[發明專利]鋁加工中單鎳鹽著色和中溫封孔藥劑的回收系統與方法

有效

• 申請號: 201711471704.7
• 申請日: 2017-12-29
• 公開（公告）號: CN108191107B
• 公開（公告）日: 2021-08-06
• 發明（設計）人: 熊映明
• 申請（專利權）人: 佛山市三水雄鷹鋁表面技術創新中心有限公司
• 主分類號: C02F9/04
• 分類號: C02F9/04;C01G53/06;C02F101/20
• 代理公司: 佛山市禾才知識產權代理有限公司 44379
• 代理人: 梁永健

鋁加工中單鎳鹽著色和中溫封孔藥劑的回收系統與方法,該系統包括含鎳廢水截留單元、含鎳廢水收集單元和堿式碳酸鎳回收單元,含鎳廢水截留單元中的18#流動水洗槽外接自來水,14#流動水洗槽、15#流動水洗槽、17#流動水洗槽和18#流動水洗槽反向串聯設置,13#單鎳鹽著色槽對16#中溫封孔槽兼容設置；含鎳廢水收集單元包括含鎳廢水收集池A和含鎳廢水收集池B,14#流動水洗槽的出水口設有與含鎳廢水收集池A連接和與含鎳廢水收集池B連接的管道；堿式碳酸鎳回收單元包括1#泵、回收罐、離心機、二次結晶罐和2#泵；本發明可在線分類收集含鎳廢水,在藥劑兼容的基礎上,回收含鎳產物堿式碳酸鎳,轉化成中溫封孔劑,實現含毒廢棄物的資源化和循環利用。

技術領域

本發明涉及鋁加工技術領域,尤其涉及鋁加工中單鎳鹽著色和中溫封孔藥劑的回收系統與方法。

背景技術

鋁及鋁合金具有加工性能優良、耐蝕性好、表面美觀、回收率高等優點,在建筑、交通運輸、機械、電力等行業獲得了廣泛應用,近年來以鋁代鋼擴大鋁應用趨勢更加明顯。鋁加工業是傳統產業,更是充滿勃勃生機的朝陽產業。據統計,歐美發達國家人均年消費鋁材32kg以上,而我國人均只有13kg左右,只是發達國家的三分之一左右,國內鋁材消費還有巨大的增長空間,但在經濟新常態下,能源消耗高、排污總量大、資源回收利用率低的問題也成為行業發展的瓶頸和障礙。

鋁行業生產包括電解、熔鑄、壓力加工、表面處理等工序,生產時各工序均會不同程度產生廢水、廢渣。電解及熔鑄時產生大量的鋁灰,擠壓工序有煲模堿性廢液,表面處理過程產生各類含有酸、堿、處理藥劑及鉻、鎳重金屬離子等成分復雜的廢水廢渣。

(一)鋁業廢渣來源

1、電解熔鑄鋁灰

鋁灰產生于鋁及鋁合金的電解、熔煉及鑄造工序,因鋁灰造成的鋁總損失量在1-12%。每加工一噸原鋁,約產生20-40kg鋁灰,鋁液直接熔鑄時產生量較少,鋁錠重熔時量較多,而再生一噸廢鋁約產生100-250kg鋁灰。鋁灰可分為兩種:一種是一次鋁灰,是在電解原鋁及鑄造等不添加鹽熔劑過程中產生的浮渣及撇渣,主要成分為金屬鋁和鋁氧化物,鋁含量可達15%-70%不等,顏色為白色；另一種是二次鋁灰,是一次鋁灰提鋁回收后的廢棄物,鋁含量較一次鋁灰低,一般呈灰黑色。二次鋁灰成分復雜,含有金屬鋁(5-30%)、氧化鋁(30-70%)、二氧化硅和三氧化二鐵(5-15%)、鉀鈉鈣鎂的氯化物(10-30%)以及氮氟砷等有毒有害成分。如圖1為鋁灰的成分檢測報告。以下所稱鋁灰均指二次鋁灰。

2016年全國電解鋁產量3250萬噸,擠壓及壓延加工鋁材產量超過2000萬噸,每年全國的鋁灰量保守估計在200萬噸以上,更有數據認為鋁灰總量在600-850萬噸。鋁灰是一種可再生的資源,具有較高的綜合回收利用價值,但一直沒得到足夠的重視,造成了巨大的資源浪費。同時因鋁灰渣中含有氟化物、氨氮、砷等有毒有害物質,被列為危險廢棄物,在2016年版《國家危險廢物名錄》中鋁灰的廢物類別為HW48,危險特性T(Toxicity)-毒性危險廢物。隨著經濟的發展,廢鋁灰積蓄量將逐年大幅度增加,如果不尋找經濟有效、無害化的方法加以處理,將越來越凸顯其對環境的嚴重威脅。目前我國鋁灰的回收尚處于起步階段,缺乏技術成熟可靠、經濟性好的回收方法,鋁灰處理回收率低、能源消耗和浪費大,利用途徑不多。即便處理后的鋁灰內仍含有大量有害物質,還是只能堆場堆存或掩埋處理,具有極大的環境危害性,同時廠家承擔著巨大的違法風險。2018年1月1日起施行的《中華人民共和國環境保護稅法》規定,鋁灰排放企業將要交納1000元/噸的環境保護稅。

2、擠壓表面處理廢水廢渣

鋁加工制品的生產要消耗大量的水,每生產1噸鋁材至少消耗15噸水,全行業年生產擠壓材1000萬噸,排放廢水近3億噸,廢水處理后產生廢渣約300萬噸,數量極為驚人。

2.1、擠壓煲模廢液廢水廢渣