[發(fā)明專利]一種二次鋁灰無害化處理與全組分利用方法

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• 申請日: 2022-12-15
• 公開（公告）號: CN115849875A
• 公開（公告）日: 2023-03-28
• 發(fā)明（設計）人: 衣雪梅;黃克鵬;王龍龍;米桐桐
• 申請（專利權）人: 西北農(nóng)林科技大學
• 主分類號: C04B33/138
• 分類號: C04B33/138;C09K5/06;C04B33/24;C04B38/06;C01D5/00;C01D3/04;C01F7/02;B09B3/00;B09B3/70;B09B3/40;B09B3/35;B09B101/30
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 范巍

1.一種二次鋁灰無害化處理與全組分利用方法，其特征在于：該無害化處理與全組分利用方法包括以下步驟：

將二次鋁灰通過高溫氧化和水洗去除氮化鋁、氟鹽和氯鹽，得無害化的鋁灰；將該鋁灰酸洗后通過高溫燒結制得保溫材料；將酸洗所得浸出鹽溶液堿調(diào)成膠并水洗獲得含有鈉鹽的除雜溶液后通過高溫煅燒制得多孔氧化物，在該除雜溶液中加熱溶解無水硫酸鈉后冷卻結晶，在利用氯鹽調(diào)節(jié)結晶形成的相變材料的熔點后通過與多孔氧化物吸附固化制得蓄熱材料。

2.根據(jù)權利要求1所述一種二次鋁灰無害化處理與全組分利用方法，其特征在于：所述無害化處理與全組分利用方法具體包括以下步驟：

1)將二次鋁灰依次進行研磨、干燥、篩分處理；

2)將步驟1處理后的二次鋁灰在氣氛爐內(nèi)進行高溫氧化，得到高溫氧化后鋁灰，并在水中收集氣氛爐排氣；

3)將高溫氧化后鋁灰進行水洗處理后過濾，得到一次濾液和一次濾渣；

4)將一次濾液進行蒸發(fā)濃縮處理后收集結晶氯鹽；將一次濾渣進行硫酸溶液洗滌后過濾，得到二次濾液和二次濾渣；

5)將二次濾渣與造孔劑混合后進行高溫燒結，得到鋁灰多孔磚并作為保溫材料；將二次濾液用氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)pH，直至生成膠體狀物質(zhì)；

6)將膠體狀物質(zhì)進行水洗處理后過濾，得到三次濾液和三次濾渣；

7)將三次濾渣與造孔劑混合后進行高溫煅燒，得到多孔氧化物；將三次濾液與過量無水硫酸鈉混合并進行加熱溶解，然后冷卻結晶，收集結晶形成的十水硫酸鈉作為相變材料；

8)利用結晶氯鹽對相變材料進行熔點調(diào)節(jié)，得到改性相變材料；

9)將改性相變材料與多孔氧化物混合后進行真空吸附處理，得到蓄熱材料。

3.根據(jù)權利要求2所述一種二次鋁灰無害化處理與全組分利用方法，其特征在于：所述步驟2中高溫氧化的條件為：加熱溫度為1100℃以上，保溫時間為4～8小時；在高溫氧化過程中，將經(jīng)過水分離的氣體通過回爐進行高溫分解；高溫氧化結束后將通過水溶解氣氛爐排氣中的部分氣體所形成的混合液體回收。

4.根據(jù)權利要求2所述一種二次鋁灰無害化處理與全組分利用方法，其特征在于：所述步驟3中，水洗處理的條件為：在60～100℃攪拌4～8小時。

5.根據(jù)權利要求2所述一種二次鋁灰無害化處理與全組分利用方法，其特征在于：所述步驟4中，硫酸溶液洗滌的條件為：在20～25℃下攪拌≤2小時，硫酸溶液的濃度為1.5～1.7mol/L，蒸發(fā)濃縮處理的條件為：蒸發(fā)溫度為110～120℃，時間為6～10小時；所述步驟5中，氫氧化鈉溶液的濃度為4.5～5.5mol/L，調(diào)節(jié)pH為7～9。

6.根據(jù)權利要求2所述一種二次鋁灰無害化處理與全組分利用方法，其特征在于：所述步驟7中，溶解溫度為45～50℃，溶解時間為10～60分鐘；結晶溫度為0～-5℃，結晶時間為12～24小時。

7.根據(jù)權利要求2所述一種二次鋁灰無害化處理與全組分利用方法，其特征在于：所述步驟8具體包括以下步驟：將結晶氯鹽與相變材料按照0.5～1.5:20的質(zhì)量比混合；改性相變材料熔點為24～28℃。

8.根據(jù)權利要求2所述一種二次鋁灰無害化處理與全組分利用方法，其特征在于：所述步驟9具體包括以下步驟：按質(zhì)量計將5份改性相變材料加熱熔融后與0.5～1.5份多孔氧化物混合，然后在20～25℃、≤90kPa真空干燥箱中放置≤1小時。

9.根據(jù)權利要求2所述一種二次鋁灰無害化處理與全組分利用方法，其特征在于：所述步驟5中，二次濾渣與秸稈的質(zhì)量比為100:10～30，秸稈粒徑為5～20目，高溫燒結的條件為：溫度為1100～1400℃，時間為2～3小時；所述步驟7中，三次濾渣與秸稈的質(zhì)量比為100:5～15，秸稈粒徑為10～30目，高溫煅燒的條件為：溫度為800～900℃，時間為1.5～2.5小時。

10.根據(jù)權利要求1或2所述一種二次鋁灰無害化處理與全組分利用方法，其特征在于：所述無害化處理與全組分利用方法還包括以下步驟：將蓄熱材料封裝后與保溫材料固定，得到蓄熱保溫砌塊。