氟離子和重金屬離子浸出毒性可加入含鈣離子的試劑進行固化和穩(wěn)定化，并且由于工藝的差異性，部分鋁灰的浸出毒性不會超標(biāo)，因此，鋁灰無害化的處理關(guān)鍵是使其安定，不再具有反應(yīng)性。目前，在工藝上有火法使氮化鋁氧化分解，如專利申請?zhí)枮閏n201510351743.8的專利申請公開了一種利用廢鋁灰和石灰在高溫電弧爐內(nèi)生產(chǎn)鋁酸鈣的方法、專利申請?zhí)枮閏n201620825545.0的專利申請公開了熱態(tài)鋁灰金屬鋁回收及熔渣制備煉鋼輔料的設(shè)備、專利申請?zhí)枮閏n201810719603.5的專利申請公開了一種利用鋁灰、石英砂、鈣粉為主要原料燒結(jié)生產(chǎn)霞石微晶玻璃的方法、專利申請?zhí)枮閏n201510885190.4的專利申請公開了一種利用鋁灰直接制備鋁尖晶石耐火材料的方法及其制備的材料；火法工藝存在氟化物氣體腐蝕，能耗高，氮化鋁分解產(chǎn)生的氮氧化物排放問題。濕法工藝主要是利用水或催化劑使氮化鋁分解為氨氣，如專利申請?zhí)枮閏n201610034766.0的專利申請公開了一種利用鋁灰為原料制備高效污水處理片劑的方法、專利申請?zhí)枮閏n201610062816.6的專利申請公開了一種利用鋁灰制備高活性氧化鋁粉體的方法、專利申請?zhí)枮閏n201610796723.6的專利申請公開了一種聚硅酸鋁鐵和一種利用鋁灰制備聚硅酸鋁鐵的方法；上述濕法處理工藝未提及氨氣釋放的問題。專利申請?zhí)枮閏n201410499871.2的專利申請公開了一種鋁灰無害化處理并回收利用的方法提到使用水浸脫氨，水浸脫氨存在反應(yīng)速度慢的問題。專利申請?zhí)枮閏n201510808471.x的專利申請公開了一種鋁灰綜合利用處理方法，具體公開了一種加速脫氨的催化劑，但是再生產(chǎn)品中會存在催化劑殘留，需要增加洗滌的工序；專利申請?zhí)枮閏n201710893673.8的專利申請公開了一種調(diào)壓-水熱旋流工藝強化鋁灰脫氮的方法，嘗試采用80-150℃熱水，利用水力旋流器來加速脫氨過程。專利申請?zhí)枮閏n201810729522.3的專利申請公開了一種從鋁灰中回收金屬鋁的方法，公開了利用球磨機加水濕磨進行深度提鋁的方法，但是沒有提到濕磨會產(chǎn)生氨氣和氫氣，以及氣體收集和處理等衍生的問題。

因此，目前急需一種可解決處理能耗高、氨氣吸收不徹底、鹽水殘留等鋁灰環(huán)保處置工程化問題的裝置。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，提供一種能耗低，可解決氨氣吸收不徹底、鹽水殘留等鋁灰環(huán)保處置工程化問題的鋁灰脫氨裝置。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：一種鋁灰脫氨裝置，包括脫氨裝置、脫水裝置、換熱裝置、氨氣吸收裝置和結(jié)晶池，所述脫氨裝置分別通過管路與脫水裝置、換熱裝置相連，所述換熱裝置通過管路與氨氣吸收裝置相連，所述脫水裝置通過管路與結(jié)晶池相連，所述結(jié)晶池通過管路與換熱裝置相連。

優(yōu)選地，所述換熱裝置通過管路與脫氨裝置相連。

優(yōu)選地，還設(shè)有除塵裝置，所述除塵裝置分別通過管路與脫氨裝置、換熱裝置相連，采用噴淋的方式除塵。所述除塵裝置配置有加熱器，以蒸發(fā)除塵裝置中的氨水。

優(yōu)選地，還設(shè)有化漿裝置，所述化漿裝置分別通過管路與脫氨裝置、除塵裝置相連。當(dāng)然，所述換熱裝置通過設(shè)有泵的管路也可與化漿裝置相連。

