[發(fā)明專利]一種鋁灰回收再利用方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202111000617.X
• 申請(qǐng)日: 2021-08-30
• 公開（公告）號(hào): CN113716591A
• 公開（公告）日: 2021-11-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 任廣鴻;王君毅;孟翱翔
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 河南同本科技有限公司
• 主分類號(hào): C01F7/56
• 分類號(hào): C01F7/56;B09B3/00;B09B5/00;C22B7/00;C22B7/04;C22B21/00;C02F1/52
• 代理公司: 北京棘龍知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11740
• 代理人: 李改平

本發(fā)明屬于鋁灰處理技術(shù)領(lǐng)域，公開了一種鋁灰回收再利用方法，包括：S1.將鋁灰與水按一定質(zhì)量比進(jìn)行調(diào)漿，調(diào)漿過程中產(chǎn)生并收集氨氣；S2.固液分離步驟S1調(diào)制的漿料，并向分離的固體物中加入過量稀鹽酸，觀察溶液中的固體物，直至固體物含量不發(fā)生變化后過濾得到濾渣和濾液，所述濾液為富集有氯化鋁的凈水劑；S3.將所述濾液置于蒸發(fā)結(jié)晶裝置中，蒸發(fā)結(jié)晶得到氯化鋁晶體，所述氯化鋁晶體干燥粉碎制得凈水劑；S4.按比例混合所述濾渣和氫氧化鈣，得到制磚原料；綜上，基于水解和酸洗反應(yīng)，將鋁灰中的氮化鋁和單質(zhì)鋁轉(zhuǎn)化為氯化鋁，氯化鋁可作為有效的凈水劑使用，剩余的濾渣則與氫氧化鈣混合，用作制磚原料；由此100％的實(shí)現(xiàn)鋁灰的回收再利用。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于鋁灰處理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種鋁灰回收再利用方法。

背景技術(shù)

鋁灰是電解鋁及鋁熔煉過程中漂浮在鋁熔體表面的浮渣，呈松散的灰狀。具體，鋁灰中含有大量的單質(zhì)鋁、氧化鋁、氮化鋁和其他氟化物，對(duì)周圍環(huán)境威脅極大，被國家列為危險(xiǎn)廢物，因此在處理時(shí)不能直接進(jìn)行廢棄填埋。另外，根據(jù)鋁灰產(chǎn)生的工藝不同，其氮化鋁含量一般在1％-30％不等，而鋁灰堆存填埋時(shí)，其中的氮化鋁易吸水發(fā)生水解反應(yīng)，釋放出大量的氨氣，由此則會(huì)進(jìn)一步對(duì)周圍環(huán)境造成污染。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于此，為避免鋁灰處理所產(chǎn)生的環(huán)境污染，并有效實(shí)現(xiàn)鋁灰的回收再利用，本發(fā)明的目的在于提供一種鋁灰回收再利用方法。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

一種鋁灰回收再利用方法，包括：

S0.粉碎鋁灰至0.1mm粒徑占90％以上；

S1.將鋁灰與水按一定質(zhì)量比進(jìn)行調(diào)漿，調(diào)漿過程中產(chǎn)生并收集氨氣；

S2.固液分離步驟S1調(diào)制的漿料，并向分離的固體物中加入過量稀鹽酸，觀察溶液中的固體物，直至固體物含量不發(fā)生變化后過濾得到濾渣和濾液，所述濾液為富集有氯化鋁的凈水劑；

S3.將所述濾液置于蒸發(fā)結(jié)晶裝置中，蒸發(fā)結(jié)晶得到氯化鋁晶體，所述氯化鋁晶體干燥粉碎制得凈水劑；

S4.按比例混合所述濾渣和氫氧化鈣，得到制磚原料。

優(yōu)選的，在所述步驟S1中，利用加熱裝置將鋁灰加熱到200～300℃，并在該溫度條件下進(jìn)行調(diào)漿；另外，所述鋁灰與水的質(zhì)量比為3～1：1～3。

優(yōu)選的，回收所述蒸發(fā)結(jié)晶裝置中蒸發(fā)結(jié)晶的余熱，并將所述余熱傳遞至所述加熱裝置中；以此實(shí)現(xiàn)氯化鋁結(jié)晶過程中發(fā)熱的回收利用。

優(yōu)選的，在所述步驟S1中，利用水、堿溶液或酸溶液收集氨氣，得到相應(yīng)的氨水或銨鹽。

優(yōu)選的，在所述步驟S2中，所述稀鹽酸的濃度為15～30wt％。

優(yōu)選的，在所述步驟S2中，所述固液分離的固體物中包括氫氧化鋁、氧化鋁、單質(zhì)鋁和二氧化硅：

優(yōu)選的，在所述步驟S2中，還包括單質(zhì)鋁與稀鹽酸反應(yīng)，同時(shí)收集氫氣。

優(yōu)選的，在所述步驟S3中，所述濾渣與氫氧化鈣的混合質(zhì)量比為5：1。

由上可知，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下有益效果：

在本發(fā)明中，基于水解和酸洗反應(yīng)，將鋁灰中的氮化鋁和單質(zhì)鋁轉(zhuǎn)化為氯化鋁，而氯化鋁可作為有效的凈水劑使用；對(duì)于剩余的氧化鋁、二氧化硅等其他物質(zhì)，則將其與氫氧化鈣混合，用作制磚原料；綜上，能100％的實(shí)現(xiàn)鋁灰的回收再利用，方法簡(jiǎn)單且成本低。

另外，本發(fā)明通過鋁灰加熱強(qiáng)化氮化鋁的水解過程，以在60min內(nèi)實(shí)現(xiàn)98％以上的氮化鋁水解，從而大幅度提高氮化鋁的水解效率。其中，將氯化鋁結(jié)晶過程中所釋放的熱量回收利用至鋁灰加熱，實(shí)現(xiàn)能量的充分利用，并進(jìn)一步降低成本。

具體實(shí)施方式