優(yōu)選地，所述化漿裝置前設(shè)有給料裝置，可以是真空上料機或螺旋給料機或管鏈輸送機等，用于輸送鋁灰原料。

優(yōu)選地，還設(shè)有循環(huán)水池，所述循環(huán)水池通過管路與化漿裝置、脫水裝置相連。

優(yōu)選地，所述脫氨裝置包括反應(yīng)槽ⅰ、反應(yīng)槽ⅱ和脫氨緩沖槽，所述反應(yīng)槽ⅰ通過設(shè)有泵的管路與反應(yīng)槽ⅱ相連，所述反應(yīng)槽ⅱ通過設(shè)有泵的管路與脫氨緩沖槽相連。

優(yōu)選地，所述脫水裝置為真空帶式過濾機。當(dāng)然，也可為板框壓濾機、臥式活塞推料離心機等。

優(yōu)選地，所述結(jié)晶池由沉降水池和相鄰的冷卻水池組成；所述冷卻水池配有冷卻塔，所述冷卻塔通過管路與冷卻水池相連。

優(yōu)選地，所述氨氣吸收裝置配置有冷卻塔、冷凍機等冷卻裝置。

本發(fā)明的有益效果：

利用本發(fā)明進行鋁灰脫氨，可實現(xiàn)利用脫氨產(chǎn)生的高溫氨氣和氨氣冷凝的熱量蒸發(fā)鹽水和預(yù)熱化漿用水的目的，能低成本高效解決鋁灰脫氨工程問題。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

以下結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明作進一步說明。

實施例

參照圖1，一種鋁灰脫氨裝置，包括脫氨裝置2、脫水裝置3、換熱裝置5、氨氣吸收裝置6和結(jié)晶池7，所述脫氨裝置2分別通過設(shè)有泵的管路與脫水裝置3、換熱裝置5相連，所述換熱裝置5通過設(shè)有泵的管路與氨氣吸收裝置6相連，所述脫水裝置3通過設(shè)有泵的管路與結(jié)晶池7相連，所述結(jié)晶池7通過設(shè)有泵的管路與換熱裝置5相連。

本實施例中，所述換熱裝置5通過設(shè)有泵的管路與脫氨裝置2相連。

本實施例中，還設(shè)有除塵裝置4，所述除塵裝置4分別通過設(shè)有泵的管路與脫氨裝置2、換熱裝置5相連，采用噴淋的方式除塵。所述除塵裝置4配有加熱器，以蒸發(fā)除塵裝置4中的氨水。

本實施例中，還設(shè)有化漿裝置1，所述化漿裝置1分別通過設(shè)有泵的管路與脫氨裝置2、除塵裝置4相連。當(dāng)然，所述換熱裝置5通過設(shè)有泵的管路也可與化漿裝置1相連。

本實施例中，所述化漿裝置1前設(shè)有給料裝置，可以是真空上料機或螺旋給料機或管鏈輸送機等，用于輸送鋁灰原料。

本實施例中，還設(shè)有循環(huán)水池，所述循環(huán)水池通過管路與化漿裝置1、脫水裝置3相連。

本實施例中，所述脫氨裝置2包括反應(yīng)槽ⅰ、反應(yīng)槽ⅱ和脫氨緩沖槽，所述反應(yīng)槽ⅰ通過設(shè)有泵的管路與反應(yīng)槽ⅱ相連，所述反應(yīng)槽ⅱ通過設(shè)有泵的管路與脫氨緩沖槽相連。

本實施例中，所述脫水裝置3為真空帶式過濾機。當(dāng)然，也可為板框壓濾機、臥式活塞推料離心機等。

本實施例中，所述結(jié)晶池7由沉降水池和相鄰的冷卻水池組成；所述冷卻水池配有冷卻塔，所述冷卻塔通過管路與冷卻水池相連。

本實施例中，所述氨氣吸收裝置6也可以配置冷卻塔、冷凍機等冷卻裝置。

利用所述裝置進行鋁灰脫氨處理，包括以下步驟：

（1）將鋁灰通過給料裝置進入化漿裝置1化漿，化漿時間為20min；所述鋁灰中含金屬鋁顆粒5%、氮化鋁20%，含鹽8%，其余為氧化鋁和雜質(zhì)；

（2）化漿后的漿料通過泵輸往脫氨裝置2反應(yīng)，控制反應(yīng)溫度80-100℃，反應(yīng)至無氣體放出；

（3）化漿裝置1和脫氨裝置2放出氣體收集后經(jīng)除塵裝置4進入換熱裝置5進行換熱，冷凝后的尾氣進入氨氣吸收裝置6，繼續(xù)被冷凝、吸附，吸收劑為純水，得到濃度為15%氨水；

（4）脫氨后的鋁灰漿料經(jīng)脫水裝置3進行過濾，鹽水濾液進入結(jié)晶池7，冷卻析出再生鹽渣，用于生產(chǎn)精煉劑；步驟（3）所得熱水可用于過濾洗滌，洗滌水經(jīng)循環(huán)水池返回到化漿裝置1內(nèi)循環(huán)使用；

（5）過濾洗滌后的濾餅為無害化高鋁料，含水量為18%，氮化鋁含量0.02%，金屬鋁含量3%，鹽含量0.2%，進行烘干后可作為陶瓷、玻璃、耐火材料、建筑材料的原料使用。

技術(shù)特征：

1.鋁灰脫氨裝置，其特征在于：包括脫氨裝置、脫水裝置、換熱裝置、氨氣吸收裝置和結(jié)晶池，所述脫氨裝置分別通過管路與脫水裝置、換熱裝置相連，所述換熱裝置通過管路與氨氣吸收裝置相連，所述脫水裝置通過管路與結(jié)晶池相連，所述結(jié)晶池通過管路與換熱裝置相連。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋁灰脫氨裝置，其特征在于：所述換熱裝置通過管路與脫氨裝置相連。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的鋁灰脫氨裝置，其特征在于：還設(shè)有除塵裝置，所述除塵裝置分別通過管路與脫氨裝置、換熱裝置相連。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的鋁灰脫氨裝置，其特征在于：所述除塵裝置配有加熱器。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的鋁灰脫氨裝置，其特征在于：還設(shè)有化漿裝置，所述化漿裝置分別通過設(shè)有泵的管路與脫氨裝置、除塵裝置相連。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的鋁灰脫氨裝置，其特征在于：所述化漿裝置前設(shè)有給料裝置。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的鋁灰脫氨裝置，其特征在于：還設(shè)有循環(huán)水池，所述循環(huán)水池通過管路與化漿裝置、脫水裝置相連。

8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的鋁灰脫氨裝置，其特征在于：所述脫氨裝置包括反應(yīng)槽ⅰ、反應(yīng)槽ⅱ和脫氨緩沖槽，所述反應(yīng)槽ⅰ通過管路與反應(yīng)槽ⅱ相連，所述反應(yīng)槽ⅱ通過管路與脫氨緩沖槽相連。

9.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的鋁灰脫氨裝置，其特征在于：所述結(jié)晶池由沉降水池和相鄰的冷卻水池組成；所述冷卻水池配有冷卻塔，所述冷卻塔通過管路與冷卻水池相連。

10.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的鋁灰脫氨裝置，其特征在于：所述氨氣吸收裝置配置有冷卻裝置。

技術(shù)總結(jié)

鋁灰脫氨裝置，包括脫氨裝置、脫水裝置、換熱裝置、氨氣吸收裝置和結(jié)晶池，所述脫氨裝置分別通過管路與脫水裝置、換熱裝置相連，所述換熱裝置通過管路與氨氣吸收裝置相連，所述脫水裝置通過管路與結(jié)晶池相連，所述結(jié)晶池通過管路與換熱裝置相連。利用本發(fā)明進行鋁灰脫氨，可實現(xiàn)利用脫氨產(chǎn)生的高溫氨氣和氨氣冷凝的熱量蒸發(fā)鹽水和預(yù)熱化漿用水的目的，能低成本高效解決鋁灰脫氨工程問題。

技術(shù)研發(fā)人員：陳湘清;唐劍;周賢明;陳黎軍;周勇;陳小松;李湘花

受保護的技術(shù)使用者：湖南綠脈環(huán)保科技股份有限公司

技術(shù)研發(fā)日：2020.10.27

技術(shù)公布日：2021.01.05